โครงงาน เรื่อง การศึกษาพลังงานในชีวิตประจำวัน
ชื่อโครงงาน การศึกษาพลังงานในชีวิตประจำวันผู้จัดทำโครงงาน นางสาวอัจฉราพร ชุ่มมาก
ครูที่ปรึกษา นายธนดล คำเสมอ
โรงเรียน โรงเรียนบัวเชดวิทยา อำเภอบัวเชด จังหวัดสุรินทร์ สำนักงานเขตพื้นที่การศึกษามัธยมศึกษาเขต 33 บทคัดย่อ การทำโครงงานการสื่อสารและการนำเสนอเรื่อง การศึกษาพลังงานในชีวิตประจำวัน มีวัตถุประสงค์เพื่อ 1.เพื่อให้เกิดความรู้ความเข้าใจในเรื่องการอนุรักษ์พลังงาน 2.เพื่อให้บุคคลทั่วไปตระหนักถึงปัญหาการใช้พลังงานในประเทศไทย 3.เพื่อให้บุคคลทั่วไปตระหนักถึงผลกระทบของการใช้พลังงาน 4.เพื่อศึกษาแนวทางในการอนุรักษ์พลังงาน ผลการทดลองสรุปได้ดังนี้ ผลการศึกษาความหมายของพลังงาน พบว่า พลังงาน หมายถึง ความสามารถในการทำงานซึ่งมีอยู่ในตัวของสิ่งของที่อาจให้งาน ได้แก่ พลังงานหมุนเวียน และพลังงานสิ้นเปลือง ความสามารถของสิ่งใดสิ่งหนึ่งที่จะทำงานได้งาน เป็นผลของการกระทำของแรงเป็นเหตุให้สิ่งนั้นเคลื่อนที่ พลังงานมีหลายประเภท พลังงานที่ได้ศึกษามา ได้แก่พลังงานทดแทน พลังงานสิ้นเปลือก โดยคุณสมบัติของพลังงานแต่ละชนิดจะต่างกันโดยพลังงานที่ใช้กันปัจจุบันมีทั้งพลังงานที่สิ้นเปลือกเป็นพลังงานที่กว่าจะสร้างขึ้นมาใหม่ต้องใช้เวลานับหลายพันปี ซึ่งพลังงานแหล่งสำรองของโลกก็ต้องหมดไป ส่วนของไทยนั้นก็เป็นเช่นเดียวกัน การเลือกใช้เชื้อเพลิงในการผลิตไฟฟ้ามีหลายวิธีที่ควรปฏิบัติ ในส่วนปัญหาสิ่งแวดล้อมจากการใช้พลังงาน ภาวะมลพิษที่เกิดจากการผลิตและใช้ผลิตภัณฑ์จากเชื้อเพลิงซากดึกดำบรรพ์เป็นปัญหาที่เกิดขึ้นไม่ว่าจะประเทศใด และมลพิษของพลังงานทดแทนต่อสิ่งแวดล้อมก็เป็นปัญหาที่ต้องดูแลเช่นกัน วิธีการอนุรักษ์พลังงานมีหลายวิธีซึ่งรวบรวมมาอย่างน้อย 108 วิธี กิตติกรรมประกาศ โครงงานการสื่อสารและการนำเสนอเรื่อง การศึกษาพลังงานในชีวิตประจำวันได้รับการสนับสนุนจากนายธีระทัศน์ อัครฉัตรรัตน์ ผู้อำนวยการโรงเรียนบัวเชดวิทยา ตลอดจนได้รับความอนุเคราะห์ จากคณะครูในกลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ และการงานอาชีพและเทคโนโลยี ที่ได้ให้ข้อแนะนำ และอำนวยความสะดวกในการให้ใช้ห้องปฏิบัติการเป็นอย่างดี ขอขอบคุณ คุณครูธนดล คำเสมอ ครูที่ปรึกษาโครงงานที่ได้ให้ข้อเสนอแนะในการทำการศึกษา หาข้อมูล การแก้ปัญหาต่างๆ ระหว่างการทำโครงงานตลอดจนแนะนำเอกสารและตำราต่างๆ ที่ใช้สำหรับศึกษาค้นคว้าในการทำโครงงานครั้งนี้จนสำเร็จลุล่วงไปด้วยดี ขอขอบพระคุณคุณพ่อ คุณแม่ ที่คอยให้กำลังใจ และให้ความอนุเคราะห์ในด้านต่างๆเพื่อการศึกษา ทำให้การศึกษาครั้งนี้สำเร็จลุล่วงไปด้วยดี ผู้จัดทำโครงงานจึงใคร่ขอขอบพระคุณทุกท่าน ดังกล่าวข้างต้นไว้ ณ ที่นี้เป็นอย่างสูง ผู้จัดทำ สารบัญ หน้า บทคัดย่อ ก กิตติกรรมประกาศ ข สารบัญ ค บทที่ 1 บทนำ 1 บทที่ 2 เอกสารที่เกี่ยวข้อง 6 บทที่ 3 วิธีการดำเนิน 11 บทที่ 4 ผลการทดลอง 13 บทที่ 5 สรุป อภิปรายผลการศึกษา ข้อเสนอแนะ 48 บรรณานุกรม 58 บทที่ 1 ที่มาและความสำคัญ พลังงานนับได้ว่ามีความสำคัญต่อสิ่งมีชีวิต ทุกชนิดในโลก โดยนับตั้งแต่ได้เกิดสิ่งมีชีวิตขึ้นครั้งแรกนั้น พลังงานเป็นปัจจัยที่สำคัญที่สุดที่ก่อให้เกิดการรวมตัวกันของธาตุชนิด ในอัตราส่วนที่เหมาะสม ก่อให้เกิดวิวัฒนาการ และก่อเกิดการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิตขึ้น นอกจากพลังงานจะเป็นองค์ประกอบของสิ่งมีชีวิตดังกล่าวแล้ว มนุษย์ยังรู้จักใช้แรงงานจากสัตว์ และพลังงานจากแสงอาทิตย์ยังเป็นพลังงานที่มนุษย์นำมาใช้ประโยชน์โดยตรงก่อนพลังงานอื่นๆ ซึ่งต่อมารู้จักใช้พลังงานที่มีปรากฏอยู่ในธรรมชาติอื่นๆ เช่น พลังงานลม พลังงานน้ำ พลังงานใต้พิภพ มาใช้ในกิจกรรมต่างๆ เป็นต้น แต่ที่นิยมใช้กันมากที่สุดคือ เชื้อเพลิงจากซากดึกดำบรรพ์ ซึ่งการเผาไหม้คือ เชื้อเพลิงจากซากดึกดำบรรพ์จะมีมีสารพิษจากการเผาไหม้เกิดขึ้น และเนื่องด้วยการขยายตัวของเศรษฐกิจสูงขึ้น การใช้พลังงานก็สูงขึ้น ผลสืบเนื่องก็คือเกิดความเสื่อมโทรมของสิ่งแวดล้อม สารพิษจึงสะสมจนก่อให้เกิดมลภาวะ ตลอดจนการใช้พลังงานด้วยความรู้เท่าไม่ถึงการณ์ และความประมาทเลินเล่อ ของมนุษย์ ได้ก่อให้เกิดวิกฤตการณ์ต่างๆ มักเกิดผลเสียที่เราคาดไม่ถึงเสมอ เช่นการเกิดสารพิษในอากาศ การเปลี่ยนแปลงของสภาพดินฟ้าอากาศ ระบบนิเวศถูกทำลาย เป็นต้น สิ่งเหล่านี้ล้วนเป็นผลกระทบต่อการดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิตอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ดังนั้นผู้จัดทำจึงได้ศึกษาค้นคว้า หาข้อมูลเกี่ยวกับการใช้พลังงาน ประวัติการใช้พลังงานของมนุษย์ และสถานการณ์การใช้พลังงาน และการอนุรักษ์พลังงาน เพื่อเป็นแนวทางหนึ่งที่จะสามารถเผยแพร่ให้เกิดความรู้กับบุคคลทั่วไป เพื่อที่จะตระหนักถึงความสำคัญเกี่ยวกับการใช้พลังงาน ที่มีอยู่ในปัจจุบัน และเห็นโทษของการใช้พลังงานที่ผิดๆ และสร้างจิตสำนึกให้เกิดแก่สังคมไทย เป้าหมาย 1.