Επίσκεψη: “Εισαγωγή στην Ενεργειακή Μετάβαση”

Η επίσκεψη «Εισαγωγή στην ενεργειακή μετάβαση» έχει σχεδιαστεί ώστε να παρέχει στους συμμετέχοντες-συμμετέχουσες βασική γνώση και ερεθίσματα για μελέτη και στις τρεις ενότητες ώστε στο τέλος της επίσκεψης ο μαθητής /η μαθήτρια να έχει αποκτήσει μια καθαρότερη αντίληψη πάνω στις τρεις θεματικές και να έχει στα χέρια του/της υλικό που θα του/της επιτρέψει να εμβαθύνει περισσότερο (τόσο το online υλικό της ιστοσελίδας για ατομική ενασχόληση, όσο και οι προχωρημένες επισκέψεις για  ομαδική ενασχόληση).

Ενότητα: Κλιματική Αλλαγή
Στην παρούσα ενότητα, κύριος στόχος είναι να ενημερωθούν οι μαθητές για την κλιματική κρίση και να αποκτήσουν τόσο μια κριτική στάση απέναντι στις προτεινόμενες λύσεις, όσο και μια ευαισθητοποίηση ως προς τις αιτίες που την προκαλούν, αλλά  και μια αλλαγή στάσεων, αξιών και συμπεριφορών που να οδηγούν σε μια περιβαλλοντικά εγγράμματη και συνειδητοποιημένη στάση ζωής.
Η ενότητα ξεκινάει με μια παρουσίαση (διαφάνειες) που περιέχει και ακολουθεί τη δομή του βίντεο «Friendly guide to climate change». Κατά τη διάρκεια του βίντεο, ο αφηγητής Henrik Kniberg σχεδιάζει υπό μορφή κόμικ τα όσα περιγράφει οργανώνοντας την πληροφορία σε αιτίες (π.χ χρήση ορυκτών καυσίμων), μηχανισμούς (π.χ φαινόμενο του θερμοκηπίου, κύκλοι θετικής ανατροφοδότησης), συνέπειες (π.χ κλιματικό χάος, κλιματικοί μετανάστευση, απορρύθμιση συστημάτων), πηγές ρύπανσης (π.χ. λιγνίτης), τρόπους αντιμετώπισης (π.χ νέες τεχνολογίες, ΑΠΕ) και ατομικές λύσεις (π.χ. αλλαγή καταναλωτικών συνηθειών). Το βίντεο έχει ενσωματωθεί στην παρουσίαση υπό την μορφή ενοτήτων (π.χ. οι αιτίες). Σε κάθε ενότητα οι μαθητές θα βλέπουν το βίντεο και θα ακολουθεί μικρή συζήτηση ώστε να ενθαρρύνεται η ενεργή τους συμμετοχή. Η προβολή και η συζήτηση θα διαρκέσει περίπου 30 λεπτά.
Στην συνέχεια θα ζητηθεί από τους μαθητές να συμπληρώσουν μερικές ερωτήσεις κατανόησης σε σχέση με αυτά που παρακολούθησαν/ συζητήθηκαν χρησιμοποιώντας το φύλλο εργασίας που θα τους έχει μοιραστεί. Η ενότητα ολοκληρώνεται με μια βιωματική άσκηση στην οποία οι μαθητές/μαθήτριες καλούνται να «Λάβουν θέση» σε ερωτήματα κριτικής σκέψης, όπου δεν υπάρχουν λανθασμένες ή σωστές απαντήσεις, αλλά η απάντηση στην ερώτηση υποδηλώνει την στάση του κάθε ατόμου σε προβληματισμούς σχετικούς με το ζήτημα της κλιματικής και ενεργειακής κρίσης και αποτελούν εφαλτήριο για δημιουργία συζήτησης στην τάξη και πιθανή διερεύνηση λύσεων, αλλά και συνολικής κατανόησης της πολυπλοκότητας των ζητημάτων που παρουσιάζονται στο εκπαιδευτικό πρόγραμμα. Πρόκειται κυρίως για διλήμματα που οδηγούν σε προβληματισμό των μαθητών και ανάπτυξη της κριτικής τους ικανότητας.

