Конкурс за 2009/2010 г. Теоретични разработки

1)Проект "Рай", Екоклуб към Американски колеж Аркус, В. Търново - автор Иван Кунев. Ръководители Маргарита Генева, Сюзан Бочарова…………………………………………………………2

7) Проект "Екологичното строителство – възможност да спасим климата", ПГСГ "Арх. Г. Козаров", Сливен, Автори: Анета Койчева, Мария Георгиева………………………………………..….28

10)Проект "Как да спестим енергия в училище", ПГТ " П. Семов", Габрово. Автори: Доника Костадинова, Габриела Камбурова, Цветелина Цонева. Ръководител А. Варчева……………………40

Екоклуб към Американски колеж Аркус, В. Търново –

автор Иван Кунев. Ръководители Маргарита Генева, Сюзан Бочарова
Според мен Велико Търново е най-обаятелният български град, не само заради славното си минало, уникална архитектура и модерен облик, но също така и заради чистата природа, голям потенциал за развитие на различни екологични дейности и за осъществяване на проекти, които ще ни помогнат да живеем по един по-разумен и здравословен начин.

Велико Търново определено не е точният пример за проспериращ индустриален град, който предлага безкрайни възможности за преуспяване, така че не е привлекателен за младите хора, които търсят професионална реализация. Но той предлага нещо, което е дори по-добро – живот, в атмосфера на спокойствие и сигурност, далеч от интензивността и ежедневния стрес в големите градове. Мирът и спокойствието са от съществено значение за всички жители на Велико Търново и в тях е разковничето за изпълнения с веселие живот, в който щастието стои над аспирациите за материалните удобства.

За мен е чест да участвам в този конкурс и да представя идеята си за промяната на един малък детайл, за да се подобри визията на града като европейско селище. Проектът ми е свързан със Стамболовия мост. Целта е да се спестят средства, чрез използването на еко-устройства, като се намали количеството електричество, необходимо за осветяването на моста. Изпълняването на тази идея е практически възможно чрез поставянето на соларни лампи, които превръщат слънчевата енергия в електричество.

На първо място бих искал да спомена, че избрах тази алтернативна енергия не случайно. Както може да видите от картата по-долу, слънчевия потенциал е достатъчен, за да сме сигурни, че ще постигнем необходимите резултати. Бих искал да ви представя и самия проект. Лампите, които произвеждат електричество прозвеждат достатъчно, за да се поддържа осветление в продължение на 6-8 часа. За последните 10 години научните изследвания показват, че в България средния брой слънчеви дни е 247. нашите резлтати не се влияят от сезоните, защото нощта е винаги по-дълга от 6 часа и нашите соларни лампи ще използват целия си капацитет.

Мощността на лампите е приблизително 100-200W, трайността им е 25 години, а издръжливостта на батериите е 5 години. Ако предположим, че лампите работят при тази конфигурация, тогава лесно ще се калкулира следното – когато заменим стандартните улични лампи с мощност (P) равна на 400 W е очевидно, че ще имаме нужда от 2 соларни лампи, които а заменят стандартните. Да го докажем с езика на математиката ние ще използваме следните изчисления:

n – броя на лампите

P – мощност

t – време

p – цена за 1kWh за нощен режим

C – крайна цена

И формулата – C = A .p = n.P.t.p.

Дори и без калкулиране можем логически да заключим, че ако

(n₁)(соларни лампи) = 2(n₂)(стандартни лампи) и

2(P₁)(соларни лампи)=(P₂)(стандартни лампи)

тогава (n₁)(P₁)=(n₂)(P₂). Това показва, че соларните лампи ще работят със същото количество енергия и перфектно ще вършат същата работа, спестявайки електричество за 8 часа. Ако предположим, че през следващата година ще има 240 слънчеви дни, тогава можем да калкулираме цената на спестеното електричество за една година с формулата, която показахме по-горе (всъщност има 10 лампи и всяка от тях е с 4 крушки с мощност 100W и соларните лампи, които смятам, че са най-добър заместител

имат същиата конфигурация).

