dossier tecno 2nESO, 2n trimestre

PER QUÈ HEM DE FER UN BON

ÚS DE L’ENERGIA?

TECNOLOGIA2n d’ESO

Dossier mestresTecnologia 2n ESOPer què hem de fer un bon ús de l’energia?

QUINS SÓN ELS AVANTATGES I ELS INCONVENIENTS DE L’ELECTRICITAT?

Llegeix el text següent i a continuació omple el quadre que tens a continuació.

2

Un dels grans avantatges de l’energia elèctrica és la facilitat que té per transformar-se en altres energies. A partir de l’electricitat, s’obté llum amb les bombetes, escalfor amb les estufes, moviment amb els motors, etc. Existeix una gran quantitat d’aparells que, gràcies a l’electricitat, poden realitzar múltiples funcions, normalment sense generar fums, ni fer gaire soroll.

Un altre avantatge que té l’electricitat és la relativa facilitat amb què es pot generar i sobretot transportar d’un lloc a l’altre. Això és molt difícil, per no dir impossible, de fer-ho amb altres energies, que han de ser consumides allí mateix on es produeixen. Per exemple, al segle XIX cada fàbrica havia de tenir la seva pròpia màquina de vapor que generava l’energia per fer funcionar les màquines. Actualment, la major part de fàbriques funcionen amb l’energia elèctrica que produeixen les centrals situades, a vegades, a centenars de quilòmetres.

No obstant això, no tot són avantatges. A les centrals tèrmiques en què es genera electricitat a partir de la combustió d’algun material, es produeixen una gran quantitat de fums que contenen substàncies nocives per al medi ambient. A les centrals nuclears existeix un risc d’accident, malgrat que aquest sigui reduït per les elevades precaucions que es prenen. D’altra banda, en aquest tipus de centrals, també es genera un volum important de residus radioactius l’eliminació dels quals no és gens fàcil.

Un altre dels inconvenients de l’energia elèctrica és que només es pot emmagatzemar en petites quantitats, com ara a les piles i a les bateries. L’electricitat que es produeix a les centrals no es pot emmagatzemar i, per tant, si no es consumeix es perd. Per això cal regular-ne la producció i ajustar-la al màxim al consum. Aquest és molt variable i depèn de molts factors. Es consumeix més electricitat de dia que a altes hores de la nit o a l’hivern més que no pas a l’estiu.

Les centrals tèrmiques i nuclears, quan estan en funcionament, no resulta rendible aturar-les períodes de temps curts, ja que assoleixen el seu màxim rendiment quan fa unes quantes hores que funcionen. Només s’aturen quan és imprescindible, com per exemple a causa d’una avaria o quan es preveu que la demanda d’electricitat serà baixa durant un temps més o menys llarg, com ara a l’estiu. En canvi, les centrals hidroelèctriques es poden aturar amb més facilitat per regular la producció d’energia.


Exercici 1AVANTATGES INCONVENIENTS

Exercici 2:Descriu què fas aquells dies en què, per qualsevol causa, no hi ha electricitat. Compara-ho amb un dia normal. Penja-ho al espai wiki.

3


Exercici 3:

QUE SÓN LES ENERGIES RENOVABLES I QUE SÓN LES ENERGIES NO RENOVABLES?

Exercici 4:Classifica les energies següents en renovables i no renovables.

RENOVABLES NO RENOVABLES

4

EÒLICA GEOTÈRMICA SOLAR

HIDRÀULICA MAREOMOTRIU TÈRMICA

NUCLEAR

ONAMOTRIURSU


COM ES DISTRIBUEIX L’ENERGIA DE LES CENTRALS A LES LLARS?

El sistema d’aprovisionament d’energia elèctrica comprèn les fases següents: generació, transformació (elevació de la tensió), transport, transformació (reducció de la tensió) i distribució.

En la fase de generació, que té lloc a les centrals, s’obtenen unes tensions de sortida en els alternadors entre 10.000 i 20.000 Volts.Fase de transformació (elevació de la tensió). Els cables de l’electricitat ofereixen una certa resistència al pas del corrent elèctric, que es fa més gran a mesura que augmenta la seva longitud. Quan aquest corrent és de gran intensitat es perd molta energia per l’escalfament dels cables. Per evitar això s’augmenta la tensió. Segons la llei d’Ohm a una mateixa resistència, si augmentem la tensió la intensitat es reduirà. D’aquesta manera si la Intensitat de corrent és més baixa les pèrdues per sobreescalfament de les línies seran menors.Per aquest motiu s’eleva la tensió amb transformadors elevadors a valors compresos entre 110.000 i 480.000 Volts.Fase de transport, amb les línies d’alta tensió s’aconsegueix enllaçar les centrals amb la xarxa de distribució als abonatsFase de transformació (reducció de la tensió). Com que l’alta tensió és molt perillosa, a prop dels centres urbans es rebaixa la tensió mitjançant l’ús de transformadors reductors fins a valors de consum (220 o 380 Volts).En la fase de distribució, mitjançant xarxes de distribució, s’arriba fins a les escomeses dels edificis o de les industries.

5


COM ES GENERA L’ENERGIA ELÈCTRICA? QUE ÉS UN GENERADOR?

La producció de grans quantitats d’energia elèctrica es duu a terme a les centrals elèctriques.

La majoria d’aquestes centrals utilitzen grups de turbina-alternador per produir electricitat.

Exercici 5:Fes un dibuix sobre la distribució de l'energia elèctrica explicant breument cada una de les parts

CENTRALS TÈRMIQUES DE COMBUSTIÓ

En les centrals tèrmiques de combustió s’aprofita l’energia produïda en cremar alguns combustibles -com el fuel, el carbó o el gas natural- per a escalfar aigua fins a convertir-la en vapor.

La combustió dels combustibles té lloc dins de la caldera. En cremar-los obtenim energia, cendres i fums. Els fums s’expulsen a l’exterior a través de la xemeneia.

6

CENTRAL TÈRMICA

DE COMBUS

TIÓ

calor

CENTRAL HIDROELÈCT

RICA

aigua

CENTRAL NUCLEA

R

calor

vapor TURBINA movime

ntALTERNA

DORelectricitat

ventplaques

fotovoltaiques

CENTRAL SOLAR

TÈRMICA

calor

CENTRAL EÒLICA

radiació solar

CENTRAL SOLAR

FOTOVOLTAICA


Centrals tèrmiques mixtes: poden funcionar indistintament amb un o altre combustible L’energia produïda en forma de calor dins la caldera es transmet a un conjunt de canonades per on hi circula l’aigua. L’alta temperatura transforma l’aigua en vapor d’aigua. Aquest vapor es canalitza a gran pressió fins a les turbines. El vapor és capaç de moure els àleps de les turbines. Aquest moviment es comunica als alternadors, en els quals es genera l’energia elèctrica.

El circuit aigua-vapor és un circuit tancat. El vapor que surt de la turbina ha perdut energia, té poca pressió i s’ha refredat una mica. Aquest vapor s’envia a un condensador on es refreda fins a convertir-lo en aigua que es conduirà de nou fins a la caldera per transformar-la un altre cop en vapor. Les centrals tèrmiques es troben prop d’un riu o del mar, d’on capten aigua freda per tal de poder condensar el vapor d’aigua, és a dir la condensació es produeix gràcies a un intercanvi tèrmic entre el vapor calent i l’aigua freda captada, amb això s’aconsegueix que el vapor es refredi però alhora l’aigua freda s’escalfa. L’aigua captada del riu o del mar un cop s’ha utilitzat es retorna al seu curs.

Exercici 6:Fes un dibuix per representar l'esquema d'una central tèrmica de combustió

7


QUE SÓN ELS COMBUSTIBLES FÒSSILS?

EL CARBÓ

Fa més de 250 milions d’anys, l’atmosfera terrestre era rica en diòxid de carboni. Aquesta substància va determinar un desenvolupament extraordinari de les masses vegetals, ja que, com és sabut, les plantes sintetitzen matèria orgànica a partir dels diòxid de carboni atmosfèric en el procés anomenat fotosíntesi.

L’enterrament d’aquestes masses vegetals va originar el carbó.

El carbó és un combustible sòlid de color negre format a partir de grans masses vegetals que, com a conseqüència de processos geològics ocorreguts en èpoques anteriors, van quedar sepultades i van experimentar un procés de carbonització.

La qualitat del carbó vaira segons el seu contingut en carboni, el qual és proporcional al temps de durada del procés de carbonització. Per aquest motiu, els carbons de més qualitat són els de més antiguitat.

• Tipus de carbons

Els principals tipus de carbons minerals, ordenats de menys a més contingut en carboni, són la torba, el lignit, l’hulla i l’antracita.

