Giải SBT KHTN 9 Chân trời sáng tạo Bài 15: Năng lượng tái tạo

Đáp án đúng là: B

Ánh sáng mặt trời, gió và sóng biển được coi là các nguồn năng lượng tái tạo, có sẵn trong tự nhiên.

Đáp án đúng là: C

Năng lượng tái tạo có các ưu điểm sau:

- Có trữ lượng vô tận trong tự nhiên.

- Ít phát thải các chất gây ô nhiễm môi trường.

- Không phụ thuộc vào điều kiện địa lý và thời tiết.

Đáp án đúng là: C

Nhà máy thuỷ điện biến đổi thế năng của nước (năng lượng dự trữ từ các hồ chứa) thành điện năng (sau khi đi qua tuabin và máy phát điện).

a) Vào ban ngày, các tấm pin mặt trời hấp thụ năng lượng ánh sáng mặt trời và biến đổi thành điện năng. Dòng điện sinh ra được mạch điều khiển công suất điều chỉnh lưu lượng cấp cho các thiết bị điện trong nhà và đồng thời nạp cho thiết bị lưu trữ điện năng. Khi cường độ ánh sáng giảm hoặc vào ban đêm, thiết bị lưu trữ điện năng sẽ cấp điện cho các thiết bị điện trong nhà.

b) Các tấm pin mặt trời chỉ phát điện vào ban ngày và khi thời tiết thuận lợi, vì vậy điện năng cần được lưu trữ và cấp điện ổn định vào ban đêm hoặc khi công suất giảm.

Học sinh tham khảo một số gợi ý sau:

- Một số nhà máy điện gió có thể kể tên: Quảng Trị 1, Bình Thuận, Bạc Liêu, Krông Búk, Ea H’Leo,…

- Ưu điểm lớn nhất của điện gió: Năng lượng gió là nguồn năng lượng tái tạo có trữ lượng vô tận.

- Nhược điểm lớn nhất của điện gió: Công suất phát không ổn định, phụ thuộc vào điều kiện thời tiết.

a) Wave Dragon biến đổi cơ năng (năng lượng của sóng biển) thành điện năng.

b) Ưu điểm của việc phát điện từ sóng biển:

- Trữ lượng rất lớn và vô tận.

- Khai thác được cả ngày lẫn đêm.

- Không phát khí thải nhà kính.

Nhược điểm của việc phát điện từ sóng biển:

- Không ổn định, còn phụ thuộc điều kiện thời tiết.

- Công nghệ khá mới, chi phí đầu tư cao.

- Chi phí truyền dẫn điện cao.

- Gây ảnh hưởng đến đời sống sinh vật biển.

a) Đèn LED búp có công suất nhỏ nhất nên tiêu thụ năng lượng ít nhất và tiết kiệm nhất (với cùng thời gian sử dụng).

b) Năng lượng điện tiêu thụ với thời gian $t\text{= 30 × 5 h = 150 h}$

- Đèn LED: ${\text{W}}_{1}{\text{= P}}_{1}\text{t = 0{,}006 × 150 = 0{,}9 (kWh)}$

- Đèn sợi đốt: ${\text{W}}_{2}{\text{= P}}_{2}\text{t = 0{,}06 × 150 = 9 (kWh)}$

- Đèn huỳnh quang compact: ${\text{W}}_{3}{\text{= P}}_{3}\text{t = 0{,}015 × 150 = 2{,}25 (kWh)}$

c) Em chọn đèn có lượng điện năng tiêu thụ ít nhất và tuổi thọ lâu nhất, đó là đèn LED.

a) Hiệu suất của bóng đèn được tính bằng tỉ số phần trăm giữa năng lượng có ích (quang năng) và năng lượng toàn phần (điện năng) cấp cho bóng đèn.

Bóng đèn dây tóc: $H\text{=}\frac{6}{100}\text{× 100\% = 6\%}$

Bóng đèn LED: ${H}^{'}\text{=}\frac{83}{100}\text{× 100\% = 83\%}$

b) Bóng đèn LED có hiệu suất lớn, tức là chuyển hóa năng lượng hiệu quả hơn, nên nó được khuyến khích sử dụng trong chiếu sáng.