เห็นผลกระทบของปัญหาเกี่ยวกับการใช้พลังงาน 2.ผู้คนให้คามสำคัญของการอนุรักษ์พลังงาน วัตถุประสงค์ 1.เพื่อให้เกิดความรู้ความเข้าใจในเรื่องการอนุรักษ์พลังงาน 2.เพื่อให้บุคคลทั่วไปตระหนักถึงปัญหาการใช้พลังงานในประเทศไทย 3.เพื่อให้บุคคลทั่วไปตระหนักถึงผลกระทบของการใช้พลังงาน 4.เพื่อศึกษาแนวทางในการอนุรักษ์พลังงาน หลักการและทฤษฎี ความหมายของการอนุรักษ์พลังงาน พลังงาน มาจากคำว่า พลัง และ งาน หมายถึง พลังต่างๆ ที่นำมาใช้ให้เกิดเป็นงานตามพระราชบัญญัติการพัฒนา และส่งเสริมพลังงาน พ.ศ.2535 พลังงาน หมายถึง ความสามารถในการทำงานซึ่งมีอยู่ในตัวของสิ่งของที่อาจให้งาน ได้แก่ พลังงานหมุนเวียน และพลังงานสิ้นเปลือง ความสามารถของสิ่งใดสิ่งหนึ่งที่จะทำงานได้งาน เป็นผลของการกระทำของแรงเป็นเหตุให้สิ่งนั้นเคลื่อนที่ เช่น เปลวไฟที่เผากาน้ำจะเปลี่ยนน้ำ ให้เป็นไอน้ำและแรงดันไอน้ำจะดันฝากาน้ำขึ้นได้ งานเช่นนี้เรียกว่า พลังงานและพลังงานยังรวมถึงการผลิตและการใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพและประหยัด เพื่อช่วยลดปริมาณการใช้พลังงาน ซึ่งเป็นการประหยัด ค่าใช้จ่ายในกิจการแล้ว ยังจะช่วยลดปัญหาสิ่งแวดล้อมที่เกิดจาก แหล่งที่ใช้และผลิตพลังงาน กฎการอนุรักษ์พลังงาน กล่าวว่า "พลังงานไม่สามารถสร้างขึ้นใหม่หรือทำให้สูญหายไปได้ แต่พลังงาน สามารถเกิดการถ่ายโอนระหว่างพลังงานด้วยกันได้ หรือเกิดการเปลี่ยนรูปพลังงานได้นั่นเอง" มนุษย์ใช้หลักการดังกล่าวเปลี่ยนรูปพลังงานมาใช้ให้เกิดประโยชน์และตรงตามความต้องการได้ กฎแห่งการสูญเสียพลังงาน กล่าวว่า “ในการเปลี่ยนแปลงรูปพลังงานนั้นพลังงานส่วนหนึ่งจะสูญเสียไป ให้กับสิ่งแวดล้อม ดังนั้นเมื่อพลังงานถูกเปลี่ยนไปหลายๆ ชั้นก็ยิ่งทำได้ พลังงานมีปริมาณน้อยไปทุกที” ปัญหาสิ่งแวดล้อมจากการใช้พลังงาน คือ สภาพความเสื่อมโทรมของสภาวะแวดล้อมส่วนใหญ่ อาจกล่าวได้ว่ามีสาเหตุมาจากการผลิตและการใช้พลังงานของมนุษย์แทบทั้งสิ้น ดังนั้นการเสาะแสวงหาทรัพยากรพลังงานมาเพื่อตอบสนองความต้องการพลังงานที่สูงขึ้นเรื่อยๆจึงควรระมัดระวังและพิจารณาให้รอบคอบก่อนนำมาใช้ นักสิ่งแวดล้อมได้กล่าวถึงผลกระทบจากการใช้ทรัพยากรพลังงาน