Proyecto

PROYECTO INTERDISCIPLINARIO e INTERINSTITUCIONAL

Escuelas Involucradas:
v Colegio Privado “Gabriela Mistral”: 2º año Polimodal Cs. Sociales +
7º año EGB 3
v Escuela Nº 995 – sección laboratorio

TEMA:
Energías Alternativas: Energía Eólica y Energía Solar


INTRODUCCIÓN :

La vida, en todas sus formas, es completamente dependiente de la energía. En todos los procesos vitales esta involucrada la energía. Los vegetales consumen energía solar (energía radiante) para poder, a través del proceso fotosintético, elaborar sustancias energéticas (hidratos de carbono) que les permiten disponer de la energía química necesaria para desarrollar sus necesidades vitales. Los organismos animales se nutren energéticamente, en forma directa (herbívoros) o indirecta (carnívoros) de los vegetales es decir de la energía solar.
El ser humano ha desarrollado sistemas de vida en los que además de la energía necesaria para su subsistencia biológica (alimento) consume energía para desarrollar sus sistemas culturales y satisfacer así necesidades extralimentarias (vivienda, transporte, etc.). Para ello la humanidad ha recurrido al uso de distintas fuentes energéticas; en un principio fue el fuego, la energía solar, la energía eólica, la hidráulica, y en el último siglo la energía de combustibles fósiles y la nuclear.
La base de nuestro sistema energético mundial es, claro está, el petróleo. Y el petróleo se acaba. ¿qué pasará entonces?. Cuando en 50 años (o menos) según los pronósticos, se acabe este hidrocarburo. Podríamos decir "faltan 50 años, ya se ocupará la generación siguiente", pero el sistema no funciona hoy en día, nos perjudica y afecta en cada momento.
Desde fines de la Segunda Guerra Mundial (1945), con el incremento de la población, la extensión de la producción industrial y el uso masivo de tecnologías, comenzó a aumentar la preocupación por el agotamiento de las reservas de petróleo que se había convertido en la principal fuente de energía y se creía inagotable. Otra fuente energética importante desarrollada por entonces fue la energía nuclear.
Los combustibles fósiles no resultaron ser inagotables, comenzaron a gestarse conflictos geopolíticos por el dominio de los recursos, y por el otro, se produjo un significativo exceso de consumo de recursos energéticos que generó una gran contaminación ambiental poniendo en riesgo la vida, la paz mundial y el medioambiente.
Desde la Revolución Industrial, con el inicio de las actividades industriales y el transporte, se liberaron cantidades significativas de dióxido de carbono a la atmósfera (aproximadamente de 22.000 millones de toneladas de dióxido de carbono que corresponden a 6.000 millones de toneladas de carbón puro por año), reduciendo la capacidad regenerativa de la misma para eliminar el exceso de dióxido de carbono desencadenando un calentamiento global de la tierra.
Todo hace pensar que si las cosas siguen por el camino actual, las fuentes de energías fósiles se acabarán y la explosión demográfica, junto con una degradación ambiental hará que la humanidad entera se vea inmersa en un desastre sin precedentes.
De allí que, en las ultimas décadas, se ha impulsado el desarrollo de tecnologías que permitieran el aprovechamiento de energías "alternativas" basadas en el uso de recursos naturales renovables como, por ejemplo, la energía eólica y solar para obtener electricidad, las que, además, se consideran ecológicamente menos perjudiciales que la quema de combustibles fósiles. Este impulso de las energías alternativas han venido cada vez más de la necesidad urgente de combatir el cambio climático global. El Panel Intergubernamental del Cambio Climático patrocinado por Naciones Unidas prevé que las temperaturas medias del planeta aumentarán hasta 5,8ºC durante este siglo. Muchos países aceptan actualmente que las emisiones de gases de efecto invernadero deben recortarse de manera drástica para limitar la catástrofe medioambiental que se produciría.
A partir del Protocolo de Kyoto de 1997, que requiere una reducción global de las emisiones de gases de invernadero del 5,2% para el periodo 2008-2012 respecto de los niveles de 1990, se han introducido en cascada una serie de objetivos de reducción a escala regional y nacional. Éstos se han traducido, a su vez, en objetivos de introducción de una proporción creciente de energías renovables.
De todas formas, la mayor parte de la energía que se utiliza actualmente en el mundo aún proviene de los combustibles fósiles
De este contexto, nuestro país, no ha quedado exento y ha ingresado en una crisis energética. Es preocupante, que la República Argentina cuente con Reservas de Petróleo y Gas por una década. La provisión del servicio público de gas natural y de energía eléctrica está seriamente comprometida. Como consecuencia de ello la industria ya sufre cortes de suministro eléctrico y gasífero que afectan su economía; las centrales eléctricas no pueden funcionar por falta de gas natural, su principal combustible; los automovilistas que han creído en las políticas gubernamentales de apoyo al GNC tienen dudas acerca de si podrán seguir consumiendo este combustible; los receptores de nuestras exportaciones están siendo afectados directamente.
A esto hay que agregarle el aumento sustancial del precio del petróleo a nivel mundial. En los últimos años al ser cada vez mayor la demanda de petróleo, especialmente de países con gran concentración demográfica cómo China y la India o por la recuperación económica mundial en general, conflictos bélicos en zonas de producción petrolera; podrían provocar que el precio del barril de petróleo cotice a valores próximos o superiores a los U$S 50 por mucho tiempo.
En la década de 1990 aumentó la utilización del Gas como fuente de energía, aparte de su exportación; si no se descubren nuevos yacimientos grandes, el gas argentino se termina alrededor del 2014. Y a diferencia del petróleo, que expira para esa fecha, no hay ninguna seguridad acerca de cómo o desde dónde importarlo. Peor aún, el 45% de la electricidad nacional hoy se produce quemando gas.
La potencia total instalada actual (de todo el parque de generación) en la Argentina es de aproximadamente 23.800 MW, y creció cerca del 60% desde 1992 hasta el año 2000, en que quedó estancada. Pero la demanda de energía eléctrica creció un 67% entre 1992 y el 2003. Esto hace que sea necesario a corto plazo aumentar la potencia instalada, para poder sostener sin problemas la demanda.
La realidad del crecimiento demográfico actual y el consumo excesivo de bienes materiales y energéticos requiere adoptar conductas de cambio tendientes al uso racional de los recursos no renovables y a incrementar el aprovechamiento de los recursos renovables y los perennes. De esta forma se podrán satisfacer los requerimientos actuales de la humanidad sin comprometer la capacidad de las futuras generaciones para satisfacer sus propias necesidades.
Por todo lo dicho y sin perder la visión global, debemos actuar localmente, generando energías limpias y seguras, como lo son la energía solar y la energía eólica.