- Torba. És el carbó més recent i es pot obtenir en llocs pantanosos, on creixen molses i altres plantes. El seu contingut en carboni frega el 50% per la qual cosa té un poder calorífic baix. Conté moltes impureses.

- Lignit: Contingut en carboni del 70%. Combustió espontània que dificulta el seu emmagatzemament.

- Hulla: El carbó més usat. Contingut en carboni del 75% al 90% . Poder calorífic alt i no té problemes d’emmagatzemament

- Antracita: El carbó més antic. Contingut en carboni del 95%. Gairebé no conté impureses. Poder calorífic molt alt. Crema amb facilitat i en la seva combustió és produeixen molts pocs fums i cendres.

• Processos d’extracció

L’obtenció de carbó a partir dels seus jaciments naturals s’efectua actualment de dues maneres: a cel obert i en explotació subterrània. L’elecció de cada procediment de treball depèn de la profunditat del filó i del seu gruix.

8

Hidrocarburs: són compostos orgànics formats per carboni i hidrogen.


- Explotacions a cel obert: permeten aprofitar tot el filó. Per a jaciments a nivells de 100 m sota terra. S’eviten problemes d’esfondraments. Inconvenient: Impacte paisatgístic i mediambiental.

- Explotacions subterrànies: es pot arribar fins a 1200 m de profunditat. Excavació de túnels

• Combustió del carbó

En la combustió del carbó a part del monòxid i el diòxid de carboni (CO i CO2) s’alliberen a l’atmosfera diversos agents contaminants, com el diòxid de sofre (SO2), diversos òxids de nitrogen (NO i NO2). Aquestes substàncies, entre d’altres, són les responsables de la pluja àcida i de l’efecte hivernacle. En l’actualitat existeixen mètodes capaços d’eliminar la totalitat d’aquests agents contaminants. L’inconvenient és què, per a la seva posada en marxa, es requereixen grans inversions que incrementen els costos de producció d’energia.

EL PETROLI

El procés de formació del petroli és similar al carbó. Les restes de grans masses vegetals i d’animals que vivien en les proximitats de zones pantanoses van patir primerament un procés de descomposició aeròbica, és a dir, en contacte amb l’aire. Posteriorment, les successives capes de sediments dipositades damunt seu n’impediren el contacte amb l’oxigen i van facilitar la descomposició anaeròbica. Aquests processos, juntament amb la pressió i la

9


calor interna de la Terra, convertiren la matèria orgànica en hidrocarburs, que són els components bàsics del petroli.

El petroli és un oli mineral natural de color marró o negrós constituït principalment per carboni i hidrogen, combinats en forma d’hidrocarburs, que té l’origen en les restes d’organismes vius del medi aquàtic.

• Jaciments de petroli

El petroli es troba infiltrat en anomalies de l’estructura terrestre que permeten l’acumulació sobre una capa impermeable, la qual n’impedeix la fuita. La profunditat del jaciment pot arribar a assolir els 15.000 metres.

En l’actualitat, per a localitzar petroli cal realitzar un estudi geològic del terreny. Es creen camps d’ones artificials que, en propagar-se cap al centre de la Terra, pateixen reflexions i desviaments de la seva trajectòria segons les característiques del terreny.

L’estudi d’aquestes fluctuacions de les ones fa possible conèixer l’estructura interna de l’escorça terrestre i, a partir d’aquest coneixement, d’avaluar la possibilitat de trobar una acumulació de petroli.

Els jaciments de petroli s’acostumen a situar entre una capa inferior d’aigua salada i una altra capa superior d’hidrocarburs gasosos. Quan es perfora i s’assoleix la capa de petroli, la pressió dels gasos que es troben damunt seu obliga el petroli a sortir a la superfície.

Mitjançant aquest procediment només és possible d’obtenir un 25% del contingut del petroli de la bossa, per la qual cosa s’hi acostuma a injectar aigua o gas, amb la finalitat d’incrementar la pressió. D’aquesta manera se n’obté fins a un 40% del contingut total. La gran viscositat del petroli cru impedeix, ara per ara, de millorar aquest rendiment.

10


• Procés de refinament

El petroli es sotmet a un procés de refinament anomenat destil·lació fraccionada contínua. Aquest procés consisteix a escalfar el cru fins a 400ºC i fer passar el vapors per la torre de fraccionament, proveïda de casquets de borbolleig i plats.