Следователно като се използват соларни системи за една година ще спестим:

C = (40.100 W.240дни.8 часа.0,044 lv/kWh)/1000 = 337,92 лева.

Това, което предлагам е да се добавят слънчеви лампи, не за да заменят стандартните лампи напълно, но за да се подобри и целият дизайн. Също така смятам, че тази необичайна идея ще помогне да се популяризира моста, който е исторически символ на Велико Търново. Мостът е разположен близко до градския център, така че той е леко осветен от други сгради, така че няма нужда да се слага силно осветление. От друга страна мостът е само за пешеходци и една по-умерена светлина (може би с необикновен цвят) ще създаде романтична атмосфера. Дължината на моста е 40 метра. Предлагам да се поставят красиви малки лампи на всеки 4 метра. Това означава, че ще имаме нужда от 2.(40/4+1)=22 лампи (обяснение – 40/4 за всеки 10 метра + 1 в началото, умножено по 2 за двете страни на моста). Цената на всяка лампа е около 35 лв. Аз избрах един карсив модел за 37 лв. Лесно можем да пресметнем 37 x 22 = 814 лв. Оттук следва че за период от 5 години, в които не изхарчваме по 337,92 x 5 = 1689,6 лв. , а само 814 лв, което е два пъти по-евтино.

В срок от две години ще имаме пълно изплащане на сумата +875,6 спестени средства. Всъщност живота на една лампа е много по-дълъг, което означава, че ще спестяваме 337,92 лв. всяка следваща година. Така че за 2.48 години ще имаме 100% изплащане + 41% спестяване на година, което е истински добър и задоволяващ резултат. Естествено тази инвестиция може лесно да покрие цената на няколко лампи, ако някакъв непредвиден инцидент се случи и нашата соларна система претърпи повреди.

Смятам ,че проктът е превъзходен пример за научна работа, която цели да се спре загубата на много ресурси като се трансформира алтернативната енергия чрез нови изобретения. Ако не мислим за разумна икономика скоро слънчевата енергия ще бъде последния ни шанс за да имаме сигурно бъдеще. Енергията е постоянна величина, която променя формата си безкрайно , но не губи субстанцията си – така че най-важното е как да използваме наученото в опитите си да постигнем ред сред хаоса. Една известна фраза гласи: „Мисли глобално, действай локално” и точно това правя аз. Няма съмнение, че цялата идея на този проект ще бъде успешна и че ресултатите ще потвърдят моята теория. Ще се радвам, ако работата ми бъде оценена.

Клуб „Екоенергия” към ОУ "Йордан Йовков", гр. Каварна - автори Елена Колишева, Герасим Димитров, Айлин Велиева, Димитър Димитров, Николай Иванов, Гергана Петрова, Даниел Урумов. Ръководител - Антония Ангелова.

Според учените глобалното затопляне през следващите 100 години ще се увеличи между 1,5 и 3,5º, а морското равнище може да се покачи между 15 и 95 см.

Глобалните измерения на проблема водят и до търсене на решение на световно ниво за намаляване на парниковите газове и за насърчаване на устойчиво и ефективното използване на източниците на енергия.

Нашият проект предлага вариант за производство на енергия от биомаса, при който в атмосфрата не се отделя СО₂, а кислород. Освен това ще намалеят и изхвърляните досега органични отпадъци в околната среда, особенно от екскременти на животни във фермите, които също отделят вредни газове при гниене.

Проблемът, по който работихме е актуален не само за нашия регион, а и за цялата страна. Това са отпадъците от фермите и пречиствателните станции които се изхвърлят в околната среда от животни, канализация, зеленчукопроизводство и пр. Те замърсяват морето, въздуха, развъждат комари и други насекоми, които пренасят болести.

На този проблем се натъкнахме по време на екскурзия в околностите на с. Септемврийци, където има свинеферма. Тук се отглеждат 15 000 свине. Отпадъците от екскрементите и остатъците от храната се изхвърлят в околната среда.

При посещение на пречиствателната станция, която се намира в близост до краен квартал на града ни, се убедихме, че лагуната за биоразграждане не е най-удачното решение. Тук проблемът е същия.