Mapa Conceptual:



HSTORIA DEL
DESARROLLO
ENERGÉTICO LOCAL



ESCASEZ PROBLEMAS POLÍTICOS:
Y ECONOMICOS:
CRISIS MUNDIAL * LOCALES
ENERGÉTICA y * NACIONALES
CONTAMINACIÓN AMBIENTAL * REGIONALES
* MUNDIALES




ENCARECIMIENTO ACTORES MULTINACIONALES
y NACIONALES





ALTERNATIVA:
FUENTES DE ENERGIAS
EÓLICA RENOVABLES y LIMPIAS SOLAR
EN ANDALGALÁ


ASPECTO AMBIENTAL ASPECTO AMBIENTAL





VENTAJAS DESVENTAJAS VENTAJAS DESVENTAJAS


VIENTOS RUIDO PAISAJISTICO NIVEL DE HELIOFANÍA

VISUAL BIOMAS

AVES MIGRATORIAS ESPACIO

PAISAJISTICO




Comentario del mapa conceptual:
En el mapa conceptual se representa el esquema temático general del proyecto y los principales ejes conceptuales que se abordarán hasta llegar al tema central: energías alternativas en Andalgalá.
La representación parte de una problemática central, como lo es la CRISIS ENERGÉTICA MUNDIAL y AMBIENTAL, tema de candente actualidad en el mundo. Hacia esa idea central convergen una serie de otras problemáticas que agravan o derivan del problema central y son claramente identificables según las áreas a que pertenecen. Desde Cs. Naturales se abordarán la ESCASEZ, la CONTAMINCIÓN y el ENCARECIMIENTO de las energías tradicionales; mientras que desde las Cs. Sociales / Historia se introducirá en la HISTORIA DEL DESARROLLO ENERGÉTICO LOCAL y desde Historia y Geografía se analizaran los PROBLEMAS POLÍTICOS y ECONÓMICOS a nivel MUNDIAL, REGIONAL, NACIONAL y LOCAL, mas los ACTORES MULTINACIONALES y NACIONALES intervinientes, abordados desde la Geografía.
Una vez dominado todo ese contexto se llega a la ALTERNATIVA posible al problema presentado para el Departamento Andalgalá: FUENTES DE ENERGIAS RENOVABLES y LIMPIAS, como lo son la ENERGÍA SOLAR y la ENERGÍA EOLICA, seleccionadas según su condición de posibilidad, a partir de un análisis de las condiciones geoclimáticas de la zona.
A su vez, se establecen las VENTAJAS y las DESVENTAJAS de ambas, a partir del ASPECTO AMBIENTAL.


