Publicaciones didácticas
Guía escolar: Energía sustentable para todos
Este material es utilizado en las charlas que realiza la DNE en escualas de todo el país para alumnos de 5° y 6°, pero también puede ser utilizada por estudiantes de otros grados.
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Libro 'La energía es Increaible'
Esta publicación va dirigida a escolares de 6° año de escuela y es acompañado de una guía para los docentes. Este libro se enmarca en el Proyecto de Eficiencia Energética y se relaciona con el objetivo de generar una cultura de uso eficiente de la energía.
Se trata de una de las acciones de sensibilización y formación impulsadas por el proyecto, en el marco de un conjunto de acciones más amplio dirigido al conjunto de la comunidad.
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Energía y medio ambiente
Existe una vinculación directa entre la producción y el consumo de energía, la degradación del medioambiente y el cambio climático.
Se ha comprobado que la temperatura media de La Tierra ha ido aumentando desde mediados del siglo pasado y que esto sería producto de la acción del hombre, principalmente como resultado de la emisión de gases a la atmósfera por la combustión de combustibles fósiles.
El principal impacto que genera la combustión de dichos combustibles es la emisión de dióxido de carbono (CO2) a la atmósfera; éste es responsable del 53% de las emisiones de gases producidos debido a la combustión, contribuyendo al denominado "efecto invernadero".
Puede ver conenido relacionado a continuación:
Los gases de efecto invernadero
Las diversas actividades humanas han llevado al incremento de las concentraciones atmosféricas de gases de efecto invernadero entre los que se destacan: dióxido de carbono (CO2), metano (CH4) , óxido nitroso, (N2O) y cluorofluorocarbonados (CFC´s)
El dióxido de carbono es producido cuando el carbón, el petróleo, el gas natural, la leña y otros productos orgánicos son quemados para producir calor, en forma de energía para el transporte, manufacturas, generación de electricidad, entre otros usos.
Se calcula que el uso de combustibles fósiles es responsable de entre el 80% y el 85% de las emisiones de CO2.
La vegetación tiene la capacidad de contener el dióxido de carbono, cuando ésta disminuye por la deforestación y es quemada, libera a la atmósfera el dióxido de carbono contenido.
El metano es producido por los cultivos de arroz, el ganado y los residuos en descomposición de los rellenos sanitarios. Las actividades humanas han aumentado significativamente la presencia de este gas por encima de lo que existiría naturalmente.
El óxido nitroso es producido por varias prácticas agrícolas e industriales.
Los cluorofluorocarbonados han sido usados en refrigeración, aire acondicionado y como solventes. Felizmente, la producción de estos gases está siendo eliminada a través de acuerdos internacionales, ya que adelgazan la capa de ozono.
Dado que la mayoría de los gases de efecto invernadero permanecen en la atmósfera por un largo período de tiempo, aunque las emisiones resultantes de la actividad humana disminuyan drásticamente, los efectos de los gases ya acumulados persistirán por largo tiempo.
Cambio climático
Respuestas al cambio climático
Existe una clara correlación entre el aumento en la emisión de gases de efecto invernadero y el cambio climático.
Para enfrentar la situación la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre Cambio Climático fue acordada en 1992 por más de 150 países como respuesta al desafío del aumento de la temperatura en la Tierra.
El objetivo de esta acuerdo internacional es "la estabilización de gases en la atmósfera a niveles que impidan interferencias peligrosas de origen humano en el sistema climático, y en un plazo suficiente para permitir que los ecosistemas se adapten naturalmente al cambio climático, para asegurar que la producción de alimentos no se vea amenazada y permitir que el desarrollo económico prosiga de manera sostenible".
Como hemos mencionado, las actividades relacionadas con la energía representan más del 80% de las emisiones de CO2 a escala mundial.
Es por ello que, dentro de la Convención Marco de las Naciones sobre el Cambio Climático se ha firmado el Protocolo de Kyoto en el que se establecen limitaciones a las emisiones de los gases, o familias de gases, de efecto invernadero que se aplican en distinta medida para los países desarrollados y aquellos que se encuentran en vías desarrollo.
