EnerGiochi “…de los pequeños se hacen grandes proyectos” Presentaciòn Material Didàctico Material para los maestros Cuestionario ¿Qué es la energìa? El lenguaje cotidìano la palabra energìa ha conservado su significado etmologico: la capacidad de hacer un trabajo que viene del griego (dentro) y érgon (trabajo), o sea aplicar la fuerza para un determinado movimiento. El principio de conservación de la energìa nos dice que la misma no puede ser producida ni consumada, sino solamente transformada de una forma a otra. En las transformaciónes energèticas se debe prestar atención porque si no se usa cuidadosamente se puede derrochar la energìa de buena calidad, como por ejemplo la energìa elèctrica. Habitualmente usamos diversos nombres para indicar la forma en que la energìa se presenta: energìa mecanica, energìa hidroelèctrica, energìa solar, energìa nuclear, energìa eolica.... Los materiales y los fenomenos de los cuales se obtiene la energìa son llamados fuentes energèticos; èstas fuentes se dividen en dos grupos: aquellas renovables, o sea siempre presentes como el sol, el agua y el viento, etc, y aquellas no renovables, o sea aquellos que se agotarán màs rapido entre màs se usan en los proximos años como el carbon fòsil, el petròleo, el uranio y el gas natural. La energìa es fundamental para el desarrollo de cualquier actividad: la vida sobre la tierra depende de la energìa solar y todas las actividades humanas necesitan una grandissima cantidad de energìa. Desde que el hombre ha aprendido a proyectar y construir maquinas complejas que lo han reemplazado en las actividades de gran esfuerzo, el consumo de energìa ha aumentado tan rapidamente hasta al punto de que hoy en dìa la producción y el consumo de la energìa han creado un problema ambiental. Fuentes Renovables El 99% de la energìa en nuestro planeta viene del externo y sobra todo del sol, en forma de radiación, el resto viene de la energìa derivada de la fuerza gravitaciónal de la luna, el modesto 1% de la energìa producida de nuestro planeta nace de su interno y se manifesta como vulcanismo y geotermia. La potencia del sol La luz del sol es el màs grande fuente de energìa del mundo y por milliones de años los seres humanos la han usado eficazmente para producir luz y calor para crecer sus cultivos. En menos de 40 minutos, los Estados Miembros de la CE, recibirán màs energìa del sol que aquella energìa combustible fòsil que quemarían en un año! Si bien la luz del sol puede ser cosechada de paneles solares e utilizados para calentar la habitación y el suministro del agua, los rayos solares no concentrados no son bastante potentes para construir un sistema efficiente de produción de energìa. La cantidad de energìa solar disponible sobra la superficie terrestre es igual a cerca de 1kW de energìa tèrmica por metro quadrado. La idea de utilizar un gran numero de panelos reflectivos (llamado heliostatos) o espejos con fachadas múltiples para concentrar la radìación solar comenzo en el año 212 a.C., cuando Archímedes, en el antiguo Siracusa, utilizó algunos escudos de bronzo bastante brillantes para focalizar los rayos del sol hacia los velos de las naves romanas para quemarlos. En teoria, utilizando espejos y lentes, se puede llegar a la temperatura de la superficie del sol. Mientras las cellulas fotovoltainicas producen directamente energìa elèctrica, las tecnologìas tèrmicas solares producen aire caliente, agua y vapor para la industria. Estos pueden tambièn proveer energìa para el tratamento fotolico de combustibles y sostancias quìmicas y para la destrucción de materiales peligrosos. Energìa solar Como materia prima, la energìa derivada del la irradianciòn solar a la tierra provee un inmenso deposito de energìa limpia, renovable y a sin costo, pero no toda la superficie terreste resulta homéogenicamente irradìada, por lo cual èsta fuente puede ser explotada solo dentro de un intervalo limitado, correspondente a las regiònes dentro la latitud de 45° al norte y sur. La deshoméogenicidad depende de la nubosidad (las nubes absorben una gran cantidad de radìación), de la inclinaciòn del los rayos solares (entre màs sea la inclinación de los rayos, menos es la energìa que llega a la tierra), y de la masa atmosferica que domina la superficie terreste. El problema principal que se encuentra en la explotación de la energìa solar es debido a la disolución de la misma y por lo cual se necesitan espacios relativamente grandes con el fin e cosechar èsta energìa y eventualment concentrarla. Otro inconveniente es dado al irregularidad del la irradìanciòn debido a las alternaciònes entre dìa y noche y de las estaciónes (èste ultimo aspecto cambia notablemente en las zonas templadas). El calor del sol no es ciertamente un descubrimiento reciente como fuente de energìa directa, sino en solo en los ultimos veinte años, despues de la crisis energètica de 1973, se comenzo a ver con atención al sol como fuente alternativa para la producción de energìa elèctrica. La tecnologìa màs usada es la de la conversiòn fotovoltaica. Centrales elèctricos que se alimentan gracias a la energìa solar estàn ya en función en diversas partes del mundo, pero la cantidad de energìa suministrada continua a representar una cuota baja, con respecto al la producción mundìal. La instalación màs grande en el desempeño de sus funciònes èsta situada en California, en Los Angeles, el cual con sus 118 paneles de grande dimensiòn, pueden generar hasta 10.000 kW de electricidad. También en nuesta regiòne exsiste una vasta area de 20.000 paneles fotovoltaicos, situado en Capello (en la provincia de Chieti) que se extienden a cerca dos hectareas. Los paneles son montados sobra una estructura metalica anclados con cordones de cemento (en la foto la instalación de Cupello). Los inconvenientes causado de la nubosidad, de la densidad del atmósfera y de la incidencia de los rayos solares ha causado a los tecnicos de la NASA, la entidad espaciale americana, a proyectar para el futuro, el modo de capturar la energìa solar en el espacio, sobre la atmósfera, medìante la colocación en orbita de un satélite geoestaciònario capaz de capturar la energìa de la radìación solar medìante paneles fotovoltaicos. Tecnologìa Fotovoltaica Las células fotovoltaicas (ó células solares) son dispositivos solidos de electrònica sin alguna parte en movimiento al su interno. La energìa elèctrica es producida de la energìa luminosa que choca con la cèlulas y cambia la configuraciòn atomica del material liberando en energìa. Conectando màs de una cèlula, se obtiene un panelo fotovoltaico que se puede utilizar para la producciòn de energìa elèctrica donde quiera que haya sol. Las cèlulas solares son muy fiabiles, requiriendo poco mantenimiento y en teoria pueden ser producidas en cualquier tamaño. La tecnologìa solare fotovoltaica es muy difusa en las zonas agrìcolas, donde las horas del sol durante el dìa abundan.Son necesarias diferentes aptitudes para la explotaciòn de la energìa. Los ingenieros electronicos planifican los paneles fotovoltaicos que producen la electricidad y, medìate el estudio de los materiales que lo componen, mejoran continuamente su eficiencia. Energìa tèrmica solar La cantidad de energìa irradìada del Sol es absolutamente enorme y la superficie terrestre captura solo una pequeña parte de èsta energìa. Cosechando una parte podemos focalizar la energìa en una area limitada, utilizando espejos curvados y calentando asi un lìquido. Esto lìquido puede ser usado para calentar el agua y usada para calentar la casa (por ejemplo la calefacciòn) y para el uso sanitario (por ejemplo la ducha, lavar los platos...). El agua que se calentò durante el dìa y se acumulò en en el depòsito puede ser usado durante la noche. Si la energìa tèrmica del sol es muy concentrada al punto que el fluido se convierte en vapor, el vapor producido puede alimentar una turbina para la producciòn de electricidad. Las instalaciònes que convierten el calor a energìa elèctrica son muy complejos y contienen muchos subsitemas que reqiuieren tecnologìas diferentes. En las instalaciònes màs simples, los tecnicos ambientales pueden planificar sistemas mixtos para calentar las habitaciònes usando energìa solar absorbida, por ejemplo de teja especial sobre en el techo. Para asegurar que el sistema de calefacciòn de la casa funciòne se conecta la nueva instalaciòn a la vieja instalaciòn. La fuerza del viento La electricidad generada del viento es directamente relaciònada a su velocidad. Si la velocidad del viento disminuye el 10%, se registra una diminuciòn de 30% de la energìa disponible. Entre los factores que influyen en la velocidad del viento son, effectos geograficos, aspereza del terreno y la altura de las corrientes del aire. En los ultimos veinte años, se ha visto mucho progreso en la tecnologìa para convertir la energìa cinètica en energìa elèctrica. Los seres humanos han usado con èxito la fuerza del viento desde antiguedad. La energìa eolica es, al fin, una recurso que es proveido del sol y es creado principalmente, de las diferencias de temperatura de la tierra, el aire, el mar y, claramente, entre los casquetes polares y el equador. La potencia contenida en el viento representa una enorme fuente de energìa. Hay cerca de veinte mil turbinas de viento conectados al red elèctrico y esta en funciòn por todo el mundo. Solo una pequeña parte de la energìa del viento puede ser explotada causa de vinculos tecnologicos y sociales. Los aletas de las turbinas a viento usan el movimiento del aire para hacer girar el generador elèctrico como aquellos usados en las instalaciònes hidroelèctricas. La historia de la energìa eolica La fuerza del viento ha estado usada por la civilizaciònes recientes como tambièn las màs antiguas. En China los molinos de viento han sido usados para bombar el agua ya de muchos siglòs antes de Criso y molinos parecidos a estos eran usados en Persia (Iran/Iraq) y en el Medio Oriente se usaban para moler el grano desde el 200 a.C. Alrededor del año mil los molinos de viento fueron introducidos en Gran Bretaña y Holanda de los combatientes que regresaban de la Crusada. En el XVIII siglo, el uso de los molinos para moler el grano, cortar la leña y bombar el agua, siempre explotando la energìa del viento,tiene su màxima expansiòn y despues comenzo a decaer. En efecto, los combustibles fòsiles se difundieron y la maquina de vapor se demostro muy eficiente, conveniente y fiable. Las centrales eolicas modernas pueden contener miles de tubinas, que juntas, pueden proveer electricidad a una red entera, si la exigencia es muy elevada. En los paìses menos desarrollados una pequeña turbina puede cargar una baterìa en continuaciòn y proveer servicios esenciales como luz y la energìa para sondar pozos. Energìa eolica Desde el principio de los años setenta los estudios y las aplicaciònes tecnologicas legados a la explotaciòn de los vientos para la producciòn de la energìa han tenido un nuevo impulso. Tres elementos en particular estan en juego a favor de èste tipo de energìa: es absolutamente limpio del punto de vista ecologico, es renovable, y la materia prima es gratuita. Per no todos los lugares del planeta son idoneos para las instalaciònes eolicas y su explotacòn: sea por las irregularidades de los vientos en algunas regiònes, o por su debilidad puesto que el viento debe soplar a una velocidad de no menos de 4 m/s y por almenos cien dìas al año. A causa del alto costo del transporto, los lugares de instalaciòn no son adecuados si son muy lejos de los lugares de utilizaciòn. La tecnologìa tomada en cuenta hasta ahora no consiente de crear instalaciònes elolicas en grado de proveer una gran cantidad de energìa. Esta forma de energìa, de cualquier manera, resulta sin duda competitiva, sea del punto de vista econòmico ò del punto de vista ambiental. Exsisten instalaciònes en Canada, Los Estados Unidos, Bèlgica, Holanda, Italia, Alemania y Dinamarca. La Suiza esta instalando 300 centrales eolicos ancladas al fondo del mar y alejadas de las costas, para explotar sean los movimientos del las masas de aire en direcciòn norte-sur,o las brisas del mar y de la tierra. En Italia, esta por completarse uno de los centros eolicos màs grandes el cual esta situado en el Appentambièn Centro Meridional, en el Abruzzo, con un poder y un area de vasta dimensiòn, y con la mejor tecnologìa. ¿Cual es el mejor lugar para una turbina de viento? A un nivel inferior, los sistemas de viento regiònales dependen de variaciònes en la temperatura y en la presiòn atmosferica. A un nivel aún màs bajo, las corrientes ascendentes son creadas del calor reflejado e irradìado del la vegetaciòn y en especial de estructuras de cemento y edificios. Valles y montañas canalizan y refuerzan la intensidad del viento. Los vientos son modificados a causa de la composiciòn del terreno por ejemplo, colinas, lineas de arboles y edificios. Tambièn, una capa atmosferica gruesa cubre la superficie terrestre por los primeros 1000m y frena considerablemente el movimiento del aire. Los vientos son màs fuertes en los espacios llanos y sobre el mar abierto, son moderados en el chaparral y muy debiles en el bosque. Por èste motivo se escojen lugares donde la energìa elolica este a su màximo para colocar las turbinas de viento como por ejemplo, cerca de la costa y del desierto o en los altiplanos . Tecnologìa del las turbinas de viento El problema principal con respecto a las turbinas de viento es como producir un flujo constante de energìa que sale cuando el viento fluye continuamente. Una velocidad lijeramente inferior a la medìa causa una fuerte disminuciòn de la energìa que se puede utilizar y viceversa si la velocidad del viento se duplica, la energìa que se puede utilizar aumente 8 veces comparado al medio de la energìa producida. En el diseño de las turbinas se deben considerar èstas variaciònes, ya que ellos pueden dañar los componentes. Las turbinas modernas tienen aletas controladas del ordendador que pueden registrar automaticamente la velocidad del viento. Si la velocidad is muy lenta, la conecciòn a la red elèctrica es interrumpida. Con la velocidad del viento a medìa (velocidad de trabajo), el ordenador modifica el angulo que forman las aletas con la direcciòn del viento como un marinero que orienta las velas hacia el viento! Para cosechar una gran cantidad de energìa eolica, las turbinas se deben esparcir sobre una superficie grande. La distancia entre dos turbinas es normalmente de 5 a 10 veces el dìametro del rotor. El terreno alrededor de los pilares de los turbines pued ser usados como pastadero para el ganado. El potencial de la energìa eolica Esta cartina muestra las clases de intensidad de los vientos sobre Europa. Colocar màs turbines de viento tras ellos pero, provoca un reducciòn de intensidad del viento a causa fenomenos de interferencia. Por èste motivo, las centrales eolicas son muy extendidas y las turbinas son relativamente lejos la una de la otra. Impacto ambiental de los combustibles fòsiles Los productos de desecho de las combustiònes, las sustancias volatiles sin quemar y los aditivos de la gasolina, cuando se acumulan en el atmòsfera, pueden provocar una grave contaminaciòn. El monóxido de carbono, los óxidos de azufre y de nitrógeno, el plomo y los hidrocarburos son llamados contaminantes atmosfèricos primarios. En algunas condiciònes climaticas, o sea cuando el aire no circula y los contaminantes permanecen por mucho tiempo en el atmosfèra, suceden reacciònes quìmicas, que con la ayuda de la luz del sol, dan lugar a un conjunto de productos, denominados como “smog” y que representan los contaminantes atmosfèricos secundarios. Un argumento favorable es hecho para el dióxido de carbono, el cual es un componente natural del aire, y es indispensable para todos los procesos biològicos, pero tambièn es responsable de la regulaciòn de la temperatura del aire. Los òxidos de azufre y de nitrógeno, que se generan primariamente y secundariamente de la combustiòn del carbono y los derivados del petròleo provocan el fenomeno de las lluvias àcidas. Combinandose con aguas pluviales, los òxidos de azufre se transforman en ácido sulfúrico y los òxidos de nitrógeno en àcido nìtrico que despues cae a la tierra. El efecto de èsta lluvia es progresivo e insidioso, produce un acumulo de àcidos en la tierra y el las aguas de los rios y de los lagos, que daña gravemente los ecosistemas, a por medio de la vegetaciòn. La enorme emisiòn de CO2 en el atmòsfera impide a la Tierra de reirradìar al espacio la energìa que recibe del sol, provocando un aumento del effecto invernadero, o sea un incremento de la temperatura medìa del aire, que, a la vez, provoca un aumento en la temperatura medìa del hielo, causando un descongelamiento parcial del mismo y por consequencia un incremento al nivel del mar y por lo tal la sumersiòn de las regiònes costeras, que como bien se sabe, son las regiònes màs populadas de la Tierra. El smog, el plomo, y el monóxido de carbono actuan en forma directa en la funciòn respiratoria de los seres vivientes, provocando graves enfermedades pulmònares. La explotaciòn de la energìa nuclear implica el empleo de material que emite radiaciòn α, β e Ϩ al producirla y el cual daña gravemente el tejido biologico, en cuanto pueden mellar el patrimonio genètico de las celùlas, causando càncer o mutilaciònes genèticas hereditarias. Los riesgos puedes ser inmedìatos ò futuros. En la foto: Chernobyl Los riesgos inmedìatos son aquellos como la radioactividad que tales instalaciònes liberan en las zonas donde son instaladas, los lìquidos refrigerantes contaminados e del peligro de accidentes casuales, que primero parecìan tècnicamente imposibles, pero que hoy en dìa ocuren a menudo como por ejemplo, los accidentes de Three Mile Island y de Chernobyl que han demostrado probablilidades tràgicas. Los riesgos futuros vienen del acumulo de la los residuos de la fisiòn nuclear que por miles de años conservaràn su radioactividad. Instalaciònes ambientales de fuentes renovables Tambièn el utilzar las fuentes renovables de energìa , pues teniendo la ventaja de no agotarse, produce un impacto ambiental aunque sea mìnimo. La siguiente esquema resume los problemas principales en conexiòn con el empleo de estos recursos. TIPO DE ENERGÌA IMPACTO AMBIENTAL energìa solar a causa del bajo rendimento de las instalaciònes, las centraes solares ocupan vastas extensiònes de terreno, que deben ser sottratat a alta actividad, por ejemplo a la producciòn agrìcola. energìa eolica los molinos de las centrales eolicas provocan una contaminaciòn acustica y no pueden ser colocados a grandes distancias de los centros habitados, a causa de las grandes perdidadas de carga que ocuriese energìa del agua las grandes cuencas artificiales producen grandes efectos al paisaje, porque la construcciòn de un almacen de agua causa la evacuaciòn de la populaciòn y de los animales y provoca la sumersiòn de la vegetaciòn, la cuenca, por lo tanto impide el escurrimiento de los sedimentos al mar, causando el empobrecimiento de los ecosistemas marinos. Las instalaciònes, son obras ingenieras y son sujetas a errores o al descuido. energìa de las biomasas los aires para la cultivaciòn adecuada de la producciòn de energìa estàn situados en cantidades màs grandes en los paises del sur del mundo. El desembocamiento intenso, asi como se verifica hoy, provoca una alternaciòn climatica local en favor a la desertificaciòn y aún màs globalmente, a causa de un incremento de CO2 atmosferico, aumentando el efecto del invernadero. Los cambios del clima Los cambios del clima sobre la Tierra es uno de los problemas ambientales màs importantes de nuestro siglo. Dìa tras dìa aumenta el problema y se piensa que sea debido a la interferencia del hombre sobra el ciclo natural del gas del efecto invernadero. Asi como al interno de un invernadero viene atrapado el calor generado de los rayos solares, el exceso de dióxido de carbono presente en la atmòsfera atrapa la temperatura impidiendo el intercambio termico aumentando la temperatua terrestre. Los gases invernaderos naturales incluyen el vapor del agua, el dióxido de carbono, el metano, el óxido nítrico y el ozono. Ciertas actividades del hombre, de cualquier manera aumentan el nivel de todos estos gases y liberan otros gases invernaderos de origen exclusivamente antropogénico. El vapor del agua esta presente en la atmòsfera a causa de a la evaporaciòn de todas las fuentes de agua (mares, rios, lagos, etc.) y como producto de las varias combustiònes. El dióxido de carbono se queda en la atmòsfera y sobra todo cuando se queman desechos solidos, combustibles fòsiles (aceite, gas, gas natural y carbon), leña y productos de la leña. El Protocolo de Kyoto compromete a los paises industralizados y los paises con la economia en transiciòn (los paises del este de Europa), por el periodo de 2008-2012, a reducir el total de 5% de las emisiònes del gas antropogénico, el cual es principalmente capaz de alterar el efecto natural del invernadero. ¿Pero como invernaderos? son los gases El efecto invernadero es un fenomeno fisico que provocado de los gases invernaderos (principalmente de dióxido de carbono) inducen un calentamiento del atmòsfera: es como si la Tierra fuese aveces cubierta de una manta muy pesada producendo asi un continuo calentamiento. El calor de los rayos del sol vienen entrapados al interno del invernadero y del mismo modo hacen que entrapen el calor del sol en el atmòsfera terrestre. Desde el principio de la Revoluciòn Industrial, la concentraciòn atmosferica del dióxido de carbono ha aumentado aproximadamente 30%, la concentraciòn del gas metano ha màs de duplicado y la concentraciòn del óxido nitroso (N2O) ha aumentado el 15%. Ademas, los datos recientes indican que la velocidad del aumento de la concentraciòn de estos gases, aunque eran bajos durante la primera parte de los años 90, ahora son comparables a aquellos datos particularmente altos registrados en los años 80. En los paises màs industrializados, los combustibles fòsiles usados para los autos y camiones, para la calefacción de los edificios y para la alimentaciòn de las numerosas centrales elèctricas son responsables del 95% del dióxido de carbono , 20% de metano y el 15% del monóxido de nitrógeno (o protóxido de nitrógeno). El aumento de la explotación agrìcola, de las varias producciònes industriales, y de las actividades mineras contribuyen en gran parte al las emisiònes en la atmòsfera. Tambièn la deforestaciòn contribuye al aumento de la concentraciòn del dióxido de carbono en el aire, puesto que las plantas èstan en grado de reducir la presencia del CO2 del aire a travèz del proceso del la fotosìntesis clorofiliana. El daño aún màs evidente es el de los incendios intenciònales que ocuren a la selva tropical del cual viene emitido una cantidad total de dióxido de carbono comparable a todas las emisiònes del Europa. El efecto invernadero El efecto invernadero es un fenomeno por el cual el calor irradìado de la superficie terrestre no se logra a dispersar en el atmòsfera pero èesta detenido. Es llamado asi porque sobre la tierra se notan aquello que sucede en un invernadera botanica. La causa del efecto invernadero son de tipo diverso: algunas por la contaminaciòn. Entre las consecuencias del efecto invernadero se nota sobra todo el incremento de temperatura que produce èste efecto en la tierra. (traducciòn del imagen: La mayor parte de las radiaciònes emitidas del sol logran atravesar el aire el cual es trasparente y llegar a la superficie de nuestro planeta. Esta ultima, asi, se calienta y emite a la vez radiaciònes caloricas que èsta vez, pero vienen absorbidas y reflejadas por los gases atmosfericos. La atmòsfera, por lo tal, se comporta como los vidrios de los invernaderos. El esquema arriba permite seguir en detalle el viajo de 100 rayos de sol al momento en lo cual vienen emitidos a la superficie terrestre.) Problemas causados por el invernadero Los problemas son relaciònados al aumento de la temperatura de la Tierra. El crecimiento por ahora no es fuerte, pero el ecosistema de la Tierra es muy fràgil y los pequeños cambias pueden tener grandes efectos: la institución inter-gubernamental de Cambiamentos Climaticos ha predicho que podrian notarse el aumento de un grado de la temperatura dentro el año 2025. Esta provocaria una considerable reducciòn en la "capa del grano" del Norte America, el cual produce gran parte del grano usado en el mundo, por lo tal, causaria un aumento en los precio de la comida y una reducciòn de los ya miserables recursos alimentares del Tercer Mundo. Es cierto que esto podria suceder a los paises al Norte que para cultivar el grano se hagan capaz soportar las cambiantes condiciònes climaticas, pero èstas regiònes son menos extensas del actual capa de grano. La otra preocupaciòn grave tiene que ver con el incremento del nivel del mar causado por el desconjelamiento del hielo de los casquetes polares; esto podria inicialmente causar graves inundaciònes en muchos paises. Un incremento del nivel del mare de un metro, que muchos expertos ven posible ya en el año 2050 ( y algunos hasta en el año 2030) inundaria el 15% de Egipto y el 12% del Bangladesh. Las islas Maldivas, en el Oceano Indìano, desaparecirian casi completamente. Soluciònes posibles para el efecto invernadero Reducir el uso de carburantes fòsiles reduciria considerablemente la cantidad de dióxido de carbono que se produce, como tambièn reduciria el nivel de los contaminantes responsables de las lluvias àcidas. Este resultado se pudiese alcazar si todos usarìamos una cantidad màs pequeña de la energìa en vez de recorrer a fuentes alternativas de energìa. Tu puedes contribuir al ahorro energètico en varios modos: • • • • Recuerdate de apagar las luces cuando sales de una habitaciòn. Si tienes un auto, no lo uses para hacer viajes cortos. Aconseja a tus padres de mejorar el aislamento tèrmico de la casa. Escoje la solucciòn que requiere una diminuciòn de los deshechos energèticos para cada habitaciòn. Eliminar el uso de los Cloro Fluoro Carburos - CFC (sostancias que se encuentra en los rociadores y refrigerantes) el cual ya estamos haciendo. Se estàn inventando nuevos refrigerantes y nuevos aerosoles usando propelantes diversos, como el butano, por lo cual es ya bastante dificil encontrar productos con el CFC. Poner fin a la deforestaciòn usando bosques renovables y plantando nuevos arboles cuando caen puede ayudar a aumentar la capacidad del planeta de absorber dióxido de carbono. El dióxido de carbono ò CO2, es un gas, sin color, sin odor y màs pesado que el aire. Normalmente esta presente en la atmòsfera en una proporciòn del 0,033% y es producido de: erupciònes volcanicas, combustiòn de materiales que contienen carbon y de la respiraciòn. El dióxido de carbono es producido principalmente de las combustiònes de carburantes fòsiles en las centrales elèctricas, el cual tambièn es la causa de las lluvias acidas. La misma es producida tambièn de la respiraciòn de los animales que en el ciclo natural es transformada en oxìgeno por parte de las plantas (fotosintesi clorofiliana). La deforestaciòn reduce la capacidad que el planeta tiene para absorber el CO2. En la foto: producciòn de un antigua mina de carbon Energìa de las biomasas La leña en forma de combustible es la biomasa màs importante. En la parte Sur de la Tierra el 80% de la populaciòn la usa cotidìanamente para producir energìa. La biomasa es parte de un recurso renovable e ilimitado, pero solo si nosotros la utilizamos sin sobrepasar el limite del renovamiento biològico. Otros limites de la Biomasa son el area de la superficie cultivada y los vìnculos climaticos que acondiciònan el crecimiento de las diversas especies de plantas. Las biomasas tienen origens diferentes: vde bosques y selvas naturales. vde plantas cultivadas con el fines energèticos. vde los ilimitados residuos vde la producciòn de alimentos destinados para el consumo humano o animal. vde residuo organico. Las biomasas pueden ser convertidas en varios tipos de combustibles por medio de tres sistemas principales dependiendo de su natura y composiciòn: v la gasificaciòn, que consiste en someter las biomasas a procesos de fermentaciòn anaerobio, del cual se obtiene el biogas, o sea una mezcla de metano y dióxido de carbono; v la transformaciòn biologica en alcohol: el almidòn se divide en moleculas de glucosio y luego los microrganismos desencadenan el proceso de la fermentaciòn alcoholica. El alcohol es un optimo carburante y es menos contaminante que los derivates del petròleo; v la combustiòn directa: el calor producido puede ser convertido en energìa elèctrica. Actualmente la biomasa representa una fuente importante en la producciòn del calor, para los paises en desarrollo; en los paises industrializados la funciòn de la biomasa es minima. En la foto: producciòn de idrogeno da la biomasa para la gasificaciòn generada por muchos sistemas un¿Cual es la diferencia entre las emisiònes de CO2 de bioenergìa y las de combustibles fòsiles? La bio-energìa es la energia generada de la conversiòn energetica de la biomasa. La biomasa puede ser producida por las coltivaciònes agrìcolas o forestales construidos a proposito, o puede ser generada como un producto o subproducto de la actividades forestales, del las industrias del elaboramento del leño o de la agricultura y aquellas ligadas a estas. La biomasa puede ser usada para producir energìa tèrmica, o puede ser convertida en gas, electricidad o combustibles lìquidos. Existe una diferencia fundamental entre los effectos de la energìa que se produce con los combustibles fòsiles y aquellos producidos con la biomasa. La combustiòn de las fuentes energèticas libera el CO2 que se quedò immobilizada en los yacimientos geologicos por millones de años; al contrario, la combustiòn del la biomasa devuelve el CO2 que absorbieron las plantas a la atmòsfera y, suponiendo que el ciclo productivo y el uso de los recursos se mantenien sin cambiar con el pasar del tiempo no causa aumento total del CO2. El papel de los Sink El Protocolo de Kyoto compromete a los Paises industrializados a reducir las emisiònes del gas que causan el efecto invernadero el 05,2%, durante los años 2008-2012, con respecto a los niveles de 1990, las mismas emisiònes de gas-invernadero, responsables del calentamiento global actual. Con la separaciòn de Los Estados Unidos el objetivo se ha reducido al 3,8%. Para unirlo, el modo principal indicado del Protocolo era de reducir las emisiònes de los sectores industriales, del energìa y de transporte. Pero durante las negociaciònes, la disminuciòn de gastos tuvo un papel importante gracias al menos costoso metodo de forestaciòn y con los asi conocidos “mecanismos flexibles”. Asi que, los paises pueden obtener parte de su objetivo de reducir las emisiònes de gas con la ayuda de la plantaciòn de bosques, en tal grado de absorber el carbono atmosferico (sinks). En otras palabras, platar nuevos arboles puede permitir a las industrias a no reducir tan drasticamente sus emisiònes. Los Paises en desarrollo y algunos paises Europeos pidieron un uso moderado de los sinks, pero el acuerdo de Marrakech cediò a la solicitud de Russia y Japon de tener màs libertad. El termino “sink” (literalmente tragador) es usado para indicar cada proceso, actividad o mecanismo que remueve el gasinvernadero de la atmòsfera. La vegetaciòn y las selvas intercambian grandes cantidades de gas-invernadero con la atmòsfera. Gracias a la fotosintesi, las plantas absorben el CO2 de la atmòsfera y liberan oxìgeno (O2); una parte del la CO2 absorbida es devuelta a la atmòsfera con la respiraciòn mientras que una parte se mantiene como stock (literalmente deposito) en los varios compuestos organicos presentes e una planta. Fuentes de la biomasa Hay muchos seres vivientes sobre la faz de la tierra, y mucho material rganico (o sea material que proviene de seres vivientes). Todo aquello que se puede considerar como una fuente de biomasa: – Bosques y selvas – agricultura – industria – residuos urbanos La ventaja ambiental del uso energètico de la Biomasa La ventaja principal en cuanto a la explotación del biomasa con el fin de usarla como fuente energètica es que no contribuye directamente al effetto invernadero, porque la cantidad de dióxido de carbono (CO2) liberado durante la descomposiciòn, o sea aquella que sucede naturalmente por el efecto de la conversiòn energètica, es igual a aquella que se absorbe durante el crecimiento de la misma biomasa. En otras palabras, no hay un contributo neto que aumenta el nivel del CO2 en la atmòsfera; almenos si no se toma en consideraciòn las emisiònes del las fuentes fòsiles que tienen que ver con el cortar, tratar y transportar la Biomasa y la eliminaciòn de la ceniza. Un ejemplo del ciclo de emisiòn se puede ver en la imagen. El ciclo del CO2 del Biomasa Al quemar el gas o gasoleo para calentamiento, el carbon que viene del subsuelo es liberado y transferido al atmosfera, incrementando el efecto invernadero. Y viceversa, la combustiòn de la Biomasa no da ningún contributo neto al efecto invernadero, porque el carbono que se libera al quemar la leña viene del atmòsfera misma y no del subsuelo. La forma màs comun de la Biomasa son las plantas. Por siglos han sido usadas en forma de leño, turba y paja. Hoy en dìa el mundo occidental depende menos de èste combustible, considerado como un fuente renovable. Esto depende de la opiniòn general que el carbon, petròleo, o la energìa nuclear es màs limpia, màs eficente y generalmente èsta màs de acuerdo con la tecnologìa y el progreso. Pero èsta opiniòn es incorrecta. Las plantas pueden ser cultivadas con el propòsito de producir energìa o pueden ser cosechadas del ambiente natural. Los ecosistemas tropicales por ejemplo, son especializados para producir una vasta cantidad de Biomasa de una tierra pobre. Por supuesto que se necesita un poco de cuidado en el cosecho y administraciòn de estos ambientes naturales. Las plantaciònes normalmente usan tipos de plantas capaces de producir una gran cantidad de Biomasa en un corto tiempo y de modo sostenible. Se puede tratar de arboles (como pinos, eucaliptos) o otras plantas que crecen rapidamente (como la caña de azúcar,el chopo, el sauce, el mais y la soya). Las culturas dedicadas a la producciòn de la Biomasa con un propòsito energètico, son encontrados entre aquellas culturas autòctonas. En la foto: un bosque del Parco Nazionale d’ Abruzzo Residuo industrial El residuo industrial que contienen biomasa pueden ser usados pora la producciòn de energìa. Por ejemplo el fango que permanece de la producciòn del alcohol (como el orujo) puede ser usada para producir gas inflamable. Otros deshechos utìles son los de la producciòn de la comida, los de la industria textil, de cotoneria y de envases. Residuos agrìcolas Los residuos agrìcolas son una fuente potencial de grandes cantidades de biomasa. Estos comprenden: los deshechos de las cosechas (entre cuales son aquellas de la selvicoltura), las producciònes dañadas o en exceso y las heces animales. Si los resìduos y los deshechos de la producciòn de la caña de azúcar, selvicoltura y grano ademas del estièrcol, fuesen convertidos en energìa, se podrìa satisfacer con estos el 30% de la demanda mundìal de energìa. Residuos urbanos Los residuos son clasificados segun su origen, en cuanto a los residuos urbanos y especiales y, y segun las caracterìsticas de peligro, en cuanto a los residuos peligrosos y residuos no peligrosos. Los residuos urbanos son: – la basura, aún la voluminosa, proveniente de los locales y lugares destinados al uso de habitaciòn civil; – los residuos no peligrosos que provienen de locales y lugares diversos (de habitaciònes civiles) asimilados a los residuos urbanos por calidad y cantidad (art. 21 decreto “Ronchi”); – basura proveniente de las calles – los residuos de cualquier natura o proviniencia que permanecen en las calles o areas publicas o de uso publico y de sobre las orillas de los cursos de agua; – los residuos vegetales provenientes de las areas verdes como jardines, parques y cementerios; – los residuos de exhumaciòn, sepultaciòn y otras actividades cementeriales. Los residuos urbanos representan cerca de una tercera parte de todos los residuos producidos. Pueden ser objeto de fracciònes recogidas selectivamente y no selectivamente; pueden ser entregados directamente por los ciudadanos a las Estaciònes Ecologicas. Metodos para producir energìa de la biomasa El modo màs obvio de extraer energìa de la biomasa es hacer aquello que tienen intenciòn de hacer los señores en la foto, que seria hecharle fuego. En el Tercer Mundo el uso tal de la biomasa no es verificada, pero seguramente es causa de una grande porciòn de la energìa producila del biomasa en el mundo, la cual constituye el 15% de los consumos energèticos mundìales. Un problema con èste sistema es que es poco eficiente. Biomasa: Los problemas Cuando la biomasa es reconocida como el recurso principal de energìa de una regiòn, se hace dificil proveer sufficiente matria prima. Esto es verdad se si hablamos de una grande central elèctrica o sea de miles de cocinas a leña. Si el recurso (la vegetaciòn local o los residuos organicos) no es administrado y utilizado en modo eficiente, pronto se desaparecerà. Una gestiòn efficiente significa tambièn asegurarse que la biomasa no venga utilizada a un ritmo mayor de su de crecimiento. Significa pues maximizar la producciòn de la biomasa (por ejemple replantando el la selva que fue cortada) si esto no arriesga, ni resulta en la deforestaciòn. Con un fuego abierto, la mayor parte del calor se desperdicia màs bien que usado para cocinar o para otro otros fines. Un modo para mejorar la eficacia de la chimenea en los paises de desarrollo es con la construcciòn de cocinas de fango y pedazos de fierro. En la figura puedes ver un ejemplo de una cocina muy eficiente. Gasificaciòn Este proceso, cuyo uso tìpico produce una mezcla gasosa inflamable de hidrògeno, òxido de carbono y metano, y otros gases o productos no inflamables. Este resultado se obtiene en parte quemando y en parte cociendo la biomasa (usando el calor de la combustiòn parcial) en presencia del carbon (un subproducto natural del la combustiòn de la biomasa). El gas que se obtiene de èsta forma puede ser usado en vez de la benzina y reduce las emisiònes contaminantes provinientes de los autos. Es posible que en el futuro èste carburante se convierta entre una de las fuentes principales de energìa de las instalaciònes electricas. La Digestiòn Anaerobio y la Fermentaciòn La digestiòn anaerobica es un proceso de conversiòn de tipo bioquìmico que sucede en la ausencia de oxìgeno donde los micro-organismos dividen las sustancias organicas complejas (lipidos, pròtidos, glucosios) contenidos en los vegetales en substancias màs simples y los subproductos de origin animal, produciendo un gas (biogas) constituido del 50-70% de metano mientras que el resto es principalmente CO2 que tiene una alta capacidad de calentar. La fermentaciòn es el serie de reacciònes quìmicas de descomposiciòn por medio de la cual la mayor parte de los microrganismos obtienen energìa a partir de sostancias organicas. Si la fermentaciòn succede en presenzia de oxìgeno se dice que es anaerobica si envez succede en ausencia de oxìgeno en presencia de oxìgeno se refiere a la fermentaciòn aerobica. El hombre usa los productos de las fermentaciònes, que no son utilizadas de las bacterias para varios fines. El metano (el mismo gas inflamable que se usa para en la cocina en casa y para la calefacciòn) es el producto principal de la fermentaciòn; el metano es un combustible excelente que se usa tambièn para alimentar los vehiculos. Energìa geotèrmica La temperatura de la Tierra aumenta cerca un grado cada 30 metros de profundidad. En las zonas geologicamente activas, como aquellas volcanicas, el gradiente es aún màs alto. Hoy en dìa cerca de 130 instalaciònes en todo el mundo usan el vapor del agua proveniente del subsuelo que sirve para la energìa. La Islandìa es el pais donde se le da màs importancia a la geotermia, gracias a la abundancia de èste recurso. Como por otras fuentes alternativas, la recuperaciòn del uso del calor que èsta en la crosta terrestre ha asumido una importancia mayor a consecuencia de la exigencia de diversificar las fuentes de energìa. La geotermia es una fuente energètica a suministraciòn continua y es indipendente de las condiciònes climaticas, pero como es muy dificil transportar, es usado para uso sobra todo local. El recurso geotermico consiste de agua subterranea que, cuando viene en contacto con rocas de alta temperatura, se calienta y algunas veces se vaporiza. A causa del agotamento que los campos geotermicos pueden sufrir despues de unos años , fueron comensados algunos experimentos para tratar de recargarlos. El agua geotèrmica a baja temperatura, ademas que para la calefacciòn domestica, se puede usar para regar el cultivo del invernadero o para la irrigaciòn que regula el clima, garantisando la producciòn agrìcola aún en los paises màs frios. ¿Cuanta energìa geotèrmica èsta alla abajo? La Tierra misma nos recuerda continuamente de su grandissima energìa a travès de teremotos devastadores y teribles erupciònes volcanicas, en realidad la cantidad de energìa de nuestro planeta es mucho mayor. Hay suficiente energìa para garantizar los consumos actuales para los proximos 35 billiones de años. El unico problema es como alcazar èsta energìa y transformarla de modo eficiente. Hoy en dìa nosotros podemos alcanzar solo una pequeña parte de èsta energìa que es igual a los consumos mundìales de un año porque las actuales tecnologias de extracciòn de las energìas geotèrmicas presentan limites y èsta energìa que queremos capturar es muy extendida. ¿La energìa geotèrmica es economica? Seguramente si. Actualmente es màs ecomonica de la energìa nuclear y se compara con algunas fuentes de energìa trandiciònales. En efecto, es bastante economica y garantiza que su uso y la busqueda en èste campo continue. Energìa hidroelectrica La energìa hidroelectrica es la unica energìa de fuente renovable que es muy usada y su contributo a la producciòn mundìal de energìa electrica ha aumentado del 14.5% en el año 1986 al 20% en el año 1992. Del agua de sobre toda la Tierra se obtiene cerca de 6,7% del los requerimientos energèticos totales y otro 20% de la energìa consumada. La energìa hidroelectrica es ampliamente utilizada cuando el paisaje natural y las condiciones economicas lo permiten. Los ingenieros que participan a la proyectaciòn y a la realiciaciòn de instalaciònes hidroelectricas deven tomar decisiònes importantes, despues de aver analizado la geografia del lugar, el ambiente biologico y el tipo y dimensiònes de la instalaciòn. La energìa del sol evapora el agua de los oceanos y el vapor sale muy alto en la atmòsfera. Por lo tanto el agua adquire energìa potencial y energìa cinetica y cuando cae sobre la Tierra en forma de lluvia sobre las montañas o corre hacie el mar y los rios donde construimos las diques. En efecto, se puede decir que el agua es un lìquido en una enorme maquina tèrmica alimentada del Sol. El terzo mundo continua a confiarse de èste recurso economico, conviniente y limpio, pero se mete en duda a causa del grave impacto ambiental. Las cuencas artificiales de hecho afectan el equilibrio ecologico precedente, distruyendo bosques y recursos faunisticos y generando serias repercusiònes en el clima. Zambia y Zimbabwe, despues de la inauguraciòn del dique de Kariba en Zambesi, suplen sus necesidades de energìa eletrica en cuanto es producida de las instalaciònes que detieneniendo el curso del rio, han dado vida a un lago enorme. En los paises màs desarrollados se tienden a favorecer las pequeñas instalaciònes, de menos impacto ambiental. Hoy en dìa la tecnologia nos permite obtener la energìa a precios convenientes dando vida pues a meter instalaciònes no solo en las regiònes de las montañas sino tambièn en las praderas. En los paises desarrollados el potencial hidroelèctrico ha estado utilizado adecuadamente hasta ahora, sobra todo en aquellas estaciònes con una gran dependencia del extranjero en cuanto a energìa. Las posibilidades de explotación en los paises en desarrollo, envez, con sus abundantes recursos de agua, parecen enormes, pero con todas las riservas De la mitad de los años ‘20 hasta los años ‘50, la energìa jugò un papel particularmente importante en cuanto a nuestro pais. En los ultimos viente años se ha registrado una notable disminuciòn, con un ìndice que hoy en dìa apenas alcanza 10%, puede ser que el grande aumento de los consumos energèticos en la mayoria de los casos ha sido afrontada con el recurso de las centrales termoelectricas. Teoricamente, se podria extaer grandes cantidades de energìa de la marejada del oceano y de los flujos de la marea. En Abruzzo, la producciòn de energìa hidroelectrica es del 33% con respecto a la producciòn total, y se piensa de poder utilizar el mini hidroèlectico ahora para las exigencias locales. Energìa de los oceanos El oceano encierra una gran cantidad de energìa. Los surfistas son testimonios del poder de las ondas, y los marineros aptos respetan la immensa fueza de las corrients y de las mareas. Gran parte de èsta energìa proviene, en resumen, de los cuepos celestiales, el sol y la luna. Los rayos del sol calientan el oceano y dan origen a los vientos que alzan las ondas. La atracciòn de la luna reacciòna con la de la tierra producendo ciclos de mareas regulares y prevedibles. La atracciòn gravitaciònal del sol tiene una pequeño efecto en las mareas, pero el acto de combinar los dos cuerpos celestiales puede causar mareas realment grandes. Contaminaciòn atmosferica Es un término genérico que incluye diversos tipos de contaminaciòn, como: - LLuvias àcidas – Smog – Effecto invernadero – Radionucleos - Buco del ozono Lluvias àcidas Todos han oido hablar de la lluvias àcidas, ¿pero que sabemos realmente? ¿Que son èstas lluvias àcidas? ¿De donde vienen? ¿Cuàl es el problema? ¿Que tan grave es? ¿Que podemos hacer? ¿Que puede hacer el Estado? Como el nombre lo indica, se trata de una lluvia que contiene àcido. La lluvia se hace àcida a causa de algunos gases que se combinan con el agua formando varios àcidos. La lluvia normalmente es àcida a causa del dióxido de carbono disuelto en el agua (que proviene de la respiraciòn de los animales) y por la presencia de una pequeña cantidad de cloro (proviniente de la sal marina). Esto causa que el pH de la lluvia tenga el valor de alrededor de 5 y en cualquier parte del mundo puede hasta caer a 4 (esto es tipico de las zonas alrededor de los volcanes, en el cual las emisiònes de anhìdridos de sulforo y el solfuro de hidrogeno causan la formaciòn de àcido sulfúrico en la lluvia). ¿Que son la lluvias àcidas? El fenomeno de la lluvias àcidas se ha empeorado en los ultimos diez años: los àcidos emitidos en la atomòsfera de las industrias y de los gases de combustiòn causan un reducciòn de pH de la lluvia y la cual llega a tener el valor de pH del vinagre. Antes de la Revolucciòn Industrial el valor tipico del pH de la lluvia era entre el 5 y 6, por lo cual el termino lluvias àcidas es usada para la lluvia con un valor de pH de menos de 5. ¿Que causa la lluvias àcidas? Cerca del 70% del la lluvias àcidas es causada del anhìdrido solforoso (SO2) que se desintegra en el agua producendo àcido sulfurico. El otro 30% que queda proviene de varios òxidos de nitrato (principalmente NO2 y NO3, indicado con el simbolo NOX). La grafica presentada es acerca de la Scandinavia- los porcentajes par la Europa son muy parecidos. Los gases producidos principalmente de la combustiòn de carburantes fòsiles, en las centrales elèctricas y en el transporto sobre las calles. Arboles Un problema muy publicado es el efecto de las lluvias acidas a los arboles. Los coniferos son particularmente dañados de tal forma que pierde todas las hojas y producen semillas incapaces de generar nuevos arboles. La lluvia àcida reacciòna con muchos de los nutrientes necesarios para las plantas, como el calcio, el magnesio y el potasio, debilitando asi los arboles que resultan ahora mucho màs expuestos a otras formas de daño, com ser abatidos del viento y hecho pedazos con el peso de la nieve. Las lluvias àcidas dañan no tan solo a los arboles, sino a las personas y a los edificios. Personas Los efectos de las lluvias àcidas sobre las personas ha sido oscurecido de modo sorprendente comparado a los efectos hecho a los arboles. Muchos metales toxicos estàn presentes en la tierra en forma de compuestos. Aún asi, la lluvia àcida èsta en grado de dividir estos compuestos, liberar los metales y portarlos en las corrientes del agua. En la Suecia, cerca de 10.000 lagos hoy tienen una concentraciòn de mercurio tan elevado que se aconseja al populo de non comerse los peces que vienen de ahi. Cuando el agua se hace màs àcida, puede reacciònar con el plomo y el cobre de los tubos, contaminando las reservas de agua potable. En la Suecia, el agua potable llego a tener un nivel de cobre tan alto que podìa hacer cambiar el color del pelo a verde! Era una cosa un poco preoccupante ya que tal cantidad de cobre causa dìarrea a los niños y puede hasta dañar el hìgado y los riñones. Los edificios Un problema menos grave es en cuato al daño que causan las lluvias àcidas a ciertos matieriales, en particular a las piedras calizas y al màrmol. El àcido libera el carbonato de calcico presente en las piedras y èsta soluciòn se evapora, formando cristales al interno de la pietra. Fig. 1 Cuando estos cristales crecen en dimensiòn, la piedras se grietan y la estructura oscila. Estas imagenes muestran los daños causados por la lluvia àcida a la gargola de lado izquierdo la gargola del lado derecho ha sido restaurado (fig. 1). Fig. 2 Lagos y rios La lluvia àcida tambièn altera la acidez de los lagos y rios, lo cual es letal para los peces (por ejemplo todos los pesces en los 140 lagos de Minnesota murieron y la poblaciòn de salmon y trucha en los rios principales de la Noruega se ha reducido considerablemente a causa de aumento de acidez del agua). Rapidos aumentos en el nivel de acidez mata una gran cantidad de peces, pero el riesgo màs grande es el de largo plazo, que pone fin al proceso reproductivo de los peces. El àcido excesivo libera tambièn metales tòxicos, que estàn normalmente en las piedras, como el alluminio el cual impide la respiraciòn de los peces. Las plantas monocellulares y las algas son igualmente dañadas del cresciente nivel de acidez: muchas de ellas mueren cuando e llega 4.5 todo ser viviente muere. ¿Que tan grande es èste problema? Porque la lluvia recorre grades distancias viajando en las nubes, la lluvia àcida es un problema global. Esta tabla muestra que el problema es limitada al Norte y Centro Europa: en Francia e Inglaterra los vientos provienen mayormente del Oceano Atlantico y por lo tanto no son contaminantes. Esto significa que el anhídrido sulfuroso presente en la atmòsfera es casi toda producida de ahì. Otros paises son menos fortunados, sobra todo aquellos Centro Europeos, que ademas tienen el problema de escarsos controles ambientales que existe en la mayoria de los paises del Europa del Este en los paises vecinos. En todos casos, las lluvias àcidas no son un problema unicamente europeo. Cada pais que tiene una instalaciòn elèctrica o con un gran numero de vehiculos contribuye a la producciòn de los gases que producen las lluvias àcidas. Se trata por lo tal de un problema global que requiere una soluciòn global. Smog El smog se presenta como una mezcla de humo y niebla (de la contracciòn de los nombres Ingleses "smoke" para humo y "fog" para niebla). Se forma de particulas, que se forman a partir de complejas reacciònes quìmicas entre varios òxidos de nitrògeno y una amplia clase de hidrocarburos, reacciònes causadas por la luz del sol. Esto significa que el smog tiende a formarse en las areas urbanas, donde hay muchos automovìles, y especialemente donde el aire es estancado, de modo que no se dispersa naturalmente. La causa principal son los autos, por lo cual el modo mejor para reducilo es no usar el auto. De hecho, muchas ciudades limitan el uso vehicular, cerrando sus centros historicos al trafico y prohibiendo la circulaciòn de los autos ciertos dìas de la semana y por ciertas oras. Estos gases (llamados gases de combustiòn) vienen tambièn de los vehiculos (o sea del drenaje del la combustiòn); y esto es el motivo por la cual el smog se puede ver seguido sobre las areas urbanas en las cuales la una gran cantidad de gases exhaustivos estàn en una area pequeña. El ozono es beneficioso para la vida sobre la tierra mientras èste a una altura muy grande, pues filtra la radiaciòn ultravioletta. Pero si en vez se forma a un nivel bajo se convierte muy peligroso, de hecho es venenoso para los seres humanos , los animales y las plantas, y contribuye tambièn al recalentamiento del globo terráqueo. Aparte de mantener una temperatura adecuada para la vida, la atmòsfera protege la Tierra de la radiaciòn solar y provee el gas del cual los seres humanos necesitan para respirar y nutrirse. La capa de ozono La capa de ozono forma parte de la atmòsfera del la Tierra. Como muchas cosas en la naturaleza, la buena salud de èsta capa, que la permite garantizar la misma protecciòn de la radiaciòn solar que proveia en el pasado, depende de un balance de sustancias quìmicas. Por desgracia, el balance de la capa de ozono ha estrado alterado por algunas sustancias quìmicas producidas por el hombre, dichas CFCS que remueven el gas ozono de la atmòsfera del cual èsta formada èsta capa. El ozono es generalmente producido a causa de una reacciòn quìmica que es desencadenada de la energìa solar en forma de radiaciòn ultravioleta (UV), a una altura de cerca 30 km, en la stratosfera pero tambièn puede ser producida en altura màs bajas. Esta recciòn produce lo que es comunmente llamado smog fotoquìmico. Los Radionucleos Los radionucleos son materiales que producen radiaciònes ionizados, como los rayos X, los rayos gamma, los particulos alfa y los particulos beta. Estas formas de radiciònes transfieren grandes cantidad de energìa a cada material que atraversan, cambiando la materia en iones (o ionizandola). Los tejidos vivientes son muy sensibles a los cambios y ests ionizaciòn puede dañarlos. La extenciòn del daño depende del tipo de radiaciòn ionizada, el tipo de tejido afectado y de la cantidad de radiaciòn al cual es expuesto el tejido. Pequeñas dosis de radiaciòn a largo plazo pueden causar varios tipos de càncer ( a la tiroide, al pulmòn, al seno y la leucemia) y pueden transformar el ADN y pasar èstas alteraciònes a la siguiente generaciòn. Somos expuestos a radiaciònes ionizadas sea que provienen de fuentes naturales o producidos del hombre, pero las primeras son tres veces màs grande. La radiaciòn viene del espacio (especialmente de sol, que en realidad es un gran reactor nuclear) y de piedras que contienen radio (como la piedra pòmez y el granito). . Los radionucleos que provienen del hombre son de tipo curativo (specialmente los rayos X) y de explociònes nucleares (por ejemplo los experimentos nucleares). La atmòsfera terrestre es compuesta prevalentemente de nitrògeno (78%) y de òxigeno (21%), con pequeños porcentajes de argòn (0,9%), dióxido de carbono y otros gases. Esta mezcla particular de gas forma el aire. altri gas. La atmosfera es un sistema dinàmico muy compejo: movimientos y transferimientos son responsables de los diversos climas y del tiempo meteorologico, de las perturbaciònes y de los vientos. Naturalmente no exsiste una altitud precisa en la cual la atmòsfera tiene un limite pero no es fijo a 1.000 kilometros, y màs alla de èsta altitud encontramos un vacio interplanetario. La atmòsfera èsta dividida en zonas, cada una de la cual tiene una temperatura y diferentes caracterìsticas. La capa màs cerca a la cortezza terreste se llama troposfera, compuesta de 0-15 km de tierra, donde suceden todos los fenomenos metereologicos que conocemos. Encima se encuentra la stratosfera compuesta de 1550 km, que incluye una capa de ozono la cual repara la Tierra de las radìazicònes ultravioletas que provienen del sol. Màs arriba se encuenta la mesosfera a 50-90 km, donde succede el curioso fenomeno de las nubes noctilucentes. La alta mesosfera forma parte de aquella regiòn elèctromagnetica que se llama ionosfera: èsta capa no deja pasar las ondas radio sino que las refleja a la Tierra, donde son capturadas. Las regiònes de la parte superior de la atmòsfera son menos conocidas y no tienen grande importancia sobre lo que succede en la superficie terrestre. Sobre la mesosfera encontramos la termosfera – compuesta de 90 a 500 km de tierra cerca - una zona grande, muy caliente, que es impregnada de la ionosfera. Por ultima, la capa màs externa, es la esosfera, compuesta de màs o menos 500 a 1.000 km de la tierra, y despues comienza el vacio interplanetario. Clorofluorocarbonos Los clorofluorocarbonos (CFC) fueron inventados en los años '20. Son compuestos de carbonio y el flúor. Son sustancias quìmicas inventadas del hombre, y por lo tal se llama sìntesis o sintètico. De su introducciòn, las CFC han sido usadas como: Refrigerantes en las neveras y en las instalaciònes de aire acondiciònado. • • • • Propulsor de aerosoles. Agentes espumogènos en la producciòn de los productos de embalaje. Detergentes usados en la industria electrònica. Productos quìmicos para extinguir incendios. Los CFC son particularmente apropriados para estos usos porque no son inflamables, tòxicos, tienen una alta estabilidad quìmica y sus caracterìsticas quìmicas son muy idoneos para èstas aplicaciònes. Son tambièn bastante ecomomicos con respecto a los productos quìmicos alternativos y es por èste motivo que un producto quìmico se hace popular en la industria. Los CFC son bastante seguros si se quedan en la troposfera y en los oceanos. Los peligros del ozono comienzan cuando los CFC pasan a la stratosfera. Alternativos a los CFC Las dos alternativas principales de los CFC son los hidroclorofluorocarbonos (HCFC) y los hidrofluorocarbonos (HFCs). Estas dos substancias quìmicas contienen hidrògeno: reacciònan con la troposfera antes de llegar a la stratosfera donde se encuentra la capa de ozono. Solo una pequeña parte de èstas sustancias pasa la troposfera y llega a la stratosfera por lo tal estos presentan un peligro menor para la capa de ozono. Los HCFC contienen cloro, que puede ser liberado asi como el cloro de los CFC, pero ellos son usados en una cantidad menor y no permanecen en la atmòsfera por tanto tiempo como los CFC. Los HFC no contienen cloro y no se sabe como se descomponen las moleculas en el ozono. Recalentamiento del globo terràqueo causado por los CFC, HCFC y HFC Los CFC, HCFC y HFC absorben todas las radiaciònes infrarrojos reflejadas de la superficie de la tierra. Esto significa que ellos contribuyen al recalentamiento del globo terràqueo. De cualquier modo, el impacto de los HFC y los HCFC es mucho menos de los CFC en cuanto no permanecen en la atmòsfera tanto tiempo, lo que significa que, en su vida medìa, absorben una menor cantidad de radiaciòn infrarroja. Por èsta razon tienen un impacto menor en el ambiente. Contaminaciòn del agua El agua puede que sea el recurso màs importante que tenemos. El hombre puede sobrevivir sin comer por semanas, per sin agua, moririà en pocos dìas. Cada dìa en el todo el planeta, tenemos necesidad de millones de litros de agua para lavar, irrigar los campos, refrigerar en los procesos industriales, sin hablar de las actividades recreativas como la picina y centros deportivos aquaticos. Aún asi si dependemos tanto del agua, usamos las cuencas (rios, lagos, mares) como desagües para toda clase de basura y hacemos muy poco para proteger nuestras reservas de agua!!!!!! Exsisten tantas amenazas a nuestros recursos de agua. El petròleo vertido en el mar mata miles de aves marinos y puede arruinar sea las instalaciònes de desalinizaciòn que las instalaciònes industriales que usan el agua que viene de costas contaminadas. De cualquier modo, el petròleo puede acabar en el mar por varios motivos, y por lo tal produce graves males. Una mala acciòn de los recursos existentes pueden portar a su destrucciòn o a grandes reducciònes, como le sucedio al lago d’Aral. Tambièn el mar del Norte sufre un grave contaminaciòn. Gran parte de las contaminaciònes a los rios y los mares es causado por las sustancias quìmicas que provienen en gran parte de la agricultura. Regione Abruzzo Assessorato Ambiente, Turismo, Energia e Territorio Direzione Turismo, Ambiente, Energia ARAEN Dr. Iris Flacco Dr. Eliana Ferretti Dr. Enrico Forcucci Arrivederci a tutti!!!!! ARAEN Regional Energy Agency REGIONE ABRUZZO EnerGiochi “…de los pequeños se hacen grandes proyectos” ARAEN Regional Energy Agency EnerGiochi “…de los pequeños se hacen grandes proyectos” n n n n n n n n n n n REGIONE ABRUZZO Promotor Destinatarios Objetivo Colaboraciònes Temas y Acciònes Caracterìsticas y Criterios Recursos desponibles Instrumentos Premios Vencimiento Pregunta de participaciòn ARAEN Regional Energy Agency n n n n n n n REGIONE ABRUZZO EnerGiochi “…de los pequeños se hacen grandes proyectos” Promotor La Regiòn de Abruzzo - Asesorìa de Turismo, Ambiente y Energìa, a travès de la ARAEN (Agencia Regiònal para la Energìa) Destinatarios Las Escuelas Elementares y las Escuelas Medias de la de Regiòn de Abruzzo Objetivos Promover el conocimiento y la difusiòn de las energìas que provienen de fuentes renovables, de los combustibles a bajo impacto ambiental, ademas de los criterios de ahorro energètico. Involucrar, a travèz del las experiencias de los niños, tambièn el mundo de los adultos y en particular las familias. EnerGiochi ARAEN Regional Energy Agency n “…de los pequeños se hacen grandes proyectos” Colaboraciònes n n REGIONE ABRUZZO El concurso es organizado por El Ministerio Italiano de la Instrucciòn, Universidad y Investigaciòn - Oficina Scolastico Regiònal, La Universidad dell’ Aquila, Facultad di Sciencias de la Formaciòn, la ENEA