Ενότητα: Εξοικονόμηση ενέργειας
Κύριος στόχος της ενότητας “Εξοικονόμηση ενέργειας” κατά την επίσκεψη «Εισαγωγή στην ενεργειακή μετάβαση» στον κόμβο είναι η κατανόηση του ρόλου του καταναλωτή στην εξοικονόμηση ενέργειας και η σύνδεση με τους Στόχους Βιώσιμης Ανάπτυξης (στο εξής ΣΒΑ) του ΟΗΕ.
Επιμέρους στόχοι είναι:

  • Εξοικείωση με τα διαφορετικά δεδομένα που προτείνεται να λαμβάνονται υπόψη (θερμοκρασία – υγρασία- CO2 – κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας – φωτεινότητα)
  • Πρώτη γνωριμία με τον εξοπλισμό των βαλιτσών εξοικονόμησης ενέργειας και με τις μετρήσεις ως “ενεργειακοί επιθεωρητές”
  • Ανάπτυξη της επιστημονικής σκέψης, των ερευνητικών δεξιοτήτων και της σχέσης αιτίου-αιτιατού

Η διάρκεια της ενότητας έχει σχεδιαστεί να είναι μία ώρα. Συνοδεύεται από μια παρουσίαση διαφανειών η οποία λειτουργεί υποστηρικτικά στη διαδικασία.

H διαδικασία που θα ακολουθηθεί έχει ως εξής:

1. Γνωριμία με τους στόχους βιώσιμης ανάπτυξης του ΟΗΕ. Συζήτηση για τους στόχους που συνδέονται με την ενέργεια (10-15 λεπτά). Ξεκινώντας τη θεματική ενότητα προτείνεται η σύνδεση με την προηγούμενη θεματική της κλιματικής αλλαγής μέσω συζήτησης για την έννοια «ποιότητα ζωής». Ποιες είναι δηλαδή οι αναγκαίες παράμετροι για να θεωρούμε υψηλό το επίπεδο ποιότητας ζωής μας; Ποια είναι άραγε η θέση της χώρας μας σε σχέση με άλλες χώρες της Ευρώπης; Προτείνεται η αξιοποίηση του Better Life Index του OΟΣΑ (Οργανισμός Οικονομικής Συνεργασίας και Ανάπτυξης) ο οποίος θέτει παραμέτρους για την αποτύπωση της ποιότητας ζωής, όπως το εισόδημα ανά νοικοκυριό, τα επίπεδα ανεργίας, την ποιότητα του περιβάλλοντος και την δυνατότητα πρόσβασης σε υπηρεσίες υγείας.

2. Ιδέες για την εξοικονόμηση ενέργειας (2-3 λεπτά).

Στο δεύτερο βήμα της διαδικασίας χρησιμοποιείται η εκπαιδευτική μεθοδολογία του καταιγισμού ιδεών και η ομάδα των μαθητών/τριών καλείται να σημειώσει στον πίνακα ή σε ένα μεγάλο λευκό χαρτί με φύλλα post it, ιδέες για την εξοικονόμηση ενέργειας.

3. Ποιες από τις ιδέες που σημειώσατε επηρεάζονται από τις συνθήκες του περιβάλλοντος (θερμοκρασία – υγρασία- CO2 – φωτεινότητα) και με ποιο τρόπο; (2-3 λεπτά).

Στο τρίτο βήμα, με την συμβολή του/τις εκπαιδευτικού οι παραπάνω ιδέες συνδέονται με τις συνθήκες περιβάλλοντος. Στο φύλλο εργασίας υπάρχει επίσης βοηθητικό θεωρητικό υπόβαθρο.