OBJETIVO GENERAL:

Comprender la importancia del uso de energías alternativas como la eólica y la solar, frente a la crisis mundial energética y ambiental, teniendo en cuenta sus características: inagotables, autorrenovables, no contaminantes y permanentes.


OBJETIVOS ESPECIFICOS:

Conocer ventajas y desventajas acerca del uso de energías alternativas y renovables frente a la crisis mundial energética y ambiental.
Conocer los antecedentes históricos del desarrollo energético local.
Estimular la búsqueda de información relacionada con características geográficas y climáticas de la zona, para la generación de este tipo de energías.
Identificar los problemas políticos y económicos generados por la crisis mundial energética y ambiental, a nivel internacional, nacional, regional y local.
Comprender la importancia de este tipo de energías en el mejoramiento de la calidad de vida de las poblaciones rurales.
Brindar al educando las herramientas adecuadas para la aplicación de las TICs en el tema abordado, para buscar, seleccionar, interpretar, organizar, comunicar y producir nueva información.
Identificar los actores multinacionales y nacionales en el ámbito energético nacional.
Utilizar la información brindada por la Estación Meteorológica de la Escuela Agrotécnica “Rodolfo Morán”, ubicada en nuestro departamento y otras instituciones como el INTA.
Evaluar los costos y la rentabilidad a corto, mediano y largo plazo de la producción y uso de estas energías.





JUSTIFICACIÓN:

Teniendo en cuenta las condiciones geográficas y climáticas de Andalgalá es posible el aprovechamiento de este tipo de energías.
En el caso de la energía eólica usualmente la velocidad del viento se mide en metros por segundo (m/s). Cuando el promedio de vientos es superior a cuatro m/s (unos 14 Km/hora) es posible proyectar el uso del recurso eólico. Esto se demuestra actualmente en nuestro departamento a través del Emprendimiento turístico “El Refugio del Minero” ubicado en el Distrito Minas, en una zona montañosa, caracterizada por la uniformidad y constancia de los vientos, que mueven los 4 aerogeneradores de 12 mts. de altura cada uno, alimentando 24 baterías, para abastecer a dicho emprendimiento hotelero.
En cuanto a la zona baja (valle) de Andalgalá existen algunas áreas como la ubicada a 20 km. de la cabecera departamental, conocida como La Cica, en donde se forma un anticiclón proveniente de una profunda quebrada por donde pasa la Cuesta de la Chilca y cuyos vientos superan los 14 Km/hora, necesarios para la producción de energía.
En lo referido a energía solar su utilización es actualmente un hecho en nuestra provincia, alrededor de 140 establecimientos educativos y 11 poblaciones se benefician con ella, según datos de hace 10 años atrás.
Varios de estos beneciarios se encuentran en las zonas rurales de Andalgalá, donde la energía eléctrica no llega. La tecnología usada es a través de paneles fotovoltaicos que convierten la luz solar en energía eléctrica por medio de unos dispositivos semiconductores denominados células fotovoltaicas y son capaces de generar cada una corriente 2 a 4 amperios, a un voltaje de 0,46 a 0,48 voltios, utilizando como fuente la radiación luminosa. Las células se montan en serie sobre paneles o módulos solares para conseguir un voltaje adecuado. Parte de la radiación incidente se pierde por reflexión (rebota) y otra parte por transmisión( atraviesa la célula). El resto es capaz de hacer saltar electrones de una capa a otra creando una corriente proporcional a la radiación incidente. Una capa antireflejo aumenta la eficacia de la célula.
Todo ello es posible ya que la heliofanía y radiación solar en toda la zona son elevadas, la transparencia atmosférica es importante y, además, altas las amplitudes térmicas diaria y anual. Debemos destacar que el nivel de heliofanía, es decir las horas de sol, es, según el mapeo de la distribución solar de la Argentina, de los mas altos.