มลพิษทางอากาศ คือ มลภาวะที่เกิดจากแหล่ง กำเนิดอุตสาหกรรม เกิดจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงและกระบวนการผลิต ซึ่งเป็นตัวการสำคัญที่ก่อให้เกิดผล กระทบต่อคุณภาพอากาศในบรรยากาศและอาจส่งผล กระทบต่อสุขภาพอนามัยของประชาชนในชุมชน โดยทั่วไปหรือก่อให้เกิดความเดือดร้อนรำคาญ หาปริมาณออกซิเจนที่จุลินทรีย์ต้องใช้ไปในการย่อยสลายสารอินทรีย์ในน้ำ เรียกว่า ค่า BOD(Biochemical Oxygen Demand) ซึ่งจะบอกถึงปริมาณจุลินทรีย์ที่ต้องใช้ออกซิเจนในน้ำ หาปริมาณความต้องการออกซิเจนของสารเคมีที่อยู่ในน้ำ เรียกว่า ค่า CDO (Chemical Oxygen Demand) ซึ่งจะบอกถึงปริมาณของสารเคมีที่สามารถทำปฏิกิริยากับออกซิเจนในน้ำ ก๊าซธรรมชาติ ประกอบด้วย สารไฮโดรคาร์บอนประเภทต่างๆ เป็นส่วนใหญ่ ส่วนที่เหลือ ประกอบด้วยก๊าซประเภทอื่นๆ โดยเฉพาะไนโตรเจน คาร์บอนไดออกไซด์ โดยมีไฮโดรเจนซัลไฟด์ ปนอยู่ด้วยในระดับหนึ่ง การซื้อขายก๊าซธรรมชาติ จะคิดราคาตามค่าความร้อน ของเชื้อเพลิง ส่วนข้อกำหนดอื่นๆ จะเป็นส่วนประกอบ ที่ช่วยให้ความมั่นใจ ในความสะอาดว่า จะไม่มีปัญหาในการใช้ ซึ่งปัญหาสิ่งแวดล้อม จากการใช้ก๊าซธรรมชาติ มีค่อนข้างน้อย เนื่องจากในขบวนการ เผาไหม้ก๊าซธรรมชาติ จะถูกเผาไหม้อย่างสมบูรณ์ ได้เป็นคาร์บอนไดออกไซด์ และน้ำ เพื่อให้มีการใช้ประโยชน์ ได้อย่างสูงสุด ก๊าซธรรมชาติจะถูกนำไปแยกก่อนการใช้ โดยส่วนที่เป็น ก๊าซมีเทน มักจะนำไปใช้เป็นเชื้อเพลิง ในการผลิตไฟฟ้า และในอุตสาหกรรม รวมทั้ง ใช้เป็น เชื้อเพลิงในยานพาหนะ ส่วนที่เป็นอีเทน และโพรเพน จะนำไปใช้เป็นวัตถุดิบ ในอุตสาหกรรมปิโตรเคมี และส่วนที่เป็นโพรเพนและบิวเทน จะนำไปใช้เป็นก๊าซหุงต้ม ใช้เป็นเชื้อเพลิงในโรงงานอุตสาหกรรม และยานพาหนะ ถ่านหิน คือ หินตะกอนชนิดหนึ่งซึ่งสามารถติดไฟได้ และมีส่วนประกอบ ที่เป็นสารประกอบ ของคาร์บอนไม่น้อยกว่าร้อยละ 50 โดยน้ำหนัก หรือ ร้อยละ 70 โดยปริมาตร และยังมีสารประกอบ อื่นๆ เช่น ไฮโดรเจน อ๊อกซิเจน ไนโตรเจน และกำมะถัน เป็นต้น การจำแนกคุณสมบัติของถ่านหิน ตามคุณสมบัติทางเคมี และค่าความร้อนอย่างหยาบๆ สามารถแบ่งออกได้เป็น 4 ชนิด คือส่วนใหญ่มีการใช้ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิงในการผลิตไฟฟ้า อุตสาหกรรมปูนซีเมนต์ และอุตสาหกรรมที่ใช้หม้อไอน้ำ เช่น โรงงานกระดาษ และโรงงานชูรส เป็นต้น