Решението е изграждането на биоцентрали за производство на енергия от биомаса.

Това води до намаляване на нивата на вредни емисии в атмосферата и получаване на евтина енергия На 12 юни 2008 г. Министерски съвет одобрява Национална дългосрочна програма за насърчаване на използването на биомаса за периода 2008-2020 г., в която е посочено, че през 2020 г. около 38 на сто от потребената биомаса ще бъде използвана за производството на електрическа и топлинна енергия.

При анаеробната ферментация на биомасата, посредством различни видове бактерии, се образува газ, който се нарича биогаз и е с калоричност от около 21,5 MJ/Nm³( калоричността на земния газ е 35-40 MJ/Nm³) Този метод има бъдеще където се образува значително количество селскостопански отпадък.

Образуването на метан преминава през три стадия- хидролиза, киселинно разграждане и образуване на метан и се извършва във специален ферментатор.

Той представлява водонепроницаема цистерна, направена от бетон, стомана или иззидана от тухли. Чрез съответни вграждания се разделя пространствено по фази.

Субстрат;

Съдържание на сухо вещество;

Температура;

Време на престой във ферментатора;

рН –стойност;

Добавяне на субстрат.
Изчисленията, които направихме красноречиво говорят за ползата от разработването на подобен проект.
От 1l отпадни води се получава средно около 0,035 g сух остатък (т.н. тиня). От 1 кг сух остатък се получават до 1 200 l биогаз.

Количеството произведен биогаз от пречиствателната станция:

За 24 часа постъпват средно 1 728 000 l отпадни води;

От тях се получава около 60 kg сухо вещество;

За един месец - 2 160 000 l биогаз.

От 20 000 прасета се получава средно 8 000 кг сухо вещество.

За 24 часа ще се получат 9 600 000 l газ.

За един месец количеството произведен биогаз е около 288 000 000 l.

Разработването на подобен проект би решило енергийните нужди и на самата свинеферма. Това би довело до намаляване на разходите за енергия и цената на произвежданата продукция.

Част от произведения биогаз би бил необходим за самата биоинсталация, защото за развитието на някои от бактериите е нужна по-висока температура, която през зимата трябва да се доставя отвън. Останалото количество би могло да се пренасочи в друга посока.
Какво предлагаме още?

Нашият район е селскостопански. Освен пшеница, царевица и слънчоглед се произвеждат и зеленчуци, предимно пипер, домати, патладжан и др. В съседната община Шабла също се сеят големи площи от тези култури. Би могло да се помисли за построяване на предприятие за преработка и консервиране на произведените зеленчуци. Това би довело до затваряне на цикъла на производство и до откриване на работни места за стотици хора. Произведената енергия от биогаз би покрила изцяло нуждите на едно такова предприятие за отопление, електрическа енергия, топла вода, климатици за охлаждане на помещенията през лятото, хладилни помещения за продукцията. Това би решило и още един проблем – по-малкото количество биогаз, който ще се изразходва от домакинствата през лятото. Подобно предприятие работи най-вече през този сезон.

Освен че добиваната енергия ще е по-евтина, би се решил въпросът и с лагуната, в която се събират отпадните води от свинефермата. Ще се избегне неприятната миризма, която се усеща от километри, развъждането на комари и други насекоми, които пренасят болести и са неприятни посетители в селото през лятото. След преработка на екскрементите остава като продукт ценна и качествена тор, която би могла да се използва за наторяване на зеленчуковите насаждения. Преминала през ферментация тя не мирише и съдържа ценни за растенията съставки.

Според нашите проучвания самото изграждането на подобен тип съоръжение не струва скъпо. Оскъпяването идва от прекарване на инсталации до ползвателите. Веднъж изградена, подобна инсталация се изплаща за няколко години. Произведеният биогаз е пъти по-евтин от природния. Въпреки, че в нашата община има природен газ, то той снабдява предимно града, но не и околните села.

Полученият продукт е газ, който се състои от 2/3 метан и 1/3 въглероден диоксид.