4. Ποιες από τις ιδέες που σημειώσατε θα μπορούσαν να εφαρμοστούν από τους καταναλωτές ενέργειας; (2-3 λεπτά).

Στο τέταρτο βήμα οι ιδέες ομαδοποιούνται ως προς τον υπεύθυνο εφαρμογής τους. Δίνεται έμφαση σε όσες μπορούν να εφαρμοστούν και από τους καταναλωτές, επισημαίνοντας τα δεδομένα που παρουσιάστηκαν στο βήμα 1 και την σημαντική συμμετοχή του οικιακού τομέα στην τελική κατανάλωση ενέργειας.

5. Συζήτηση στην ολομέλεια: Ποιος ο ρόλος μας ως καταναλωτές ενέργειας στην επίτευξη των Στόχων Βιώσιμης Ανάπτυξης; (5 λεπτά).

Στο πέμπτο βήμα προτείνεται αξιοποιώντας ξανά τον καταιγισμό ιδεών να «ονομαστεί» η ευθύνη μας ως καταναλωτών ενέργειας στην ευρύτερη επίτευξη των Στόχων Βιώσιμης Ανάπτυξης. Προτείνονται και διαθεματικές συνδέσεις (πχ. επαναχρησιμοποιώντας ρούχα εξοικονομείται ενέργεια για την παραγωγή καινούριων).

6. Γνωριμία με τον εξοπλισμό της βαλίτσας (στις δραστηριότητες- ερωτήσεις υπάρχουν 2 ασκήσεις εξοικείωσης με αυτόν). (30-35 λεπτά).

Στο έκτο βήμα στόχος είναι η κατανόηση του οφέλους ύπαρξης μετρητικού εξοπλισμού καθώς και μια πρώτη γνωριμία με τον μετρητή κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας από την βαλίτσα εξοικονόμησης ενέργειας.

Η πρώτη άσκηση είναι μια άσκηση αντιστοίχισης δράσεων με τα αποτελέσματά τους, τόσο σε σχέση με την εξοικονόμηση ενέργειας όσο και σε σχέση με την θερμοκρασία και τη σχετική υγρασία ενός χώρου. Η δεύτερη άσκηση φέρνει σε επαφή τους μαθητές/ μαθήτριες με τις βασικές αρχές εξοικονόμησης ενέργειας για τις ηλεκτρικές συσκευές στο σπίτι:
a. προσπάθεια επιλογής λιγότερο ενεργοβόρων συσκευών,
b. ελάττωση διάρκειας χρήσης αυτών και
c. αποφυγή του stand by mode.
Με την βοήθεια των μετρητών κατανάλωσης ενέργειας μπορούν να μετρηθούν οι καταναλώσεις σε kWh ενός υπολογιστή, ενός φορτιστή κινητού καθώς και λοιπού εξοπλισμού της Σιβιτανιδείου που θα είναι διαθέσιμος στο χώρο του κόμβου.
7. Πώς εμείς μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε την βαλίτσα εξοικονόμησης ενέργειας στο σχολείο μας; (πρώτες ιδέες του Σχεδίου Εξοικονόμησης Ενέργειας). (5 λεπτά).

Στο τελευταίο βήμα ενθαρρύνεται η προσωπική και ομαδική δέσμευση των συμμετεχόντων για δράσεις εξοικονόμησης ενέργειας στην σχολική τους μονάδα. Προτείνεται να επιλέξει ο/η εκπαιδευτικός δραστηριότητα η οποία να προάγει τη συναισθηματική έκφραση και τον αναστοχασμό, όπως πχ να πει κάθε μαθητής/τρια με μια λέξη πώς νιώθει σε σχέση με την ευθύνη μας ως καταναλωτές ενέργειας.

