El Reto Ecológico

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El Cambio climático es la mayor amenaza medioambiental a la que nos enfrentamos toda la humanidad. Si bien los cambios climáticos han existido desde los orígenes de la Tierra, una de las causas que diferencia al actual es la velocidad a la que está sucediendo. Este proceso acelerado de cambio no viene provocado por la Naturaleza, sino por la acción del hombre mediante la tala indiscriminada de arboles, el mal uso del agua potable, etc. Esto ha dado lugar al término Calentamiento Global.

El reto ecologico

Podemos definir el Calentamiento Global como el cambio originado en el clima producido directa o indirectamente por la acción del hombre y que se suma a la variabilidad natural del clima. Tal y como se recoge en esta definición, el clima sufre una variabilidad natural, pero es mucho más lenta y progresiva que la que está ocurriendo hoy en día.

El reto ecologico: calentamiento global
El último informe de la Intergovernmental Panel no Climate Change (IPCC) nos indica que la temperatura de la tierra ha aumentado 0.6º C en los últimos 100 años, y que se prevee aumentará, en los próximos 100, entre 1.0ºC y 3.5ºC.

El reto ecologico: uso de aerogeneradores

El reto ecologico: uso de energías alternativas

Científicos de todo el mundo coinciden en que una de las maneras de paliar ó aminorar está destrucción progresiva del Medio Ambiente, será utilizando las energías alternativas. Una fuente de energía alternativa es aquella que puede suplir a las energías o fuentes energéticas actuales, ya sea por su menor efecto contaminante, o fundamentalmente por su posibilidad de renovación.

Denominamos Energía Renovable a la energía que se obtiene de fuentes naturales virtualmente inagotables, unas por la inmensa cantidad de energía que contienen, y otras porque son capaces de regenerarse por medios naturales. Pueden dividirse en dos categorías: no contaminantes ó limpias y contaminantes. Entre las primeras, nos encontramos con:

Energía Azul, que es la energía que se obtiene por la diferencia en la concentración de la sal entre el agua de mar y el agua de río mediante el uso de la electrodiálisis inversa -o de la ósmosis- con membranas de iones específicos. El residuo en este proceso es agua salobre.

Reto ecologico: energía azul
Energía Eólica. O lo que es lo mismo, la energía cinética generada por efecto de las corrientes de aire, y que es transformada en otras formas útiles para las actividades humanas.

El reto ecologico: energía eólica
El viento hace girar las aspas del aerogenerador (normalmente suelen ser tres), y ésta energía de rotación se transforma a través de un conjunto de engranajes en energía eléctrica mediante un dinamo gigante. Para conseguir una mayor eficiencia suele emplazarse la turbina en una zona elevada con respecto al suelo. Por este motivo solemos ver los aerogeneradores en lo alto de grandes torres o mástiles.

El tamaño de las aspas delimita el radio del área que éstas barren al girar, por lo que para incrementar la potencia generada de un aerogenerador debemos alargar la longitud de las aspas. Los aerogeneradores domésticos, con unos diámetros entre 1 y 5 metros, pueden generar desde 400 W a 3 kW. Estos generadores son capaces de funcionar con vientos más suaves que los de mayor tamaño, que requieren de una velocidad mínima superior para empezar a funcionar. Como podemos imaginarnos el estudio de la ubicación del aerogenerador será determinante en el rendimiento obtenido del mismo.

Energía Geotérmica es aquella energía que puede obtenerse mediante el aprovechamiento del calor del interior de la Tierra.

Energía Hidráulica: aquella que se obtiene del aprovechamiento de las energías cinética y potencial de la corriente del agua, saltos de agua o mareas, generalmente de los ríos y corrientes de agua dulce.

Energía Mareomotriz, que es la que se obtiene aprovechando las mareas. El efecto gravitatorio de la Luna sobre la Tierra produce desplazamientos de las masas de agua terrestres, dependiendo de la posición relativa de la Tierra y la Luna. Las mareas modifican la altura media de los mares y ésta diferencia de alturas puede aprovecharse interponiendo partes móviles al movimiento natural de ascenso o descenso de las aguas, junto con mecanismos de canalización y depósito. Si bien se trata de una energía de bajo costo no contaminante, silenciosa y disponible en cualquier clima y época del año, su gran inconveniente es el impacto visual y estructural sobre el paisaje costero.

Energía Solar es la energía obtenida mediante la captación de la luz y el calor emitidos por el Sol. Cada año el sol arroja cuatro mil veces más energía que la que consumimos, siendo su potencial prácticamente ilimitado. Se trata de una energía gratuita cuya utilización no produce emisiones de gases de efecto invernadero.

  • La Energía Solar Fotovoltaica se emplea para generar electricidad. Esta energía se consigue a través de una instalación fotovoltaica, que consta de un conjunto de células solares, que son las que conforman los paneles solares, un regulador de carga, un acumulador y un inversor. Los paneles solares son los encargados de transformar, gracias al efecto fotoeléctrico, la energía fotovoltaica procedente del sol en energía eléctrica, en concreto en forma de corriente contínua. Acto seguido ésta se almacena en los acumuladores. Este almacenaje permite disponer de energía no sólo en lo momentos en los que ésta se produce, sino en instantes de baja o nula productividad (consecuencia de la presencia de nubes, una mala orientación, horas nocturnas, etc.). Por último, la finalidad del inversor es la de transformar la corriente contínua, almacenada en los acumuladores, en la corriente alterna para su uso doméstico.
  • La Energía Solar Térmica, que genera calor, es la que se utiliza para producción de agua caliente, en calefacción, climatización de piscinas, etc. Se trata de la más económica y rentable de las energías renovables.

Otros usos menos conocidos de esta Fuente de Energía es la Potabilización del Agua, las Estufas Solares, la Refrigeración ó la Destilación.

La preocupación de LEGO por el tema se muestra a través de modelos comerciales como los mostrados anteriormente o, por ejemplo, en la presencia de los paneles solares del actual LEGO Creator 5771, la casa de la colina.

Pero más patente es la fuerte apuesta de LEGO Education por inculcar en los futuros científicos, que ahora son nuestros pequeños, la preocupación por el medio ambiente, la influencia de nuestra presencia en el mismo y la forma de encontrar solución a nuestras necesidades energéticas cada vez mayores. En esa línea podemos trabajar el tema de las energías renovables a través del conjunto 9688, que puede combinarse bien con el LEGO MINDSTORMS NXT 9797 o bien con el conjunto de mecanismos simples y motorizados 9686.

El 9594 es un conjunto temático que guía a los estudiantes a través de la construcción con LEGO MINDSTORMS y mediante la programación de una manera estructurada. Contiene tres tapetes de entrenamiento, una alfombra de desafío y un montón de elementos para la construcción de los modelos del desafío, tales como una turbina para la planta de energía eólica o la presa. Disponemos además de las actividades adicionales proporcionadas por el 2009594.

El nuevo desafío ecológico es pues, crear un nuevo paradigma que defina las condiciones del equilibrio entre el Hombre y la Naturaleza. Para ello, hemos empezado a concebir un nuevo estilo de ciudad, la ecológica, donde la gente es consciente de sus responsabilidades para el medio ambiente, de tal manera que los problemas medioambientales son comentados de una manera continua y proactiva.

Agricultura a pequeña escala, incluso la agricultura tradicional con sus sistemas de regadío sostenida por los propios habitantes, el uso de aerogeneradores, celulas solares, la edificación a menor altura que permita la circulación de las corrientes de aire, reduciendo el uso de aparatos de aire acondicionado, reservar un 20% de la superficie de la ciudad a zonas verdes ó el transporte mejorado, con grandes zonas peatonales, hacen que, en su conjunto, el Impacto Medioambiental se reduzca en un alto porcentaje. De esta manera, podemos concluir con que una ciudad ecológia se caracteriza por: el uso de eficiente de la energía, el reciclaje, la agricultura comunitaria y la peatonalización.

¿Qué vas a hacer tú para contribuir a superar el reto ecologico?

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