Тъй като въглеродният диоксид замърсява атмосферата проучихме как бихме могли да използваме и него. В специален реактор той да се абсорбира като храна от водораслите, които растат върху плоскости. За 24 часа водораслите удвояват масата си, като хранейки се с вредните газове отделят кислород, който може да се използва или да се изхвърли в атмосферата. Водораслите се използват за биомаса. Това ще предотврати отделянето на въглероден диоксид в атмосферата .

Тинята от пречиствателната станция би могла да се извози до с. Септемврийци и да се използва като субстрат за производство на биогаз.
Етапите за реализиране на проекта:

• 
  Посещение на свинефермата в с. Септемврийци и запознаване с капацитета на фермата, храната на животните, начина им на отглеждане, поддръжката на лагуната.
  
• 
  Посещение в пречиствателната станция –Каварна. Тук се запознахме с процеса на пречистване, получихме информация за параметрите на станцията и за тинята, която е краен отпадъчен продукт. Оказа се, че тя се суши и се изхвърля на сметището.
  
• 
  Проучихме въпроса за производството на биогаз и направихме нужните пресмятания за количеството енергия, което би могло да се получи.
  
• 
  Изработвихме макет на биоинсталация.
  

• 
  Изготвихме презентация и запознаване с проблема по-широка аудитория;
  
• 
  Запознахме началника на отдел екология г-жа Миглена Христова с нашите идеи и тя ни посъветва да се обърнем към комисията по екология към общински съвет – Каварна.
  
• 
  Срещнахме се с комисията по екология към общински съвет Каварна. Получихме похвала за проявена гражданска позиция и уверение, че идеята ни ще бъде поставена на сесия на общинския съвет.
  

• 
  Работа в екип - участниците в клуба бяха разделени в два екипа – по един за свинефермата и пречиствателната станция.
  
• 
  Планиране.
  
• 
  Проучване.
  
• 
  Изчисления и анализ на резултатите .
  
• 
  Диалог.
  
• 
  Публичност.
  

1.Пътни разходи …………………….14 лв

2. Ксероксна хартия ………………… 7лв

3. Фотохартия……………………… ..6лв

4. Тонери (черен и цветен)………… 96лв

5. Кадастрон ………………………….1лв

6. Маркери……………………..……..3 лв

7. Лепило С-300………………… .. .. 6.40 лв

• 
  Научихме повече за производството на биоенергия и за другите алтернативни източници на енергия.
  
• 
  Повишаване на екологичната култура на нашите съученици и съграждани.
  
• 
  Предложение за получаване на евтина и екологично чиста енергия без отделяне на въглероден диоксид в атмосферата.
  
• 
  Идея за построяване на фабрика за зеленчукопроизводство и откриване на нови работни места.
  
• 
  Предоставихме презентацията “ Алтернативни източници на енергия” за ползване в часовете по физика, човекът и природата, химия.
  
• 
  Обобщихме предложения за пестене на енергия което ще доведе до намаляване на вредните емисии в атмосферата.
  

Изменението на климата влияе на различни компоненти на околната среда. То води до изчезване на запасите от прясна вода, разрушаване на екосистеми и намаляване на биоразнообразието, намаляване на обема и продуктивността на обработваемите земи, унищожение на горски масиви вследствие на пожари заради суша и високи температири, увеличение на пустините и топене на планинските глетчери. Сериозните промени в околната среда ще доведат до тежки икономически и социални последици.

Екоклуб към Американски колеж Аркус. Автори: Здравка Моллова, Ерини Анастасова, Елена Бонева. Ръководители: Маргарита Генева, Деница Ялъмова

Слънцето е не само неизчерпаем източник на енергия, но също така и алтернативен източник за производство на енергия с гарантирано възвръщане на инвестицията. То излъчва 45 милиона kWh енергия на секунда към Земята.

Това е карта на България, където можете да видите годишното слънчева ирадиация, която получава.

Слънчевите улични лампи стават все по-популярни през последното десетилетие. Тяхното предимство пред електрическите лампи е, че те излъчват светлина, която е акумулирана слънчева светлина без да се използва електричество.