Bóng đèn dây tóc có hiệu suất rất thấp (lãng phí năng lượng) nên ít được sử dụng.

a) Xu hướng chuyển dịch năng lượng trên thế giới ngày nay là giảm lệ thuộc vào năng lượng hóa thạch, thay thế dần bằng các nguồn năng lượng tái tạo, sự dụng công nghệ mới lưu trữ năng lượng và pin nhiên liệu.

b) Trong lĩnh vực sản xuất điện, điện mặt trời và điện gió đã và đang phát triển nhanh. Tỉ trọng điện sản xuất từ các nguồn năng lượng tái tạo ngày càng tăng.

Trong lĩnh vực giao thông vận tải, xe điện đang có bước phát triển vượt bậc.

c) Xu hướng chuyển dịch năng lượng trên thế giới giúp giảm thiểu tác động của biến đổi khí hậu, tạo ra một thế giới phát triển bền vững hơn, và sẽ có nhiều cơ hội hơn cho các thế hệ tương lai với không khí trong lành hơn, nước sạch hơn, sức khỏe của con người và điều kiện môi trường được nâng cao.

Học sinh tham khảo gợi ý sau:

Năng lượng mặt trời - tương lai sáng cho hành tinh xanh:

Năng lượng mặt trời, với nguồn cung cấp dồi dào và miễn phí, đang ngày càng khẳng định vị thế là một trong những nguồn năng lượng sạch và bền vững nhất.

Cách thức hoạt động: Ánh sáng mặt trời được chuyển hóa thành điện năng thông qua các tấm pin mặt trời. Khi ánh sáng chiếu vào pin, các electron trong vật liệu bán dẫn của pin sẽ di chuyển tạo thành dòng điện. Dòng điện này sau đó được chuyển đổi thành điện năng xoay chiều để sử dụng trong sinh hoạt và sản xuất.

Ưu điểm nổi bật:

– Sạch và bền vững: Năng lượng mặt trời không gây ra khí thải nhà kính hay các chất ô nhiễm khác, góp phần bảo vệ môi trường và giảm thiểu biến đổi khí hậu.

– Dồi dào và miễn phí: Ánh sáng mặt trời là nguồn năng lượng vô tận, có mặt ở hầu hết mọi nơi trên Trái Đất.

– Linh hoạt: Các hệ thống năng lượng mặt trời có thể được lắp đặt ở nhiều quy mô khác nhau, từ các hộ gia đình đến các nhà máy điện lớn.

– Tuổi thọ cao: Các tấm pin mặt trời có tuổi thọ trung bình từ 25-30 năm.

Ứng dụng:

Năng lượng mặt trời được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực:

– Cung cấp điện cho gia đình và các tòa nhà: Các hệ thống điện mặt trời mái nhà giúp giảm thiểu chi phí tiền điện và giảm thiểu sự phụ thuộc vào lưới điện quốc gia.

– Sản xuất điện quy mô lớn: Các nhà máy điện mặt trời đóng góp vào việc cung cấp điện cho các thành phố và khu công nghiệp.

– Sưởi ấm và làm mát: Năng lượng mặt trời có thể được sử dụng để sưởi ấm nước, không khí và các tòa nhà.

– Vận tải: Các phương tiện giao thông chạy bằng năng lượng mặt trời như ô tô điện, xe buýt điện đang ngày càng phổ biến.

So sánh với các nguồn năng lượng khác: So với các nguồn năng lượng hóa thạch, năng lượng mặt trời có nhiều ưu điểm vượt trội như không gây ô nhiễm môi trường, không phụ thuộc vào nguồn cung cấp nhiên liệu và có thể giảm thiểu chi phí năng lượng lâu dài.

Kết luận: Năng lượng mặt trời là một giải pháp bền vững cho các vấn đề năng lượng toàn cầu. Với những ưu điểm vượt trội, năng lượng mặt trời đang ngày càng được nhiều quốc gia và các tổ chức quốc tế quan tâm đầu tư. Việc phát triển và ứng dụng rộng rãi năng lượng mặt trời không chỉ giúp bảo vệ môi trường mà còn góp phần đảm bảo an ninh năng lượng cho tương lai.