Marco institucional uruguayo
Posteriormente a la convención de 1992, en Uruguay fue aprobada por Ley Nº 16.517, del 22 de julio de 1994. Una vez ratificado, dicho instrumento jurídico internacional entró en vigor para nuestro país, el 16 de noviembre de 1994.
Consecuentemente, a los efectos de mejorar la capacidad nacional para aplicar la citada Convención, cumplir con los compromisos emergentes de la misma y desarrollar el ejercicio de sus competencias en materia de cambio climático, el Ministerio de Vivienda Ordenamiento Territorial y Medio Ambiente (MVOTMA) creó en el ámbito de la Dirección Nacional de Medio Ambiente, la Unidad de Cambio Climático (UCC), por Resolución Ministerial Nº 505/94 del 29 de diciembre de 1994.
Más información en www.cambioclimatico.gub.uy
Materiales de interés:
Glosario sobre Cambio Climático
El casamiento de Ricoleto y algunos desastres Libro infantil de Roy Berocay sobre Cambio Climático.
Cambio climático y Turismo Medidas de adaptación y mitigación / Agosto 2011.
Impactos de la generación de energía eléctrica
Centrales térmicas
Los impactos ambientales de la generación en centrales térmicas que utilizan combustibles son los siguientes:
Emisiones de dióxido de carbono que contribuyen al efecto invernadero
Posible emisión de dióxido de azufre (que se transforma en ácido sulfúrico que forma parte de la lluvia ácida)
Emisiones de óxidos de nitrógeno (también forman parte de la lluvia ácida)
Posible emisión hollín y material particulado
Generación hidroeléctrica
El sistema se basa en el aprovechamiento de la energía potencial y cinética del agua.
Si bien es una energía basada en el aprovechamiento de recursos renovables, la instalación de centrales de generación hidroeléctrica produce impactos ambientales y sociales en su entorno. Además se requieren inversiones elevadas para su construcción.
Los impactos son los siguientes:
Las inundaciones en el área de la represa producen anegamiento de tierras fértiles.
Se producen cambios en los ecosistemas, desaparición de especies, etc.
Impactos debido a la erosión en las zonas linderas afectadas al emprendimiento.
Retención de una importante proporción de los sedimentos arrastrados por el río que realizan la fertilización natural de la parte inferior del cauce
Emisión de gases por la descomposición de residuos vegetales en el fondo de la zona inundada.
Desplazamiento de poblaciones por inundación de ciudades, pueblos, campos.
Otros sistemas basados en recursos renovables
Los sistemas basados en la energía solar, el viento, los recursos geotérmicos o la energía de los mares y océanos, producen energía “limpia“ es decir que no producen emisiones de dióxido de carbono, aunque igualmente existe un impacto ambiental asociado.
A continuación detallamos los posibles impactos que se generan en la producción de energía utilizando recursos renovables:
Centrales eólicas
Si bien no utilizan combustibles, ni producen gases contaminantes, generan algunos problemas ambientales:
Emisión de ruidos lo que produce contaminación auditiva
Pueden ser visualmente molestas para las personas que viven cerca de ellas.
En algunos casos, por el tamaño y localización de los predios en donde deben ubicarse, pueden afectar el hábitat provocando daños a la fauna y flora silvestre.
Energía solar
En donde es posible producirla, la energía solar generalmente es completamente amistosa con el medioambiente, aunque produce efectos ambientales en la producción de los elementos que permiten recogerla y procesarla
La fabricación de células solares provoca la liberación de contaminantes al ambiente, así como las emisiones asociadas con la energía necesaria para instalarlas.
Energía geotérmica
Esta permite obtener electricidad mediante la diferencia de temperatura entre las rocas calientes de las profundidades de la Tierra y la relativamente fría del aire y el agua en su superficie, sus efectos medioambientales pueden ser los siguientes:
Puesto que la energía eléctrica se obtiene del chorro de calor, el exceso es lanzado bien al aire o al agua, lo que en cualquier caso, puede interferir con los ecosistemas locales
Las plantas geotérmicas también pueden emitir sales sulfuro de hidrógeno, o radón transportado a la superficie por la corriente geotérmica.
