Giáo án Tác động của công nghiệp đối với môi trường, phát triển năng lượng tái tạo, định hướng phát triển công nghiệp trong tương lai

HS nhận diện được các hoạt động công nghiệp có thể gây tác động đến môi trường ở địa phương và xác định nhiệm vụ học tập của bài.

GV nêu tình huống: một khu công nghiệp gần khu dân cư hoạt động suốt ngày đêm, xe tải ra vào liên tục. HS trả lời nhanh: “Các hoạt động công nghiệp này có thể tạo ra những tác động nào đến môi trường xung quanh?” và “Em đã thấy tác động nào ở địa phương mình?”

Danh sách ít nhất 3 tác động HS nêu được (ví dụ: tiếng ồn, nhiệt, chất thải, thay đổi cảnh quan) và nhiệm vụ học tập của bài: tác động môi trường, năng lượng tái tạo và định hướng công nghiệp tương lai.

HS giải thích được các dạng tác động của công nghiệp đến môi trường, phân biệt chất gây ô nhiễm cục bộ với khí nhà kính và nêu được cơ chế công nghệ, quản lí quyết định mức phát thải.

Nhóm 4 HS học theo kĩ thuật khăn trải bàn, hoàn thành Phiếu học tập số 1. Nhiệm vụ: (1) liệt kê các dạng tác động của công nghiệp theo đối tượng (không khí, nước, đất, tiếng ồn, nhiệt, chất thải, cảnh quan); (2) phân loại từng tác động là ô nhiễm cục bộ hay liên quan khí nhà kính; (3) giải thích vì sao công nghệ và quản lí quyết định mức phát thải trên sản phẩm; (4) trả lời câu hỏi: “Chuyển ô nhiễm sang lãnh thổ khác có làm giảm tác động toàn cầu không?”

Phiếu học tập số 1 hoàn thành với: tác động được phân loại theo đối tượng; ô nhiễm cục bộ (ví dụ: tiếng ồn, chất thải, bụi tại nơi phát sinh) khác khí nhà kính (phát thải tác động toàn cầu); công nghệ và quản lí quyết định mức phát thải trên sản phẩm; kết luận: chuyển ô nhiễm sang lãnh thổ khác không phải giảm tác động toàn cầu.

HS nêu được các nguồn năng lượng tái tạo, giải thích vì sao nguồn bổ sung được vẫn có tác động và vì sao điện gió, mặt trời cần lưới, dự phòng, lưu trữ, quản lí nhu cầu.

HS làm việc cặp đôi, khai thác trang bài học NeoEdu (phần bài giảng về năng lượng tái tạo) hoặc sách giáo khoa. Nhiệm vụ: (1) kể tên các nguồn tái tạo; (2) giải thích khẳng định “nguồn bổ sung được không đồng nghĩa không giới hạn hay không tác động”; (3) nêu lí do điện gió và điện mặt trời biến động; (4) nêu các biện pháp đáp ứng cân bằng cung – cầu.

Kết quả gồm: các nguồn tái tạo là thủy năng, gió, mặt trời, sinh khối và nguồn khác; nguồn bổ sung được vẫn có tác động môi trường và không phải vô hạn; điện gió, mặt trời biến động theo thời tiết và thời gian nên cần lưới, nguồn dự phòng, lưu trữ và quản lí nhu cầu tùy hệ thống.

HS nêu được định hướng công nghiệp tương lai, phân biệt sản xuất sạch hơn với kinh tế tuần hoàn, giải thích khái niệm cường độ năng lượng và nhận biết giảm cường độ không đồng nghĩa giảm tổng phát thải.

HS làm việc nhóm 4, hoàn thành Phiếu học tập số 2. Nhiệm vụ: (1) ghép thuật ngữ với đặc trưng (sản xuất sạch hơn, tuần hoàn, cường độ năng lượng); (2) nêu định hướng công nghiệp tương lai; (3) tính tỉ lệ giảm khi cơ sở dùng 100 kWh rồi còn 80 kWh cho một sản phẩm; (4) tính tổng phát thải khi sản lượng tăng gấp đôi và phát thải mỗi sản phẩm giảm 30%, rồi nêu kết luận.