y la APEA (Agencia Provincial para la Energìa de la provincia Española de Avila), colaboradores del ARAEN en el proyecto europeo SAVE II acerca del ahorro energètico. El concurso es llevado acabo en conjunto con las escuelas de la provincia Española de Avila y con las escuelas del la regiòn de Abruzzo ARAEN Regional Energy Agency EnerGiochi “…de los pequeños se hacen grandes proyectos” Temas y Acciònes n n Concurso A: n Tema: Energìa de fuentes renovables n Acciòn: Realizaciòn de dibujos temàticos Concurso B: n Tema: Ahorro energètico n Acciòn: Realizaciòn de un proyecto de ahorro energètico usando como ejemplo los consumos de la propria escuela. Esta prevista una encuesta realizada por los alumnos para autovaluar si la propria habitaciòn es “ahorrosa” del punto de vista energètico. REGIONE ABRUZZO ARAEN Regional Energy Agency n “…de los pequeños se hacen grandes proyectos” Modulo de participaciòn n n n n REGIONE ABRUZZO EnerGiochi Concurso A: La participaciòn al concurso prevee la realizaciòn de dibujos temàticos elaborados al final de un recorrido didàctico. Se deja la màxima libertad en la ejecuciòn: los dibujos podràn ser individuales, de grupo, de clase, de interclase, …; realizados de cualquier material. Los elaborados, sean documentos originales ò en material fotografico (todos los otros materiales: murales, plasticos, etc…), deben tener un formato A4 ò mùltiples del formato A4 (es mejor si es tambièn es salvado en el formato jpeg). ARAEN Regional Energy Agency n n n n EnerGiochi “…de los pequeños se hacen grandes proyectos” El Dirigente Scolastico enviarà los elaborados en la cantidad que vea màs oportuno, indicando però el elaborado (solo uno) considerado el mejor de cada instituto. La escuela debe por consiguiente, hacer al su interno una primera selecciòn. Los elaborados indicados seràn publicados en una pagina web, como huespedes en los sitios del ARAEN y APEA, con el propòsito de que sea una ventana para los elaborados y un forum para intercambiar comentarios y consideraciònes ò sea como medio para votar para el mejor elaborado. Los elaborados seràn acompañados de la programaciòn didactica. Todos los elaborados enviados seràn recopilados en un CD-ROM y una copia serà producida producida para cada clase que participará en el concurso. REGIONE ABRUZZO ARAEN Regional Energy Agency EnerGiochi “…de los pequeños se hacen grandes proyectos” Concurso B: n n REGIONE ABRUZZO El Dirigente Scolastico enviarà un proyecto de ahorro energètico para cada instituto scolastico que participa, alegando un programa didàctico. El proyecto serà acerca de los consumos energèticos del proprio edificio scolastico. El propòsito es de verificar la posibilidad de un ahorro energètico con respecto a los consumos efectuados. Todos los proyectos enviados para el internet serán publicados en un pequeño volumen. ARAEN Regional Energy Agency n n REGIONE ABRUZZO EnerGiochi “…de los pequeños se hacen grandes proyectos” Con el fin de involucrar y sensibilizar al ahorro energètico tambièn en el mundo de los adultos, se propone un cuestionario simplificado, directo y respetoso del la privacidad, que debe ser compilado por los alumnos junto a los padres. El objetivo es por lo tal, el de verificar por los alumnos y a los padres si su propria casa es “ahorrosa”. El cuestionario serà enviado a las escuelas que participarán al concurso junto con el cuadriculado de datos. Esta ultima deve ser enviada al ARAEN, debidamente compilada con el proyecto. ARAEN Regional Energy Agency n n n n REGIONE ABRUZZO EnerGiochi “…de los pequeños se hacen grandes proyectos” Recursos disponibles Disponibilidad del personal tecnico de la Agencia para la energìa de la Regiòn de Abruzzo con la posibilidad de analizar profundamente los topicos escuela por escuela. Posibilidad de visitas guiadas a los Centros Regiònales de desarrollo de la energìa renovable por ejemplo energìa eólica, fotovoltaica, tèrmica, de la biomasa, hidroelèctrica; Posibilidad de ponerse en contacto con el socio Español de Avila. EnerGiochi ARAEN Regional Energy Agency n “…de los pequeños se hacen grandes proyectos” Instrumentos n n n n n REGIONE ABRUZZO Todas las escuelas que parteciparán en el concurso seràn proveidos del siguiente material: Archivo informativo hecho de ARAEN; Indicaciònes bibliograficas; Referencias a informaciòn en el web; Otros varios ARAEN Regional Energy Agency n n “…de los pequeños se hacen grandes proyectos” Premios El concurso A provee: n n REGIONE ABRUZZO EnerGiochi Los alumnos de las primeras 3 escuelas clasificadas, por provincia, ganaràn una visita guiada acompañados por los maestros a los Centros Eolicos y Fotovoltaicos de la regiòn de Abruzzo. Entre todos los elaborados enviados, será premiado el mejor (selecciònado por la Comisión examinadora) y será puesto el el sitio internet de la Regiòn de Abruzzo y se convertirá en el fondo del folleto del ARAEN. ARAEN Regional Energy Agency n REGIONE ABRUZZO EnerGiochi “…de los pequeños se hacen grandes proyectos” El concurso B provee: n La premiación de 2 escuelas por Provincia (el primer y segundo mejor proyecto de ahorro energètico). Las primeras escuelas clasificadas recibirán donado de la Regiòn de Abruzzo, una implatación fotovoltaico para la generación de energìa elèctrica y una visita guiada a los Centros Eolicos y Fotovoltaicos de la regiòn. n Los segundos clasificados ganarán una visita guiada, acompañados de los maestros a los Centros Eolicos y Fotovoltaicos de la regiòn. n Además, serán premiados cerca de 30 maestros de entre concurso A y concurso B, con un viaje a España a la Provincia de Avila (por un periodo de cerca 3 dìas). n A todos los participantes, sin exclusión, será entregado un atestado de participación que lo declará “Experto en el Campo Energètico”. EnerGiochi ARAEN Regional Energy Agency n “…de los pequeños se hacen grandes proyectos” Vencimiento Presentación de la pregunta n n Las clases que tengan la intención de incluirse al concurso y aver la prioridad a los recursos a disposición deben proveer a la Directora Didactica: 1) para el 31 de mayo 2004, la ficha de inscripción (allegado A) compilada completamente; 2) para el 30 de junio 2004, el elenco de clases participantes (alegado B). REGIONE ABRUZZO ARAEN Regional Energy Agency n “…de los pequeños se hacen grandes proyectos” Presentación del elaborado n Concurso A: para el 15 de diciembre 2004 n Concurso B: para el 15 de diciembre 2004 n REGIONE ABRUZZO EnerGiochi La Regiòn Abruzzo - ARAEN enviarà la documentación a las escuelas que participan al proyecto el 30 de junio. ARAEN Regional Energy Agency EnerGiochi “…de los pequeños se hacen grandes proyectos” Premiaciònes Concurso A: para april 2005 Concurso B: para april 2005 Las visitas guiadad y el viaje premio a Avila serán organizados en el mes de abril 2005. REGIONE ABRUZZO ARAEN Regional Energy Agency EnerGiochi “…de los pequeños se hacen grandes proyectos” REGIONE ABRUZZO ASSESSORATO TURISMO, AMBIENTE ED ENERGIA UFFICIO ATTIVITA’ TECNICHE ECOLOGICHE ARAEN ( Agenzia Regionale per l’Energia) Via Passolanciano, n. 75 – 65124 PESCARA ' 085.7672523/4/5 6 085.7672585 e.mail: araen@regione.abruzzo.it REGIONE ABRUZZO Diploma Universitario en Educacion del Ambiente Università degli Studi de L’Aquila Facoltà di Scienza della Formazione Sistemas para la Energìa y para el Ambiente Profesora Iris Flacco Diploma Universitario en Educacion del Ambiente Università degli Studi de L’Aquila Facoltà di Scienza della Formazione Qué es la energía Los orígenes del término energía remontan a los antiguos griegos por los que ello indicó la aptitud de los esclavos a cumplir un trabajo, pero también pudo ser un sinónimo de "fuerza, vigor, potencia" y fue este el sentido que conservó también en la lengua latina y sucesivamente en quell' italiano. En el 1800, en consecuencia de la llegada de la revolución industrial y la era Tecnológica, son identificadas las varias formas que la energía asume en naturaleza. La energía puede ser definida como la aptitud de un cuerpo o un sistema de cuerpos a cumplir un trabajo. Diploma Universitario en Educacion del Ambiente Università degli Studi de L’Aquila Facoltà di Scienza della Formazione Qué es la energía Un sistema energético es el Planeta Tierra que recibe l' energía solar, refleja energía luminosa e irradia energía térmica; comprendemos por lo tanto que dentro de este sistema ocurren muchas transformaciones entre los muchos tipos de energía. En el curso de los milenios el hombre ha utilizado los manantiales energéticos para satisfacer las mismas exigencias. En perseguir tal objetivo el hombre no tiene pero obligada cuenta de los efectos sobre el entorno; utilizándolas asillamados Manantiales de Energía "convencional", combustibles fósiles, ha determinado la polución dell' entorno. Diploma Universitario en Educacion del Ambiente Università degli Studi de L’Aquila Facoltà di Scienza della Formazione Qué es la energía Nuestro estilo de vida, nuestro modelo de desarrollo basado sobre el crecimiento económico infinito ya nos ha llevado en ruta de colisión con el ecosistema tierra que ya no logra sustentar el impacto con nuestras actividades. Cuando hablamos de entorno lo debemos entender como "Arregla Entorno" vale a decir un bien inmaterial unitario - aunque compuesto por varias miembro - atribuibles a unidad: el ecosistema. Estas miembro son la atmósfera, el entorno hídrico, el suelo y subsuelo, la vegetación, la flora, la fauna, la humanidad, el paisaje. El funcionamiento de tal sistema necesita Energía - factor estratégico por el desarrollo socio-económico de un país - cuyo empleo y desarrollo tiene que ser valorado en el estudio de sostenibilità ambiental. Diploma Universitario en Educacion del Ambiente Università degli Studi de L’Aquila Facoltà di Scienza della Formazione Qué es la energía ¿Cómo perseguir tal objetivo? - Por ejemplo por un empleo equilibrado del territorio; - Afrontando la cuestión climática y las implicaciones sobre las políticas energéticas en el ámbito del desarrollo sostenible. Cuando se habla de políticas de "desarrollo sostenible se entiende una estrategia global que se mide con la capacidad de afrontar orgánicamente las cuestiones relativas a la tutela ambiental, a la innovación tecnológica, a la competición de mercado y al crecimiento de la ocupación. Diploma Universitario en Educacion del Ambiente Università degli Studi de L’Aquila Facoltà di Scienza della Formazione Qué es la energía La realización de tales políticas ha sido promovida progresivamente por una serie de iniciativas internacionales cuál: - Conferencia de Recobro, 1992 y otros Acuerdos Internacionales siguientes; -por cuánto concierne, en particular el discurso sobre la energía: El Protocolo de Kyoto (1997). Con este Acuerdo los países industrializados se han empeñado a reducir las emisiones de CO2, o sea de anhídrido carbónico, en la atmósfera dentro del período incluido entre el 2008 y el 2012 en la medida total del 2%. Usted además es desarrollada una política tendente al empleo de recursos energéticas alternativas, menos impattanti, los asillamados Manantiales de Energía Alternativas. Diploma Universitario en Educacion del Ambiente Università degli Studi de L’Aquila Facoltà di Scienza della Formazione Manantiales de Energía Alternativas ENERGÍA SOLAR ENERGÍA HIDROELÉCTRICA ENERGÍA EÓLICA ENERGÍA DE BIOMASA Diploma Universitario en Educacion del Ambiente Università degli Studi de L’Aquila Facoltà di Scienza della Formazione Energía Solar La luz del sol es el más gran recurso energético del mundo. Ella constituye a uno de los mayores manantiales renovables disponibles sobre la tierra, por entidad, difusión y disponibilidad. Por millares de años los seres humanos han usado eficazmente la energía solar para producir luz y calor y para hacer crecer las cosechas. Aunque la luz del sol pueda ser recogida por paneles solares y utilizada por la calefacción de las viviendas y el suministro doméstico de agua caliente, los rayos solares concentrados no son bastante potentes que constituir un eficiente sistema de producción de la energía. Cómo manantial de energía el sol tiene pero la desventaja de tener un ciclo de producción diaria debida a lo normal alternarse del día y de la noche, una variación de producción atada al stagionalità, menores horas de sol en invierno y posición más baja sobre el horizonte, y por fin una aleatoriedad debida a las mudables condiciones metereologiche (presencia