¿Que es la energía?
Se define energía como la capacidad de un cuerpo o sistema de realizar un trabajo. Toda acción que implique un cambio (un movimiento, una variación de temperatura, una transmisión de ondas, etc.) necesita de la intervención de la energía.
La energía es esencial para nuestra vida cotidiana, nos brinda confort y la posibilidad de realizar múltiples actividades.
Existen distintas formas para generar energía y cada una posee ventajas y desventajas desde el punto de vista económico y ambiental.
Una de las clasificaciones posibles es según su origen y capacidad de regenerarse, así las fuentes pueden clasificarse como RENOVABLES o NO RENOVABLES.
Las fuentes de energía no renovables provienen de recursos naturales que no se regeneran o que se regeneran en forma extremadamente lenta, como el petróleo, el gas natural o el carbón mineral, denominados combustibles fósiles, compuestos por restos de organismos que vivieron hace millones de años.
Las fuentes de energía renovables, son aquellas que se renuevan permanentemente y se obtienen del aprovechamiento de procesos energéticos naturales, como el sol, los vientos, los ríos, los bosques, etc. En esta clasificación se encuentran la Energía Eólica, la Energía Solar, la energía a partir de Biomasa cuando es utilizada racionalmente y la Energía Hidráulica.
El consumo mundial de energía
Debido al incremento demográfico, el crecimiento de la producción y cambios en las necesidades y hábitos de consumo, se ha producido un creciente aumento de la demanda de energía, para la producción industrial, el transporte, las comunicaciones, el uso de energía en las familias, etc.
El aumento del consumo de bienes y servicios tiene efectos directos sobre las necesidades de producción de energía y por consecuencia impacta en forma directa en la disminución de reservas de los recursos energéticos no renovables.
En la actualidad más del 80% de la energía consumida en el mundo proviene de fuentes fósiles.
El consumo mundial de combustibles ha crecido 10 veces en los últimos 100 años y continúa en una tendencia creciente.
La humanidad ha consumido en pocos años lo que a la naturaleza le costó cientos de años producir. Es por esto que debe existir un compromiso ético para hacer un uso eficiente de la energía.
Fuentes de energía NO renovables
Se denomina fuentes de energía no renovables a aquellas que se encuentran en la naturaleza en cantidades limitadas. No se regeneran o lo hacen en forma extremadamente lenta.
Fuentes de energía no renovables son los combustibles fósiles y los isótopos radiactivos utilizados en la energía nuclear.
La energía nuclear es aquella que resulta del aprovechamiento de la capacidad que tienen algunos isótopos de ciertos elementos químicos (radiactivos) para experimentar reacciones nucleares y emitir energía en la transformación.
Son combustibles fósiles el carbón, el petróleo y el gas natural. Provienen de restos de seres vivos enterrados hace millones de años. El combustible fósil puede utilizarse directamente, quemándolo (combustión) para producir calor en hornos, estufas, calderas o movimiento en los motores. También pueden usarse para obtener electricidad en las centrales térmicas o termoeléctricas, en las cuales, con el calor generado al quemar estos combustibles se obtiene vapor de agua que, conducido a presión, es capaz de mover un generador eléctrico, normalmente mediante una turbina de vapor.
La combustión de combustibles fósiles produce la emisión de gases contaminantes hacia la atmósfera.
El petróleo
Es un recurso natural no renovable, y actualmente es la principal fuente de energía.
El petróleo está formado por hidrocarburos, que son compuestos de hidrógeno y carbono, junto con cantidades variables de derivados hidrocarbonados de azufre, oxígeno y nitrógeno.
Se extrae mediante la perforación de un pozo sobre el yacimiento que se conecta mediante una red de oleoductos hacia su almacenamiento, su transporte mediante buques petroleros y su refinación posterior.
Los componentes químicos del petróleo se separan y obtienen por destilación mediante un proceso de refinamiento. De él se extraen diferentes productos, entre otros: propano y butano, gasolina, keroseno, diesel (gasoil), aceites lubricantes, asfaltos, carbón de coque, etc.
