3-сабақ
Сипаттамасы
Баламалы энергия көздері
Сутегі энергетикасы-энергетиканың дамып келе жатқан саласы, адамның энергияны жинақтау, тасымалдау және тұтыну құралы, көлік инфрақұрылымы және әртүрлі өндірістік бағыттар ретінде сутекті пайдалануға негізделген адамзаттың энергияны өндіру және тұтыну бағыты. Сутегі жер бетінде және ғарышта ең көп таралған элемент ретінде таңдалады, сутектің жану жылуы ең жоғары, ал оттегідегі жану өнімі су болып табылады (ол сутегі энергиясының айналымына қайта енгізіледі). Сутекті алудың көптеген жолдары бар.
Сутегі отыны бензин мен дизельге экологиялық таза балама болып табылады, өйткені оны қолданудың негізгі өнімі су болып табылады. Сонымен қатар, сутектің бензинге қарағанда шығыны әлдеқайда аз – 100 км үшін бар-жоғы 0,6 кг.сутегі құю станциясы сутекті сақтау, салқындату, сығымдау және тарату жүйелерінен тұрады. Жобаның серіктесі – әлемге әйгілі Air Liquide француз компаниясы соңғы 50 жыл ішінде өндірістен бастап соңғы тұтынушыларға арналған қосымшаларды сақтауға, таратуға және әзірлеуге дейінгі барлық сутегі жеткізу тізбегін игерді. Бүгінгі таңда компания бүкіл әлем бойынша 120-дан астам сутегі құю станцияларын жобалап, орнатты.
Қазіргі уақытта ҚМГ-да 2022-2031 жылдарға арналған Даму стратегиясы өзектендірілуде және төмен көміртекті даму бағдарламасы мақұлданды. ҚМГ СО2 шығарындыларын 2019 жылғы деңгейден 2031 жылға қарай 15% – ға төмендетуге ниетті, бұл шамамен 1,6 млн тонна СО2 құрайды. Бұл мақсатқа энергия тиімділігі мен энергия үнемдеуді арттыру, жаңартылатын және сутегі энергетикасын дамыту, көміртекті ұстау және сақтау жөніндегі технологияларды қолдану, орман Климаттық жобаларды іске асыру арқылы қол жеткізу жоспарлануда.
Электролиз сутегі алу әдісі ретінде.
Химия тұрғысынан электролиз-бұл электролит ерітіндісі арқылы тұрақты электр тогының өтуі кезінде электродтарда жүретін тотығу процесі.
Электролиз-металды мыспен, алтынмен алтынмен қаптаудың немесе жабудың ең жақсы әдістерінің бірі.
Өткізгіш сұйықтықтардағы иондардың реттелген қозғалысы электр энергиясының полюстеріне қосылған өткізгіш электродтар шығаратын электр өрісінде жүреді. Электролиздегі катод теріс электрод, анод оң деп аталады. Оң иондар-катиондар (металл иондары, сутегі иондары, аммоний иондары және т.б.) — катодқа, теріс иондар — аниондар (қышқыл қалдықтары мен гидроксил тобының иондары) — анодқа ауысады.
Электролиз қазіргі өнеркәсіпте кеңінен қолданылады. Атап айтқанда, электролиз алюминий, мыс, сутегі, марганец диоксиді, сутегі асқын тотығын өнеркәсіптік өндірудің бір әдісі болып табылады. Металдардың көп мөлшері кендерден алынады және электролиз арқылы өңделеді (электроэкстракция, электрофинация). Электролиз сонымен қатар химиялық ток көзі жұмыс істейтін негізгі процесс болып табылады. Электролиз Ағынды суларды тазартуда қолданылады (электрокоагуляция, электроэкстракция, электрофлотация процестері).
Ол көптеген заттарды (металдар, сутегі, хлор және т.б.) алу үшін, металл жабындарды (гальваностегия) қолдану, заттардың пішінін көбейту (гальванопластика) үшін қолданылады.
a-оттық
b-сутегінің шығу жолы
c-су бекітпесі / гидрозатвор
d-электролит ерітіндісі
e-электродтар (қызыл-Катод, қара-Анод)
f-электролиттік ұяшық
Ақпарат көздері:
1. ҚОЖДАРДЫ ҚАЛДЫҚСЫЗ ӨҢДЕУ КЕЗІНДЕ СУТЕГІН АЛУ. Темірхан А. Н. – 2013. – Т. 2, ч. 2 – с. 81-82
2. Катод пен анод белгісінің кері белгіленуі әдебиетте гальваникалық элементтерді сипаттау кезінде кездеседі
3. Электросинтез / / химиялық энциклопедия
4. https://kapital.kz/economic/99424/kazmunaygaz-zapustit-pervuyu-vodorodnuyu-azs-v-kazakhstane.html
Презентация жобаларды талқылау
Осы аптада оқушылар төмендегі тармақтар бойынша өздерінің дайын жобаларын таныстыруы керек:
– алюминийден сутегі алу
– сутегі оттығының жұмыс істеу принципі
– Сутегі газын синтездеу. Электролиз.
– сутегі отынымен зымыран ұшыру
– тақырып бойынша презентация: сутегі отыны & дәстүрлі (көміртекті) отын: пайдасы немесе зияны
Бағалау
PBL бойынша бағалау критерийлері:
Project based learning (жобаға бағытталған оқыту)-бұл оқушылар 3 немесе 4 апта ішінде бір жобада жұмыс жасау арқылы білім мен дағдыларды игеріп, шынайы, қызықты және күрделі сұраққа, мәселеге жауап табу үшін оқыту әдісі (әрі қарай PBL Rubrics сілтемесіне өтіңіз).