A mesura que el gas puja per la torre i es refreda, es condensen diferents productes: residus sòlids, olis pesants, gasolis, querosè, gasolines i productes gasosos.

- Residus sòlids. Constitueixen el primer producte del procés de destil·lació. Asfalts, betums i ceres. Per a la construcció de carreteres i per a recobriments.

- Olis pesants. Es condensen a la part més baixa de la torre. Es destinen a la lubrificació de màquines i motors i a l’obtenció d’altres productes com la parafina, la vaselina i alguns extractes aromàtics. En aquesta zona també s’obté el fueloil que s’empra com a combustible.

- Gasoils. Combustible per a calefacció i en els motors Diesel. Una part d’aquest productes se sotmeten a un procés de craqueig, que consisteix a trencar les molècules dels compostos pesants i obtenir així compostos més lleugers del tipus de les gasolines.

- Querosè. Combustible en els motors d’avions- Gasolines. Combustibles per a vehicles- Productes gasosos. No arriben a condensar i s’obtenen a la part

superior de la torre. Estan compostos per hidrogen, metà, propà i butà. Alguns s’aprofiten com a combustibles domèstics.

• Combustió dels derivats del petroli

Tal com s’esdevé amb el carbó, la combustió del gasolis, querosè i gasolines allibera a l’atmosfera multitud d’agents contaminants, com els òxids de carboni (CO i CO2) i de nitrogen (NO i NO2), hidrocarburs volàtils, vapor d’aigua i altres que depenen dels additius que s’afegeixen als combustibles per a millorar-ne el rendiment. Tots són responsables d’una gran part de la contaminació atmosfèrica que generen els processos industrials i de transport.

11


Exercici 7 a) Llegir l'article sobre el peak oil i els jaciments de Repsol.b) Trobar la idea principal de cada paràgraf.c) Fer un resum amb les idees de cada paràgraf.d) Contesta les preguntes següents per a poder elaborar posteriorment un text argumentatiu.

- El problema és ...- La meva idea és que ....- Les meves raons són ...- Arguments en contra de la meva idea poden ésser...- Convenceria algú que no em creu amb ...- L'evidència que donaria per convèncer els altres és ...

Penjar tots aquests punts al Wikispace de tecnologia.

LA VANGUARDIA, 4 noviembre 2008

El Reino Unido se toma en serio el ‘peak oil’MARIANO MARZOBarcelona

Disponer de petróleo abundante y creciente es esencial para cualquier sector de la economía. Si consideramos que la energía almacenada en un barril equivale a la empleada por cinco obreros trabajando sin interrupción doce horas diarias durante un año, resulta fácil comprender el porqué. Asimismo, la totalidad de la cadena de producción de alimentos, desde el campo de cultivo hasta la entrega de la mercancía, se sustenta en productos derivados del petróleo. Y lo mismo sucede con nuestra vida cotidiana en las grandes ciudades. La frenética actividad de los urbanitas no sería posible sin un suministro de petróleo prácticamente ilimitado y barato.

Estas ideas constituyen el primer párrafo del resumen ejecutivo de un informe que ha elaborado un grupo de trabajo de ocho grandes empresas de la industria británica. El estudio parte de la inquietud suscitada por un creciente número de estudiosos que, desde la misma industria, advierten que el suministro global de petróleo será pronto incapaz de cubrir la demanda, incluso en el caso de que esta caiga ya que el mundo se aproxima al cenit de la producción de petróleo (o peak oil). A partir de este punto, el agotamiento de las reservas disponibles no puede ser compensado por nuevas capacidades extractivas. No se trata, pues, del momento a partir del cual nos quedaríamos sin petróleo, sino del momento en que el flujo productivo se estancaría para después disminuir.

La opinión más generalizada en el ámbito político y ciudadano es que dicho momento aún está lejos, lo que permitirá una suave y ordenada transición hacia alternativas que reemplacen cualquier carestía. Sin embargo, según una encuesta –citada por la revista especializada en temas petroleros The Leading Edge–, el 61% de los científicos y técnicos que asistieron a la última convención de la Asociación de Geólogos Americanos del Petróleo cree que el cenit de la producción ocurrirá antes de 10 años y el 85%, antes de 20 años. Por su parte, la Agencia Internacional de la Energía ya ha advertido de un posible crac petrolero en el horizonte del 2013.