Ενότητα: ΑΠΕ και ευφυή δίκτυα
Οι στόχοι της τρίτης ενότητας όπως περιγράφονται στο φύλλο εργασίας είναι οι παρακάτω:

  • Παρουσίαση και εξοικείωση με τα στοιχεία που αποτελούν ένα ευφυές δίκτυο (φωτοβολταϊκό πλαίσιο, αντιστροφέας, κ.α.). Κατανόηση βασικών αρχών λειτουργίας τους.
  • Αριθμητική άσκηση για την κατανόηση υπολογισμού του βαθμού απόδοσης της διάταξης των φωτοβολταϊκών πλαισίων και επίδραση της σκίασης στην ισχύ εξόδου της.
  • Αριθμητική άσκηση για την κατανόηση του ισοζυγίου ισχύος και του ρόλου των συσσωρευτών στο δίκτυο.

Η ενότητα «ΑΠΕ και ευφυή δίκτυα» ξεκινά με μια παρουσίαση που αφορά τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, τα μικροδίκτυα και καταλήγει στην παρουσίαση του εξοπλισμού που αποτελεί τον κόμβο. Πιο συγκεκριμένα η παρουσίαση περιλαμβάνει συνοπτικές περιγραφές των κυριότερων ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (ηλιακή ενέργεια, αιολική, βιομάζα) και τα βασικά χαρακτηριστικά των ηλεκτρικών δικτύων έτσι όπως εξελίσσονται σήμερα δηλαδή με την εισαγωγή ΑΠΕ, εισαγωγή συσσωρευτών για αποθήκευση, προσθήκη έξυπνων μετρητών κ.λ.π.
Στη συνέχεια μια διαφάνεια εντοπίζει τα διάφορα εξαρτήματα στο ηλεκτρικό σχέδιο του κόμβου και τα ονοματίζει. Κάθε συσκευή ακολουθείται από μία μικρή περιγραφή της λειτουργίας της. Μια αναλυτικότερη περιγραφή του τρόπου λειτουργίας κάθε συσκευής και του ρόλου της μέσα στο μικροδίκτυο υπάρχει στο φύλλο εργασίας που θα έχει μοιραστεί στους μαθητές ήδη από την πρώτη ενότητα της επίσκεψης.
Η παρουσίαση περιέχει τέλος τις τρεις εργαστηριακές ασκήσεις που θα κληθούν να εκτελέσουν οι μαθητές, με την καθοδήγηση των εκπαιδευτικών, που επίσης περιλαμβάνονται στο φύλλο εργασίας. Στην πρώτη άσκηση θα υπολογιστεί ο βαθμός απόδοσης του φωτοβολταϊκού πλαισίου και βρεθούν οι παράμετροι που επηρεάζουν τον βαθμό απόδοσης. Ο αισθητήρας ακτινοβολίας θα χρησιμοποιηθεί για να βρεθεί η πυκνότητα ηλιακής ισχύος ανά τετραγωνικό μέτρο και σε συνδυασμό με το εμβαδό του πλαισίου (datasheet του πλαισίου) θα βρεθεί η ηλιακή ισχύς που δέχεται το φωτοβολταϊκό πλαίσιο. Η ισχύς εξόδου του πλαισίου θα μετρηθεί μέσω του κέντρου ελέγχου. Η δεύτερη εργαστηριακή άσκηση αποτελεί εφαρμογή του ισοζυγίου ισχύος στο μικροδίκτυο. Οι μαθητές καλούνται να υπολογίσουν την συνεισφορά των συσσωρευτών αφού μετρήσουν την παραγωγή ισχύος από τις γεννήτριες και την κατανάλωση ισχύος από τα φορτία και να επαληθεύσουν τον υπολογισμό τους με πραγματικές μετρήσεις. Η τρίτη άσκηση (άσκηση επίδειξης) δείχνει την περίπτωση όπου γίνεται αποκοπή φορτίου όταν η παραγωγή και η αποθηκευμένη ενέργεια δεν μπορούν να εξυπηρετήσουν την ζήτηση.