PLANIFICACIÓN :

Pautas generales:
§ División del curso en grupos de no mas de 4 integrantes
§ La investigación se realizará teniendo en cuenta el siguiente disparador: “crisis energética mundial”.
§ Introducción a la temática teniendo en cuenta las siguientes preguntas guía:
- ¿Qué piensan que ocurriría si en algún momento se nos corta la luz?
- ¿De dónde proviene la electricidad que llega a nuestro departamento?
- ¿Qué es el petróleo y para qué sirve? ¿Cuáles son sus derivados?
- ¿Qué es el carbón? ¿Cuáles son sus usos?
- ¿Qué es el gas? ¿En qué se lo utiliza?
- ¿Cuáles serian las alternativas si no tuviésemos estas energías de origen mineral o convencionales?
- ¿Cuál es la situación actual de las energías de origen mineral o tradicionales (duras) en el mundo, en Latinoamérica y en la Argentina?
- ¿Cuáles son los antecedentes históricos del desarrollo energético local?
- ¿Qué son las energías alternativas (blandas)?
- ¿Por qué en estos últimos años se impulsó el desarrollo de energías basadas en recursos renovables como la luz solar, el viento, las mareas, etc.?
- ¿Qué desarrollo tienen en el mundo en comparación con las energías duras?
- ¿Es posible la generación de energías blandas en la zona? ¿Cuáles?
- ¿Cuáles son las ventajas y las desventajas que tiene la producción de este tipo de energías en la zona?
- ¿Cómo puede implementarse su producción y uso en nuestra localidad?
- ¿Cuál es la situación de Catamarca en relación a la producción y uso de energías blandas en el mapa eólico nacional?
- ¿Cuáles son las dificultades técnico-financieras que conlleva la producción de energía eólica y solar en nuestra zona?
- ¿Cuál es el marco legal que regula la producción y uso de estas energías alternativas en el país y la provincia?

§ Las fuentes serán brindadas al educando para la obtención de información relevante, en este momento se explicarán los criterios para categorizar la información.
§ Posteriormente se brindará las herramientas adecuadas para que el propio alumno sea generador de la información.
§ El alumno confrontará datos provenientes de distintas fuentes generando así la nueva información.
§ En una charla-debate se extraerán las conclusiones acerca de la temática.

Temas del currículo:

AREA
CONTENIDOS
Cs. Naturales
Recursos energéticos: renovables y no renovables. No renovables: gas, petróleo, carbón. Renovables: energía eolica y solar. Ventajas y desventajas.

Geografía
Las actividades económicas. Actividades terciarias: sector energético mundial, americano y nacional. Fuentes de energía. Problemas políticos y económicos. Actores nacionales y multinacionales.
Historia
El hombre y la energía a lo largo de la historia. Revolución industrial. La crisis mundial del petróleo del 73. Antecedentes históricos de la energía a nivel local.

Integración entre áreas:

§ Presentación del producto final, a través de un stan, el cual contenga maquetas (aerogeneradores, paneles solares, efecto invernadero)
§ Exposición fotográfica de la historia de la energía local.
§ Exposición de imágenes con experiencias en otros lugares.
§ Presentación de esquemas, graficas, estadísticas.


CONCLUSIONES:

El 4 de Agosto de 2.006, el Gobierno nacional presentó el Mapa Eólico Nacional, en el que están incluidos los lugares en condiciones de producir este tipo de energía alternativa, con el objeto de impulsar el desarrollo de la infraestructura de generación eléctrica. En este mapa no esta incluída la provincia de Catamarca y por lo tanto Andalgalá, pese a tener condiciones excepcionales para ello.
Además de permitir satisfacer la demanda energética, la energía eólica reduce la brecha de pobreza, al fomentar el desarrollo social y económico, puesto que contribuye al equilibrio interterritorial al instalarse en zonas rurales.
La orografía montañosa de Andalgalá de quebradas y bolsones, el viento juega un papel importante en cuanto parámetro climático. Hay zonas de Andalgalá donde el viento se canaliza siguiendo determinados corredores, los cuales deben detectarse previamente y luego evaluarse en cuanto a sus características.
Lograr una base de datos de los vientos y sus distintas variables (velocidad media, Intensidad máxima, horas por día con viento, dirección predominante, distribución mensual, estacional y anual, etc.)