12

Una gasolinera en la localidad escocesa de Newton


13


14


15


16


17


18


19


20


Exercici 8:Crea un document sonor amb una música o cançó per a la central tèrmica. Pots fer la teva música o triar un tros d'una cançó existent. Després d'això penja la cançó en format mp3 al wikispace i respon les preguntes següents:

Títol i intèrprets de la cançó.

Perquè has triat aquesta cançó?

Com relaciones la cançó amb la central?

Dona la teva opinió sobre les centrals tèrmiques.

21


CENTRALS NUCLEARS

El procés que se segueix en una central nuclear és molt similar a la central tèrmica de combustió. En aquest cas l’energia calorífica necessària per transformar l’aigua en vapor té lloc dins d’un reactor nuclear i s’aconsegueix per mitja de la fissió. En les reaccions de fissió es produeix la desintegració de nuclis d’àtoms radioactius com ara l’urani en dos de més lleugers per mitjà d’un bombardeig de partícules.

L’energia que s’obté en aquestes reaccions és enorme. Un gram d’urani allibera una quantitat d’energia equivalent a la combustió de tres tones de carbó.

Els materials radioactius com l’urani emeten una sèrie de radiacions que poden resultar perjudicials per a l’esser humà i la resta d’essers vius. Entre aquestes radiacions destaquen les alfa (α), les beta (β), les gamma (γ), els raigs X i els neutrons.

22


• Impacte mediambiental

L’impacte paisatgístic que provoca la construcció de les centrals nuclears altera de vegades la bellesa de determinats entorns naturals.

La descàrrega d’aigua calenta provocada per la refrigeració del vapor emprat en les turbines eleva el nivell tèrmic de les aigües de rius i embassaments i altera l’ecosistema.

L’emissió de vapor d’aigua que es duu a terme a les torres de refrigeració pot modificar el microclima de l’entorn.

El funcionament de les turbines, els turboalternadors i el parc de transformadors produeix soroll que, de vegades, pot arribar a ser molest.

Malgrat els nombrosos sistemes de seguretat amb què compta la central, les emissions radioactives cap a l’exterior poden incidir negativament en les persones i els éssers vius.

Els residus radioactius, tant les pastilles de combustible gastat com els objectes que hagin pogut estar sotmesos a radiacions, són emmagatzemats i precintats en llocs segurs.

Exercici 9:Fes un dibuix per representar l'esquema d'una central nuclear

Exercici 10:Crea un document sonor amb una música o cançó per a la central nuclear. Pots fer la teva música o triar un tros d'una cançó existent. Després d'això penja la cançó en format mp3 al wikispace i respon les preguntes següents:

Títol i intèrprets de la cançó.Perquè has triat aquesta cançó?Com relaciones la cançó amb la central?Dona la teva opinió sobre les centrals nuclears.

23

Impacte mediambiental de les centrals tèrmiques


CENTRALS HIDROELÈCTRIQUES

Les centrals hidroelèctriques transformen l’energia potencial de l’aigua embassada en energia cinètica de l’aigua en moviment. Quan aquesta aigua arriba a les turbines, es transforma en energia elèctrica.

L’altura i el volum d’aigua necessaris per a la central s’aconsegueixen per mitjà de la construcció d’una presa. S’obre la presa i l’aigua cau des d’una gran altura. A la part inferior de la presa, l’aigua passa a través d’una gran canonada i arriba amb molta energia fins a la turbina; l’aigua fa girar la turbina a una gran velocitat. L’eix de la turbina està unit al de l’alternador, que transforma el moviment rotatori de la turbina en electricitat. Després de passar pel grup turbina-alternador, l’aigua es dissol en el curs del riu.

• Les preses

Les preses són les encarregades d’emmagatzemar l’aigua i de provocar-ne una elevació del nivell que permeti canalitzar-la per a la seva utilització hidroelèctrica. També s’empra per a regular el cabal d’aigua que circula pel riu per tal d’assegurar el consum i el reg i per evitar crescudes perilloses dels rius.

24


• Presa de gravetat: la pressió de l’aigua queda contrarestada pel volum del formigó. Requereixen una gran quantitat de material per a la seva construcció

• Presa de volta: tenen forma d’arc de volta. Aquesta forma distribueix la pressió de l’aigua cap als extrems. Requereixen menys aportació de material encara que els càlculs s’han de dur a terme d’una manera molt meticulosa.

• Presa de contraforts: estan formades per una pantalla vertical o inclinada sostinguda per mitja de contraforts.