de nubes) niebla, neblina, etcétera. Diploma Universitario en Educacion del Ambiente Università degli Studi de L’Aquila Facoltà di Scienza della Formazione Energía Solar Por tanto, para poder introducir energía disponible del sol, se ha hecho necesario adoptar y desarrollar una específica tecnología contemplada a la superación de los límites sobre descrita. Actualmente son disponibles dos tecnologías por el empleo de la energía solar: - los paneles fotovoltaicos, que convierten directamente la radiación solar en energía eléctrica; - los paneles solares térmicos, que convierten la energía solar en energía térmica bajo forma de agua caliente. Una instalación fotovoltaica es constituida por módulos realizados con paneles sutiles de silicio, de dimensión variable en función de la potencialidad deseada por la instalación, que captan la energía de los rayos solares y, por la intervención de aparatos específicos - inverter -, la transforman en energía eléctrica a corriente alternada con las características necesarias por el empleo final. Diploma Universitario en Educacion del Ambiente Università degli Studi de L’Aquila Facoltà di Scienza della Formazione Energía Solar La energía eléctrica producida puede ser utilizada en forma ausiliaria/autonoma o a integración de aquél producida de manera tradicional. Los sistemas autónomos, en cuyo son montadas baterías por la acumulación de la energía producida por los paneles, normalmente son utilizados en los casos en que la red eléctrica no existe o es difícilmente alcanzable, mientras que los sistemas conexos a la red constituyen la aplicación más frecuente y son utilizados de costumbre en los edificios posicionando los módulos sobre techos o fachadas o, en alternativa, en zonas próximas a los edificios mismos. Diploma Universitario en Educacion del Ambiente Università degli Studi de L’Aquila Facoltà di Scienza della Formazione Energía Solar La tecnología fotovoltaica resulta particularmente interesante para los siguientes aspectos: - es producida directamente energía eléctrica, en forma preciosa de energía por la facilidad con que puede ser utilizada (iluminación) fuerza motriz, calor, etcétera,; - es posible conectar las instalaciones fotovoltaicas a la tradicional red eléctrica de distribución para introducir en red los excesos de producción, permitiendo el máximo empleo de las instalaciones; - es posible integrar los módulos fotovoltaicos en los elementos arquitectónicos de los edificios (techos) fachadas, marquesinas, etcétera, permitiendo la reutilización de estos espacios y evitando así el empleo de nuevo territorio, factor muy importante en contextos a alta densidad de la vivienda. Los límites principales de esta tecnología son: - la baja capacidad de conversión de los módulos fotovoltaicos que es orden del 10-12 por paneles comerciales%; - el coste todavía elevado de los módulos fotovoltaicos. Diploma Universitario en Educacion del Ambiente Università degli Studi de L’Aquila Facoltà di Scienza della Formazione Energia Idroelettrica La energía hidroeléctrica es la única energía de manantial renovable que es utilizada sobre ancha escalera y su contribución a la producción mundial de energía es crecido por el 14.5% del 1986 al 20% del 1992. La energía hidroeléctrica es utilizada ampliamente cada vez que las características naturales y las condiciones económicas lo hacen posible. La energía del Sol hace evaporarse el agua de los océanos y el vapor remonta a grandes alturas en atmósfera. Luego el agua adquiere energía "potencial" además de energía "cinética", agua en movimiento que puede ser usada para accionar una turbina hidráulica. Esta turbina puede ser unida a un generador para producir energía, a lo largo de los ríos. Usted puede decir que el agua es el fluido en una enorme máquina térmica alimentada por el Sol. Diploma Universitario en Educacion del Ambiente Università degli Studi de L’Aquila Facoltà di Scienza della Formazione Energía Eólica Los seres vivientes han utilizado con éxito la fuerza del viento desde la antigüedad. La energía eólica es, al final, un recurso provisto nosotros del Sol y se crea, principalmente, por las diferencias de temperatura entre la tierra, el aire y el mar y, claramente, entre los casquetes polares y el ecuador. La potencia contenida en el viento representa un enorme manantial de energía. Hay acerca de 20.000 turbinas a viento conectó a la red eléctrica y operativa en todo el mundo. Sólo una pequeña parte de la energía del viento puede ser explotada a causa de vínculos tecnológicos y también sociales. Diploma Universitario en Educacion del Ambiente Università degli Studi de L’Aquila Facoltà di Scienza della Formazione Energía Eólica Las palas de las turbinas a viento usan el movimiento del aire para hacer girar un generador eléctrico parecido a aquel de las instalaciones hidroeléctricas. La efectiva potencia engendrada es atada directamente a la velocidad del viento de modo que, si la velocidad del viento baja de un 10 por ciento, habrá una disminución del 30 por ciento de la energía disponible. Entre las botaduras factores que influencian la velocidad del viento hay los efectos geográficos locales como las asperezas del terreno y la altura de las corrientes de aire. En los últimos 20 años, han sido cumplidos muchos progresos en la tecnología para convertir energía cinética en energía eléctrica. Diploma Universitario en Educacion del Ambiente Università degli Studi de L’Aquila Facoltà di Scienza della Formazione Energía de Biomasa ¿Qué significa biomasa? Se entiende con biomasa cada materia viviente o que en pasado vivió. Cuando hablamos de energía de Biomasa generalmente nos referimos a la combustión de vegetación o rechazas orgánicos. La biomasa es el cuarto manantial de energía del planeta. La energía producida puede ser utilizada de varios modos: el más evidente consiste en el utilizar el calor producido por su combustión - sea directamente, sea produciendo vapor para engendrar electricidad. La biomasa puede producir energía en una unidad de cogeneración, producción combinado de calor y electricidad, y el calor restante puede ser introducido en una red de teleriscaldamento o en un proceso industrial. Diploma Universitario en Educacion del Ambiente Università degli Studi de L’Aquila Facoltà di Scienza della Formazione Energía de Biomasa Las ventajas de este manantial son: la biomasa es muy abundante. Puede ser casi encontrada en cada pedacito de superficie del planeta, de algas, árboles o estiércol. Y' renovable. Puede ser fácilmente desplazada, por ejemplo replantando le arboriza. Y' fácilmente convertible en combustible a alto poder energético como el alcohol o el gas. Y' económica. la producción de biomasa a menudo comprende la regeneración de tierras desoladas como áreas deforestadas - sustancias ammendanti. Ella también puede explotar zonas inutilizadas en área agrícola y crear ocupación en las comunidades rurales. Si produjera por recursos renovables, el empleo de energía de biomasa no provoca un aumento de los niveles de CO2, ya que las plantas la reabsorben durante su crecimiento. Produce poco azufre, reduciendo así la producción de lluvias ácidas. Hay muchos seres vivientes sobre la tierra y muy material plantilla, es decir procedente de seres vivientes. Todo eso puede ser considerado como un manantial de biomasa: Lloradas, Rechazos industriales, Rechazos agrícolas. Diploma Universitario en Educacion del Ambiente Università degli Studi de L’Aquila Facoltà di Scienza della Formazione Energía de Biomasa Las Plantas Las plantas constituyen el manantial más común de biomasa. Han sido utilizadas bajo forma de madera, turba y paja por millares de años. Hoy el mundo occidental hace muy menos confianza sobre este combustible a alto poder energético. Ésta depende de la opinión general que el carbón, el petróleo o la energía nuclear sean más limpios, más eficientes y principalmente en línea con el progreso y la tecnología. Sin embargo esta opinión no es corregida. Las plantas pueden ser cultiváis de propósito por la producción de energía o pueden ser recogidas por el entorno natural. Las selvas pluviales, por ejemplo, son ecosistemas tropicales especializados en la producción de una vasta cantidad de biomasa de un suelo pobre. Diploma Universitario en Educacion del Ambiente Università degli Studi de L’Aquila Facoltà di Scienza della Formazione Energía de Biomasa Hace falta naturalmente cierta cura en la colección y en la gestión de estos entornos naturales. Los plantíos generalmente usan tipos de plantas capaces de producir una gran cantidad de biomasa en tiempos breves y de modo sostenible; se puede tratar de árboles como pinos y eucaliptos u otras llorados a crecimiento veloz como a caña de azucar, maíz o soja. Diploma Universitario en Educacion del Ambiente Università degli Studi de L’Aquila Facoltà di Scienza della Formazione Energía de Biomasa Rechazas industriales Los rechazos industriales que contienen biomasa pueden ser usados para la producción de energía. Por ejemplo el lodo que queda de la producción de alcohólico, nota como orujo, puede ser trabajada para producir gas inflamable. Otros rechazos útiles comprenden los descartes de la producción de comidas y la pelusa de la industria textil y algodonera. Diploma Universitario en Educacion del Ambiente Università degli Studi de L’Aquila Facoltà di Scienza della Formazione Energía de Biomasa Rechazos agrícolas Los rechazos agrícolas son un manantial potencial de adultos de biomasa. Ellos comprenden: - los dioses cosechas, entre cuyo los de la silvicultura,; - las producciones dañadas o en exceso; - el estiércol animal. Si los restos y él de producción de caña de azucar, silvicultura y trigo, además del estiércol, fueran convertidos en energía, él podrían satisfacer con ellos el 30% de la solicitud mundial. Diploma Universitario en Educacion del Ambiente Università degli Studi de L’Aquila Facoltà di Scienza della Formazione Manantiales Energéticos Primarios Producidos energéticos al estado natural soy: - carbón fósil, - petróleo, - gas natural, - energía hidráulica, - geotérmica, - combustibles nucleares. Acerca del 90% de la energía solicitada por nuestro sistema de vida proviene de la reacción química entre los combustibles de origen fósil y oxígeno. Este tipo de reacción general, dicha combustión, puede ser tan esquematizada: combustible + comburentes productos de combustión + energía Este última se encuentra bajo forma de luz y calor. Del análisis químico elemental los combustibles fósiles resultan constituidos generalmente de átomos de C, H y en medida claramente inferior de S, O y N. Diploma Universitario en Educacion del Ambiente Università degli Studi de L’Aquila Facoltà di Scienza della Formazione Manantiales Energéticos Primarios Los elementos de cualidad por un combustible son el alto tenor porcentual de carbono y el bajo porcentaje de oxígeno, cenizas nitrógeno y azufre. Este último elemento se encuentra a veces al estado libre, pero más frecuentemente es atado en forma orgánica e inorgánica. Su presencia es muy importante del punto de vista ecológico en cuánto los óxidos, SABEN, que se libran de la combustión están entre las principales causas de la polución del aire y las lluvias ácidas. Diploma Universitario en Educacion del Ambiente Università degli Studi de L’Aquila Facoltà di Scienza della Formazione Carbón El carbón es el primer combustible fósil conocido por el hombre y, a pesar de su prolongada explotación, todavía queda la reserva más importante. Como ya es conocido, la radiación solar es utilizada por las plantas para efectuar la fotosíntesis clorofílica que lleva a la formación directa e indirecta de nueva materia orgánico vegetal y animal, las asillamadas biomasas. Las biomasas contienen por lo tanto la energía solar transformada en energía de unión química de moléculas orgánicas complejas cuál los azúcares, las grasas, las proteínas y todos sus derivados. Diploma Universitario en Educacion del Ambiente Università degli Studi de L’Aquila Facoltà di Scienza della Formazione Carbón Las biomasas producidos millones de años hace durante el período carbonífero de la era Primaria, amontonáis y sumergidas en los valles y a la desembocadura de los ríos, fueron revestidas por sedimentos. Inició así toda una serie de procesos químicos - físicos y biológicos, que concentraron en entorno falto de oxígeno (anaerobiosi) el carbono presente de la madera. El resultado