Phiếu học tập số 2 hoàn thành với: sản xuất sạch hơn là ngăn giảm chất thải từ quá trình; tuần hoàn là giữ vật liệu trong chu trình sử dụng; cường độ năng lượng là năng lượng trên một đơn vị đầu ra; định hướng: sản xuất sạch hơn, kinh tế tuần hoàn, số hóa, tăng giá trị; tỉ lệ giảm $\dfrac{100-80}{100}\times100=20\%$; tổng phát thải sau thay đổi là $2\times70=140$, tức tăng 40%, không giảm.

HS vận dụng kiến thức để chọn đúng đáp án, đánh giá nhận định và ghép thuật ngữ với đặc trưng phân biệt.

HS làm bài cá nhân 6 phút rồi đối chiếu cặp đôi. Đề: (1) Chỉ tiêu nào đo hiệu quả năng lượng của sản xuất? A. Chỉ tổng số nhà máy; B. Chỉ chiều cao ống khói; C. Chỉ diện tích văn phòng; D. kWh trên một đơn vị sản phẩm. (2) Chọn hai nhận định đúng: A. Tái tạo vẫn có tác động môi trường; B. Tái tạo luôn không cần lưới và dự phòng; C. Giảm cường độ không luôn giảm tổng phát thải; D. Đưa chất thải sang nơi khác là hết tác động. (3) Đánh giá đúng/sai: a) Tái tạo vẫn có tác động môi trường; b) Giảm cường độ không luôn giảm tổng phát thải; c) Tái tạo luôn không cần lưới và dự phòng; d) Đưa chất thải sang nơi khác là hết tác động. (4) Ghép: Sản xuất sạch hơn – ?; Tuần hoàn – ?; Cường độ năng lượng – ?

Đáp án: (1) D, vì kWh trên một đơn vị sản phẩm là cường độ năng lượng; (2) A và C; (3) a Đúng, b Đúng, c Sai, d Sai; (4) Sản xuất sạch hơn – ngăn giảm chất thải từ quá trình; Tuần hoàn – giữ vật liệu trong chu trình sử dụng; Cường độ năng lượng – năng lượng trên một đơn vị đầu ra.

HS vận dụng công thức tỉ lệ giảm, phân tích ví dụ về sản lượng và cường độ, sửa được nhận định sai và nêu giới hạn kết luận.

HS làm việc cặp đôi. Đề: (1) Cơ sở giả định dùng 100 kWh cho một sản phẩm, cải tiến còn 80 kWh. Tỉ lệ giảm bằng bao nhiêu %? (2) Sản lượng tăng gấp đôi, phát thải mỗi sản phẩm giảm 30%. Tổng phát thải đổi ra sao? (3) Một bạn khẳng định: “Tái tạo luôn không cần lưới và dự phòng”. Hãy sửa nhận định, giải thích và nêu một ví dụ hoặc điều kiện giới hạn.

Đáp án: (1) $\dfrac{100-80}{100}\times100=20\%$; (2) nếu tổng ban đầu là 100 thì sau thay đổi là $2\times70=140$, tổng tăng 40%, không giảm; cải tiến công nghệ hữu ích nhưng cần xét quy mô và nguồn năng lượng; (3) Sửa: tái tạo cần lưới và dự phòng vì gió, mặt trời biến động; ví dụ ban đêm không có nắng nên điện mặt trời không tự bảo đảm phụ tải; phương án tùy hệ thống.

HS vận dụng kiến thức bài học để đánh giá tác động của một cơ sở công nghiệp ở địa phương và đề xuất định hướng giảm tác động, nêu rõ giới hạn kết luận.

Nhiệm vụ về nhà theo nhóm 4 HS: chọn một cơ sở công nghiệp hoặc khu công nghiệp ở địa phương; ghi lại loại tác động (tiếng ồn, nhiệt, chất thải, cảnh quan, khí thải); xác định đâu là ô nhiễm cục bộ, đâu liên quan khí nhà kính; đề xuất 2 giải pháp theo hướng sản xuất sạch hơn hoặc kinh tế tuần hoàn; nêu một giới hạn của kết luận (thiếu số liệu đo đạc, chưa biết công nghệ cụ thể…).

Bản báo cáo ngắn (1–2 trang) gồm: mô tả cơ sở, danh sách tác động có phân loại, 2 giải pháp kèm lí do, và phần “Giới hạn kết luận”. Nếu có số liệu, HS tính tỉ lệ giảm theo công thức $\dfrac{\text{giá trị cũ}-\text{giá trị mới}}{\text{giá trị cũ}}\times100\%$.