• Presa de terraplè: la quantitat d’aigua que poden emmagatzemar és inferior a les altres preses. S’acumula el formigó de manera triangular a ambdós costats.

• Les turbines

La turbina és una màquina composta essencialment per un rodet amb àleps o pales units a un eix central giratori. La seva missió es transformar l’energia cinètica de l’aigua en energia cinètica de rotació de l’eix.

Exercici 11:Fes un dibuix per representar l'esquema d'una central hidroeléctrica

Exercici 12:Crea un document sonor amb una música o cançó per a la central hidroelèctrica. Pots fer la teva música o triar un tros d'una cançó existent. Després d'això penja la cançó en format mp3 al wikispace i respon les preguntes següents:

Títol i intèrprets de la cançó.Perquè has triat aquesta cançó?Com relaciones la cançó amb la central?Dona la teva opinió sobre les centrals hidroelèctriques.

25


PARCS EÒLICS

L’energia eòlica és la que s’obté per aprofitament de l’energia cinètica del vent. Aquest tipus d’energia té l’origen en el Sol: la radiació solar, en escalfar de forma irregular l’aire de l’atmosfera, fa que en variï la temperatura segons les zones. La diferència de temperatura entre unes zones i unes altres provoca el desplaçament de masses d’aire d’un lloc a un altre. D’aquesta manera s’origina el vent.

Per assolir un aprofitament òptim d’aquesta energia cal realitzar un estudi detallat del vent en les diferents zones geogràfiques, ja que varia molt del dia a la nit i també depèn de l’estació climatològica. Aquest estudi es reflecteix en els anomenats mapes eòlics que assenyalen les zones idònies per a la ubicació de les centrals.

Gràcies a aquests mapes es poden determinar diverses característiques del vent en una zona, com ara:

- Velocitat: és el factor més important. La potència subministrada pel vent depèn de la velocitat

- Continuïtat: les zones en què bufa el vent de manera permanent són les més adequades.

- Estabilitat: els emplaçaments en llocs alts garanteixen vents mancats de turbulències.

• Aerogeneradors

La conversió de l’energia eòlica en electricitat es duu a terme per mitjà d’aerogeneradors. Actualment, gairebé tots els aerogeneradors tenen tres pales i fan servir un motor elèctric per orientar-se a favor del vent.

Quan el vent mou les pales de l’aerogenerador, es produeix un moviment de rotació en l’eix del rotor. Un sistema de transmissió multiplica les voltes de l’eix i transfereix el moviment de gir a l’eix de l’alternador, que genera energia elèctrica.

26


• Parcs eòlics

Els aerogeneradors es concentren en zones on el vent compleix les característiques abans esmentades. Aquestes zones s’anomenen parcs eòlics.Aquestes instal·lacions disposen de centres de control que regulen l’activitat i l’orientació dels aerogeneradors segons les dades recollides pels penells i els anemòmetres. També controlen el subministrament d’energia elèctrica a la xarxa general.

Tot i que es tracta d’una tecnologia neta, se li atribueix un cert impacte ambiental a causa del soroll que fan les hèlices en girar, de l’alteració del paisatge i dels efectes sobre el vol dels ocells.

Exercici 13:Fes un dibuix per representar l'esquema d'un aerogenerador.

Exercici 14:Crea un document sonor amb una música o cançó per a un parc eòlic. Pots fer la teva música o triar un tros d'una cançó existent. Després d'això penja la cançó en format mp3 al wikispace i respon les preguntes següents:

Títol i intèrprets de la cançó.Perquè has triat aquesta cançó?Com relaciones la cançó amb els aerogeneradors?Dona la teva opinió sobre els parcs eòlics.

27


ENERGIA SOLAR

L’energia generada pel Sol té l’origen a les reaccions de fusió que es produeixen en el seu nucli. Aquesta energia es transmet a l’Univers en forma de radiació, una part arriba a l’atmosfera terrestre en forma d’ones electromagnètiques: raigs gamma, raigs ultraviolats, llum visible i raigs infraroigs.

L’atmosfera mateixa actua com a filtre de la radiació que rep de manera que la que arriba a la superfície terrestre és encara més reduïda. Una tercera part de la radiació total és retornada a l’espai per reflexió. Una altra part queda absorbida pel vapor d’aigua i altres components de l’atmosfera.

L’aprofitament de l’energia solar es pot fer de tres maneres diferents:

APROFITAMENT TