Урок 24 · Энергия: происхождение и использование Не начат
Главная идея. Связь источника энергии с изменением климата зависит не от того, современный ли он, а от того, из какого резервуара углерода берётся энергия.
В этом уроке нет нового материала: он для того, чтобы аргументировать тем, что ты уже знаешь. Держи под рукой таблицы и симуляторы уроков 1–23.
Связь источника энергии с изменением климата не зависит от того, «современный» ли он, а зависит от того, из какого резервуара углерода берётся энергия: забирает ли он углерод из медленного контура и отправляет в атмосферу или не перемещает углерод таким образом.
Ситуация придумана для дебатов: муниципалитет вымышленный, данные реальные и с источниками.
Муниципалитету нужно добавить в свою сеть генерирующие мощности. Бюджета хватает только на одну из этих электростанций, и нужно решить, на какую:
| Вариант A: станция на природном газе (парогазовый цикл) | Вариант B: ветропарк | Вариант C: станция на биомассе | |
|---|---|---|---|
| Прямые выбросы при работе | 370 гCO₂-экв/кВт·ч | 0 | Прямого значения в IPCC нет |
| Выбросы жизненного цикла (медиана) | 490 гCO₂-экв/кВт·ч | 11 гCO₂-экв/кВт·ч | 230 гCO₂-экв/кВт·ч |
| Резервуар углерода | Ископаемый: медленный контур | Не использует углерод как источник | Быстрый контур, если высаживать заново |
| Доступность (КИУМ) | 58,4 % | 23,6 % | 34,2 % (древесина) |
| КПД на выходе станции | 44 % (природный газ) | — | — |
| Задокументированное воздействие | CO₂ из ископаемого углерода | Птицы и летучие мыши, шум, неперерабатываемые лопасти | Дым; вырубка лесов при чрезмерной заготовке |
Для сравнения: у энергобаланса Аргентины 2025 года оценочный след около 271,6 гCO₂-экв/кВт·ч (урок 23). Любую позицию можно защищать, если явно назвать критерий: A ставит на первое место доступность, B — выбросы, C ищет промежуточный вариант с углеродом быстрого контура.
| Допустимо | Недопустимо |
|---|---|
| Данные из таблиц или симуляторов уроков 1–23 со ссылкой на источник (IPCC, EIA, NASA, NOAA, CAMMESA…) | «Я где-то читал» или «все знают, что…» без источника |
| Механизм, объяснённый на уроке (поглощение инфракрасного излучения, сохранение атомов, КПД) | То, что технология «современная», «природная» или «народная» |
| Расчёт, выполненный по этим данным (взвешенный след, КПД) | Число без источника или придуманное |
| Прогноз, названный прогнозом (урок 12) | Мнение, выданное за данные |
Связующее задание: твоя позиция должна использовать все три уровня. Без всех трёх карточка не завершена.
| Уровень | Что нужно включить | Где это взять (примеры) |
|---|---|---|
| Макроуровень | Измеренные данные | Выбросы или доступность (урок 22), ряды CO₂ и температуры (урок 11), энергобаланс Аргентины (урок 23) |
| Субмикроуровень | Механизм на уровне частиц | Почему CO₂ поглощает инфракрасное излучение, а N₂ нет (урок 8); атомы углерода, перегруппировывающиеся при горении (урок 10); деление ядер (урок 22) |
| Символьный уровень | Уравнение или график | $\mathrm{CH_4 + 2\,O_2 \rightarrow CO_2 + 2\,H_2O}$ (урок 10); $H = \sum_i p_i \cdot E_i$ (урок 23); $\eta = E_{\text{полезн}} / E_{\text{затр}}$ (урок 21); кривые урока 11 |
Оценивается качество рассуждения и использование доказательств, а не то, какой вариант ты выбрал.