อย่างไรก็ตามในการ เผาไหม้ถ่านหินจะมีการปล่อยก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ออกไซด์ของไนโตรเจน คาร์บอนไดออกไซด์ คาร์บอนมอนอกไซด์ ฝุ่นละออง และควัน ดังนั้น ก่อนนำเชื้อเพลิงไปใช้จะต้องหาวิธีการจัดการ กับมลพิษ โดยอาจเลือกใช้ถ่านหินคุณภาพดี หรืออาจลดปริมาณสารมลพิษในเชื้อเพลิง ก่อนนำไปใช้ หรือใช้เทคโนโลยี ในการกำจัดมลพิษที่เกิดขึ้น ก่อนปล่อยออกสู่สิ่งแวดล้อม เชื้อเพลิงชีวมวล คือ สารทุกรูปแบบที่ได้จากสิ่งมีชีวิต รวมทั้ง การผลิตจากการเกษตรและป่าไม้เช่น ไม้ฟืน แกลบ กากอ้อย วัสดุเหลือใช้ทางการเกษตรอื่นๆ รวมถึง ของเสียจากสัตว์ เช่นมูลสัตว์และของเสีย จากโรงงานแปรรูปทางเกษตร และขยะมาผลิตก๊าซชีวภาพ ในการผลิตพลังงาน จำนวนเท่าๆ กันต้องใช้ไม้ฟืน ในปริมาตรที่มากกว่าน้ำมันและถ่าน ดังนั้น จึงเหมาะที่จะใช้ใน ครัวเรือน พลังงานน้ำ เป็นพลังงานที่ได้มาจากแรงอัดดันของน้ำ ที่ปล่อยจากอ่างเก็บน้ำเหนือเขื่อน น้ำที่ปล่อยไปนี้ จะได้รับการทดแทนทุกปี โดยฝนหรือการละลายของหิมะ แต่ในการก่อสร้างอ่างเก็บน้ำจะมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม โดยต้องสูญเสียพื้นที่ป่าไม้ ต้องมีการอพยพสัตว์ป่า และชาวบ้านที่อาศัยอยู่ในบริเวณนั้น ทำให้ชีวิตความเป็นอยู่ และสภาพแวดล้อม บริเวณดังกล่าวเปลี่ยนแปลงไป พลังงานแสงอาทิตย์ ได้มาจากการแผ่รังสีของดวงอาทิตย์ ซึ่งนำมาใช้เป็นพลังงานความร้อน และการสังเคราะห์แสง หรือโดยผ่านอุปกรณ์รับแสง เช่น เซลล์แสงอาทิตย์ เพื่อเปลี่ยนเป็น พลังงานไฟฟ้าและความร้อน เพื่อนำไปใช้งานต่อไป พลังงานลม เกิดจากการเคลื่อนตัวของอากาศ ถ้าอากาศเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูง จะทำให้มีพลังงานมาก ซึ่งสามารถนำมาใช้หมุนกังหันลม เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า พลังงานความร้อนใต้พิภพ เป็นการนำน้ำร้อนที่มีอยู่ใต้พื้นดิน มาใช้ให้เกิดประโยชน์ ในการผลิตกระแสไฟฟ้า กลุ่มประเทศที่มีการพัฒนาพลังงาน ความร้อนใต้พิภพ มาใช้ประโยชน์ อย่างเด่นชัดมักเป็นกลุ่มประเทศ ที่มีสภาพทางธรณีวิทยา เอื้ออำนวยต่อศักยภาพ ทางพลังงานความร้อนใต้พิภพ ซึ่งได้แก่ บริเวณที่เปลือกโลกมีการเคลื่อนไหว และมีแนวของภูเขาไฟอย่างต่อเนื่อง เช่น ประเทศอิตาลี ไอซ์แลนด์ สหรัฐอเมริกา (แถบตะวันตก) เม็กซิโก ญี่ปุ่น ฟิลิปปินส์อินโดนีเซีย นิวซีแลนด์ เป็นต้น พลังงานนิวเคลียร์ เป็นพลังงานที่ได้มาจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ ซึ่งเกิดจากการแตกตัวของ นิวเคลียสของธาตุเชื้อเพลิง เช่น ยูเรเนียม และให้พลังงานความร้อนมหาศาล จึงใช้ในการผลิตไฟฟ้า ปฏิกิริยานิวเคลียร์ สามารถขจัดปัญหา การปล่อยมลพิษทางอากาศ รวมทั้ง การปล่อยก๊าซเรือนกระจก ที่เป็นปัญหาหลักของเชื้อเพลิงฟอสซิลได้ แต่ก็มีปัญหาสิ่งแวดล้อมอื่นที่อาจเกิดจาก การใช้สารรังสี ซึ่งหากมีเทคโนโลยีควบคุมที่ดี ก็จะป้องกันการรั่วไหลของสารรังสีได้ นอกจากนี้ ยังมีปัญหาเรื่องการกำจัดกากนิวเคลียร์ ซึ่งจะต้องมีมาตรการควบคุมดูแล ไม่ให้การกำจัดกาก ของเสียส่งผลต่อสิ่งแวดล้อมโดยรอบ เนื่องจากสารเหล่านี้มีค่าทางรังสีสูงมาก และจะคงสภาพอยู่เป็นเวลานับพันๆ ล้านปีหลักการในการจัดหาพลังงาน ในการกำหนดนโยบายพลังงาน จะต้องคำนึงถึงหลักการ ในการจัดหาพลังงาน ดังต่อไปนี้ •ต้องมีแหล่งสำรองพลังงานที่มีปริมาณเพียงพอ และแน่นอน เพื่อความมั่นคงในการจัดหา •ต้องมีการกระจายแหล่งของพลังงาน และชนิดของพลังงาน เพื่อลดความเสี่ยง โดยหลีกเลี่ยงการ พึ่งพาพลังงานจากแหล่งเดียว หรือชนิดเดียว •ต้องมีราคาที่เหมาะสม เพื่อให้ต้นทุนการผลิตต่ำ •ต้องเป็นพลังงานที่สะอาด ก่อให้เกิดมลพิษน้อย หรืออาจจะเป็นพลังงานที่ไม่สะอาด แต่มี เทคโนโลยีที่ควบคุมมลพิษได้ •ต้องใช้ทรัพยากรพลังงาน ภายในประเทศ ที่มีอยู่อย่างจำกัด ให้เกิดประโยชน์สูงสุด เหมาะสมกับ คุณค่าของทรัพยากร การเลือกใช้เชื้อเพลิงในการผลิตไฟฟ้า การเลือกใช้เชื้อเพลิงในการผลิตไฟฟ้า จะต้องพิจารณาถึงศักยภาพ ของแหล่งเชื้อเพลิง ความมั่นคง ในการจัดหา ราคาของเชื้อเพลิง และปัญหาผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม ของเชื้อเพลิง รวมถึงประเภทของโรงไฟฟ้า ที่ต้องการในระบบ เพื่อให้สอดคล้องกับลักษณะการใช้ไฟฟ้า ในแต่ละช่วงเวลา ชนิดของเชื้อเพลิงที่ กฟผ. ได้พิจารณาเพื่อนำมาเป็นเชื้อเพลิง ในการผลิตไฟฟ้า ได้แก่ พลังน้ำน้ำมัน ก๊าซธรรมชาติ ก๊าซธรรมชาติเหลว (LNG) ลิกไนต์ ถ่านหิน นิวเคลียร์ ออริมัลชั่น (Orimulsion) และการซื้อไฟฟ้าจากประเทศเพื่อนบ้าน นอกจากนี้ยังมีพลังงานทดแทน ซึ่งได้แก่พลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานลม และพลังงานความร้อนใต้พิภพ เป็นต้น
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น