de estas transformaciones es el carbon fósil que es clasificado en cuatro tipos principales: turba, lignito, litantrace y antracita. La turba es aquel de más más reciente formación, es de color gris-negro, esponjosa y en ella todavía son reconocibles los restos de los vegetales que la han originado; tiene el menor poder calorífico. Siguen el lignito, a menudo bastante rica en azufre e igroscopica, capaz de absorber agua y el litantrace, comúnmente llamado << carbon fósil >>, que es el tipo más empleado por las centrales y en la industria. Diploma Universitario en Educacion del Ambiente Università degli Studi de L’Aquila Facoltà di Scienza della Formazione Carbón Este último puede ser utilizado por la producción del gas alumbrante o gas de ciudad y el coque metalúrgico. De la destilación a 800 °C del carbon fósil se consiguen productos volátiles (gas) mientras el resto, tratado a temperatura más elevada, 1000 °C, en las fábricas dichos cokerie, originan el coque metalúrgico usado por la producción de los ghise, de los aceros y de otras ligas metálicas. Por fin la antracita es pura masa carbonosa compacta, negra brillante; es de formación harta antigua y es de gran cualidad y de alto poder calorífico. Los yacimientos de carbón se presentan en capas de escaso espesor pero de gran extensión. La extracción ocurre en las minas donde la capa es triturada por los mineros hasta formar bloques que luego son llevados en superficie. Diploma Universitario en Educacion del Ambiente Università degli Studi de L’Aquila Facoltà di Scienza della Formazione Carbón Al día de hoy son cada vez más difusas las extracciones a cielo abierto formado por gigantescas excavaciones en forma de embudo que ponen a descubierto el entero yacimiento. Estas minas tienen pero un terrible impacto ambiental, en efecto si la mina misma y la eliminación de los terrenos de excavación no son planeadas y administráis segundos criterios de salvaguardia ambiental, se tienen efectos desoladores sobre el paisaje. El carbón es utilizado para usos industriales y energéticos por los mismos Países productores; los problemas conexos con su empleo predominantemente son aquellos unidos a los productos de la combustión y al calor de descarte. Diploma Universitario en Educacion del Ambiente Università degli Studi de L’Aquila Facoltà di Scienza della Formazione Carbón Las cenizas dan problemas por su liquidación, aunque actualmente ellas pueden ser consideráis subproductos útiles por la producción de material edil, por la agricultura o como material inerte para llenar excavaciones de minas o por saneamientos. La polución térmica producida por las centrales termoeléctrico a carbón a cargo de las aguas y del aire es otra grave consecuencia. El compromissione de la calidad del aire, por fin, a causa de la emisión de los productos de la combustión es un último problema conectado a su empleo. Diploma Universitario en Educacion del Ambiente Università degli Studi de L’Aquila Facoltà di Scienza della Formazione Petróleo Otra biomasa sometida a la lenta acción modificatrice del tiempo es el petróleo. Del punto de vista químico este combustible fósil presiente en naturaleza al estado líquido es formado por una mezcla de hidrocarburos, que son compuestos orgánicos formados por H por las 85% y C por las 11%. Ello además S contiene en cantidad variable del 0,05% hasta las 8%. Su formación remonta a la era terciaria en el curso del que los microorganismos marinos constituyentes el fito-zooplancton se acumularon por sedimentación sobre bajos fondos. Ellos fueron transformándose con el tiempo en un montón indistinto, denso y aceitoso que impregnó las arenas y las rocas porosas. Los movimientos de las chapas conectables a la teoría del << tectónica a terrones >> modificaron en el tiempo la estructura de nuestro planeta provocando la migración del petróleo de las zonas de origen a bolsos - almacén o trampas. Este material bituminoso, en consecuencia de las temperaturas muy altas, 100-120 °C, y a la presión ejercida por las capas sobresalientes se transformó de petróleo crudo. Diploma Universitario en Educacion del Ambiente Università degli Studi de L’Aquila Facoltà di Scienza della Formazione Petróleo Asociada con el petróleo es también presiente siempre una cierta cantidad de gas natural, constituido predominantemente de metano, más allá de que de otros hidrocarburos a bajo peso molecular (metano) propano. Hacia la mitad del 1800 estalló una frenética carrera al petróleo; sobre todo en los EE.UU. empezó la perforación de los nuevos pozos. Al principio fue utilizado el Queroseno o petróleo por iluminación, sólo con el motor de explosión inició la solicitud de las gasolinas o los diesels. Por la búsqueda y la individuación de los pozos petrolíferos se vale de papeles geologiche que permiten la identificación de los sitios sedimentarios marinos. Siguen otras investigaciones, y, en caso de fundado sospecho el sondeo del terreno. Éste consiste en un cobro de terreno, la zanahoria, efectuada a través de un barreno tubular sobre el que son efectuadas 13 análisis químicos o físicas y microscópicas. Diploma Universitario en Educacion del Ambiente Università degli Studi de L’Aquila Facoltà di Scienza della Formazione Petróleo Se pasa por lo tanto a perforar el pozo. Son usadas a este objetivo de las torres (derrik) que sustentan sondas giratorias terminantes con un cincel. Cuando se alcanza el yacimiento inicialmente el petróleo mana al exterior empujado por la presión de sus gases, sucesivamente ello es bombeado y sus restos son solubilizados con vapor ácueo o con otros métodos. Una vez extracto lo crudo, ello es mandado a las refinerías a través de oleoductos o barcos petrolero. Este transporte es muy peligroso del punto de vista ecológico por el riesgo accidentes a los petroleros o de rotura a los oleoductos. Diploma Universitario en Educacion del Ambiente Università degli Studi de L’Aquila Facoltà di Scienza della Formazione Gas Natural El gas natural es un manantial energético muy difuso, abundante en naturaleza, económica y sobre todo limpión. Es considerada la mejor energía puente disponible por el presente y el inmediato futuro. El metano es un gas incoloro e inodoro que, como el petróleo, origina de la descomposición anaeróbica de restos vegetales acumulada en el fondo de pantanos. Puede ser también producido artificialmente por la destilación del carbón a 800 °C o bien puede ser un subproducto de la destilación del petróleo. El metano puede ser transportado a distancia a través de los gasoductos o los barcos metaniere. En ausencia de tecnologías apropiadas por su transporte, ello les es quemado a boca de pozo o a náufraga en el entorno. El metano puede ser utilizado por los empleos más variados, de la calefacción doméstica, a lo grande industria, al coche, a la central eléctrica. No produce escorias, cenizas, producidas contaminantes y tiene un elevado rendimiento térmico y quema con facilidad. Diploma Universitario en Educacion del Ambiente Università degli Studi de L’Aquila Facoltà di Scienza della Formazione Conceptos atados a la energía Consumo de energía Cuantitativo de energía empleada de un individuo o de un aparato. Referido a nivel nacional se entienda la producción nacional, comprendida el autoproduzione, sumáis las importaciones y detraídas las exportaciones, su consumo interior de electricidad. Energía convencional Energía producida utilizando medios de tradicional cuál carbón, leña, gas, etc en contraposición a los tipos de energía alternativa cuál la energía solar, eólica, de biomasa, etcétera Conversión de energía Proceso de cambio de la energía de una forma a otra. Disipación de energía Pérdida de energía, causada generalmente por conversión en calor. Diploma Universitario en Educacion del Ambiente Università degli Studi de L’Aquila Facoltà di Scienza della Formazione Conceptos atados a la energía Distribución de energía Actividad de transporte de la energía eléctrica sobre líneas a tensión variable según el tipo de empleo y entrega a los individuales usuarios. Excedencias de energía eléctrica Cuantitativos de energía producida por un autoproduttore a superiores a la propia exigencia, que son cedidos a los sentidos de la ley 9/91 a la red nacional sin la misa a disposición de una cuota de potencia establecida de las instalaciones. Empleo racional de energía Operación tecnológica con la que se intenta realizar los mismos productos o servicios con menor consumo de energía primaria, eventualmente valiéndose en medida mayor de otros recursos, Capitales, trabajo, material). Diploma Universitario en Educacion del Ambiente Università degli Studi de L’Aquila Facoltà di Scienza della Formazione Conceptos atados a la energía Energía, Empleos finales Empleos a los que es destinada la energía remitida a los explotadores después de las transformaciones obradas en el sector energético. La clasificación tradicional de los usufructos, con base en la tipología de empleo es la partidaria: a, empleos civiles b, empleos industriales c, empleos por tradición. En el ámbito de esta clasificación la pregunta de energía puede ser distinguida en relación a los empleos finales (calor) iluminación, movimiento mecánico, elettronichimica, etc,) o por forma energética (energía mecánica) eléctrica, térmica. Balance Ambiental Y' el instrumento contable capaz de proveer una representación unitaria y coherente de las interrelaciones directas entre la empresa y el entorno natural, por un cuadro sinóptico de datos cuantitativos relativos al impacto ambiental de determinar actividades productivas y el empleo económico de la empresa en el campo de la protección ambiental. Diploma Universitario en Educacion del Ambiente Università degli Studi de L’Aquila Facoltà di Scienza della Formazione Conceptos atados a la energía Balance Energético Y el instrumento contable capaz de proveer una representación unitaria y coherente de los flujos energéticos (producción) importación, esportazione,trasformazione, empleo, de cierta instalación o área geográfica en un dato período de tiempo. Normalmente los balances energéticos reconducen las cantidades de energía necesaria y por la exigencia energética expresa en cantidades equivalentes de un sólo tipo de energía primaria, en general el petróleo. El folleto de balance permite de evidenciar dos saldos significativos: - consumos interiores brutos - consumos finales de energía Proceso energético Proceso que comporta generación o consumo de energía. Diploma Universitario en Educacion del Ambiente Università degli Studi de L’Aquila Facoltà di Scienza della Formazione Conceptos atados a la energía Recurso energético Manantiales potenciales de energía que no son explotadas todavía, como por ejemplo el carbón presente en los yacimientos, el calor solar, la energía eólica, la energía geotermica,ecc. Resurgió renovables no Son aquellos presentes en naturaleza que una vez agotadas no él pueden renovar. La mayor parte de los recursos terminados sólo pueden renovarse en un intervalo de tiempo geológico y todos los combustibles fósiles y los recursos mineros regresan en esta categoría. En los últimos años, en cuyo el agotamiento se ha convertido en un hecho cada vez más común, el proceso del reciclaje ha reducido la dependencia de los recursos no renovable ancla de extraer. Rendimiento energético La cantidad de trabajo ejecutada o de provecho conseguido por unidad de recurso a energética empleada. Diploma Universitario en Educacion del Ambiente Università degli Studi de L’Aquila Facoltà di Scienza della Formazione Conceptos atados a la energía Recursos Renovables Cada producto que no puede estar totalmente en teoría consumido gracias a su capacidad de reproducirse, biológicamente, o de regenerarse, físicamente. Los recursos renovables pertenecen a los manantiales inagotables como a la energía solar, a un importante ciclo físico como el ciclo hidrológico, o bien a un sistema biológico como chándales las plantas y los animales que se reproducen. Ahorro de energía Junto de técnicas, políticas, procedimientos, directos a utilizar con lo máximo de eficiencia los manantiales de energía disponible. Diploma Universitario en Educacion del Ambiente Università degli Studi de L’Aquila Facoltà di Scienza della Formazione Trabajo de: Luciana Bernardini Alessia D’Angelo Mariagrazia D’Angelosante Rosanna De Angelis Rosalba Frezzini Alessandra Imprescia Natalia Ornella Pisegna Sergio Rocci Stefano Scivola