| Критерий | Достигнуто | В процессе | Начальный уровень |
|---|---|---|---|
| Утверждение и критерий | Позиция ясна и называет критерий (выбросы, доступность, воздействие) | Позиция ясна, но критерий остаётся неявным | Непонятно, что выбрано или почему |
| Доказательства | Использует допустимые данные с источником и правильно их интерпретирует | Использует верные данные, но без источника, или что-то прочитано неверно | Использует мнения или числа без источника |
| Рассуждение | Объясняет с помощью механизма, почему доказательства подтверждают утверждение | Связывает доказательства и утверждение, не объясняя механизма | Ставит доказательства рядом с утверждением, не связывая их |
| Три уровня представления | Соединяет данные, механизм и уравнение или график в одном объяснении | Включает все три уровня, но по отдельности | Использует один или два уровня |
| Контраргумент | Признаёт воздействие своего варианта и отвечает на другую позицию данными | Признаёт ограничение своего варианта, не отвечая на него | Представляет свой вариант как не имеющий воздействия |
Когда услышишь одну из этих фраз, подними руку и объясни, что в ней не так и на каком уроке это разбиралось.
| Если кто-то говорит… | Ошибка | Где разбиралось |
|---|---|---|
| «При сжигании газа производится новый CO₂». | E1: горение перегруппировывает атомы; углерод меняет резервуар | Уроки 1, 2, 8 |
| «Парниковый эффект — это озоновая дыра». | E2: озон задерживает ультрафиолет; парниковый эффект действует на инфракрасное излучение | Уроки 4, 6 |
| «Газы — это одеяло, которое удерживает тепло». | E3: они поглощают инфракрасное излучение и переизлучают его во всех направлениях | Уроки 6, 7 |
| «Инфракрасное излучение — это поднимающееся тепло». | E4: это распространяющееся излучение, а не тепло | Уроки 4, 5 |
| «Парниковый эффект — это плохо, его надо устранить». | E5: без него на Земле было бы ниже нуля | Урок 7 |
| «Это природный цикл, такое уже было». | E6: не обсуждается скорость нынешнего изменения | Уроки 9, 10 |
| «Планета нагревается от тепла двигателей и заводов». | E7: механизм — сдвиг баланса из-за увеличения количества газов | Уроки 7, 9 |
| «У ВЭС нет никакого воздействия, потому что она возобновляемая». | E8: «возобновляемый» говорит о ресурсе, а не о воздействии | Уроки 10, 12, 13 |
| «Электричество чистое, оно берётся из розетки». | E9: электричество — носитель; нужно спрашивать, откуда оно | Уроки 11, 13 |
В тетради, не заглядывая в чужие карточки:
По видео QuantumFracture «Cambio climático: ¿en quién puedes confiar?» (на испанском), верить тому, что совпадает с твоими взглядами, или тому, что говорит влиятельный человек, ничего не гарантирует; разумно спрашивать экспертов, причём многих, как при втором мнении врача. Для этого существует МГЭИК (Межправительственная группа экспертов по изменению климата), созданная в 1988 году. Она не проводит собственных исследований: она пересматривает всё опубликованное и обобщает в докладах, которые пишут эксперты и проверяют другие эксперты. Учёных предлагают правительства всего мира с разными интересами, и всё же выводы однозначны. Доклады выходят примерно раз в семь лет, плюс специальные доклады.
| Киотский протокол | Парижское соглашение | |
|---|---|---|
| Когда | 11 декабря 1997 года. | 2015 год; применяется с 2020 года, после окончания срока действия Киотского протокола. |
| Кто | Промышленно развитые страны. | Стороны Рамочной конвенции ООН об изменении климата (по видео — 195 стран). |
| Цель | В 2008–2012 годах сократить выбросы парниковых газов в среднем как минимум на 5 % по сравнению с 1990 годом. | Удержать рост средней глобальной температуры ниже 2 °C относительно доиндустриального уровня и стремиться ограничить его 1,5 °C, сокращая выбросы как можно скорее. |
| Другое | Обязателен после ратификации промышленно развитыми странами, ответственными как минимум за 55 % выбросов CO₂. | Повысить способность к смягчению, адаптации и устойчивости и создать финансовые потоки для сокращения выбросов. |
Вопросы презентации для дебатов: можем ли мы что-то сделать сами? Решение индивидуальное или групповое? Национальное или международное? Нужно менять привычки или принимать политические меры? Есть ли путь назад? Две позиции из видео, которые стоит обсудить с доказательствами: «дело не в том, чтобы меньше пользоваться светом: правительства и компании должны отнестись к этому очень серьёзно» (QuantumFracture, 2024), и довод о выборе: если мы будем действовать, а последствия окажутся меньше, мы хотя бы разработаем переход к возобновляемой энергии, который всё равно наступит, потому что нефть не бесконечна (QuantumFracture, 2018).
Источники: презентация преподавателя Un invernadero gigante (Canva), слайды 31, 32, 34–36, 41 и 42; расшифровки видео QuantumFracture (2018, 2019 и 2024, на испанском).
У аргумента три части, и нужны все три.
Утверждение — это то, что ты отстаиваешь. Например: стоит перестать сжигать уголь.
Доказательство — это данные, которые его подтверждают. Например: уголь выбрасывает больше всего углекислого газа на выработанный киловатт-час.
А рассуждение объясняет, почему эти данные подтверждают это утверждение. Например: а снижение выбросов углекислого газа — это именно то, к чему мы стремимся.
Третью часть забывают чаще всего, и именно она превращает пару отдельных фраз в аргумент. Без неё у тебя мнение с данными рядом, и слушатель не знает, что связывает одно с другим.
Кроме того, в дебатах есть ошибки, которые стоит уметь замечать — и в том, что говорят другие, и в том, что собираешься сказать сам. Путать мнение с данными. Выдавать отдельный случай за тренд. Называть что-то «чистым», не уточняя, чистым от чего. Сравнивать установленную мощность с выработанной энергией — это разные величины. И забывать, откуда взялось электричество в розетке.
Цель всего этого — не выиграть спор. Цель в том, чтобы любой слушатель мог шаг за шагом проследить твоё рассуждение и точно сказать, с каким шагом он не согласен. Именно это заставляет обсуждение двигаться вперёд, а не ходить по кругу.
Источники анимации: структура «утверждение — доказательства — рассуждение» следует McNeill и Krajcik, Supporting Grade 5-8 Students in Constructing Explanations in Science. Схема, не в реальном масштабе.
Мы смотрели их вместе на уроке. Все видео на испанском языке. Если видео не загружается, откройте ссылку «Смотреть на YouTube».
Ни идеология, ни блогеры не гарантируют правду: стоит спрашивать многих экспертов. Рассказывает, что такое МГЭИК (1988), как она работает и почему её докладам можно доверять, упоминает Парижское соглашение 2015 года и сценарии 1,5 и 2 °C.
Дополнительно: интерактивные симуляторы по теме этого урока. Можно открыть до или после объяснения.
Урок 5
Увеличивай выбросы и смотри, как они распределяются между атмосферой, океаном и сушей.
Открыть симулятор →
Урок 11
Выбирай короткие и длинные отрезки ряда температур и сравнивай их тенденции.
Открыть симулятор →
Урок 22
Сравни электростанции по выбранному критерию.
Открыть симулятор →
Урок 23
Составь энергобаланс, который в сумме даёт 100 %, и рассчитай его след.
Открыть симулятор →
Урок 8
Симулятор проф. Федерико Гарбери: переведи количество газов в эквивалент CO₂.
Открыть симулятор →
Десять вопросов по всему блоку. Когда выбираешь вариант, появляется объяснение с указанием урока, где это разбиралось: прочитай его, даже если ответил правильно.
Загрузка вопросов…