El gas natural
El gas natural es una mezcla de gases que se encuentra frecuentemente en yacimientos fósiles, solo o acompañando al petróleo o a los depósitos de carbón.
El gas natural que se obtiene debe ser procesado para su uso comercial o doméstico.
Puede utilizarse en centrales de generación térmica electricidad, en la industria, en el hogar y también en el transporte.
El carbón mineral
El carbón es un mineral combustible de origen orgánico, de color negro.
Se cree que la mayor parte del carbón fue formada hace 280 a 345 millones de años.
El carbón suministra el 25% de la energía primaria consumida en el mundo, sólo por detrás del petróleo. Además es la primera fuente de electricidad, con 40% de la producción mundial. (Cifras de 2006)
Puede ser utilizado para calefacción o para la producción de electricidad en centrales térmicas.
Fuentes de energía Renovables
Se denomina energía renovable a la energía que se obtiene de fuentes naturales virtualmente inagotables, ya sea por la inmensa cantidad de energía que contienen, o porque son capaces de regenerarse por medios naturales.
La energía solar
La energía solar es la obtenida directamente del Sol. La radiación solar incidente en la atmósfera y en la superficie del planeta puede aprovecharse mediante la capacidad de recuperar el calor aportado (con colectores solares por ejemplo) o mediante la utilización de celdas fotovoltáicas que transforman la radiación luminosa incidente en electricidad.
Los colectores solares son una tecnología utilizada para recuperar la energía solar térmica, este aporte de energía se utiliza para calentar agua a una temperatura adecuada para el uso doméstico sanitario y calefacción.
Los paneles fotovoltaicos se utilizan para generar electricidad, son placas de semiconductores que ante la exposición a la radiación solar (longitud de onda de la luz) generan un diferencial de potencial (voltaje) que produce una corriente eléctrica.
La energía eólica
La energía eólica es la que se obtiene del viento, es decir mediante el aprovechamiento de la energía cinética de las masas de aire en movimiento.
Desde tiempos remotos se aprovecha la energía del viento, antiguamente en molinos y en la actualidad en aerogeneradores destinados a generar energía eléctrica.
En los aerogeneradores y molinos el viento mueve los álabes (élices) que producen el movimiento giratorio de un eje, el movimiento giratorio del eje es aprovechado mediante sistemas mecánicos que hace girar el rotor de generadores para producir energía eléctrica (aerogeneradores) u otros o, normalmente un alternador, que produce energía eléctrica.
Para que la instalación de aerogeneradores resulte economicamente viable, suelen agruparse en concentraciones de aerogeneradores denominadas parques eólicos.
La energía hidráulica
Se denomina energía hidráulica a aquella que se obtiene del aprovechamiento de las energías cinética y potencial de la corriente de ríos, saltos de agua o mareas.
La energía hidráulica es una energía renovable, pues no se agota la fuente primaria al explotarla, es limpia, ya que no produce en su explotación sustancias contaminantes de ningún tipo. Sin embargo, el impacto medioambiental de las grandes centrales hidroeléctricas, puede provocar un alto impacto medioambiental (paisaje, flora, fauna, sociedad).
Energía mareomotríz
La energía mareomotriz es la que resulta de aprovechar la energía de las mareas. Las mareas pueden aprovecharse interponiendo partes móviles al movimiento natural de ascenso o descenso de las aguas, junto con mecanismos de canalización y depósito, para obtener movimiento en un eje. Mediante su acoplamiento a un generador se puede utilizar el sistema para la generación de electricidad, transformando así la energía mareomotriz en energía eléctrica.
Energía geotérmica
La energía geotérmica es aquella energía que puede ser obtenida mediante el aprovechamiento del calor del interior de la Tierra, pudiendo ser utilizada para generar electricidad.
Biomasa
La biomasa son aquellos recursos energéticos que provienen de materia orgánica, en términos energéticos se considera una fuente renovable, se consideran dentro de la biomasa recursos tales como la leña, el biodiesel, el bioalcohol, el biogás los desechos forestales, etc..
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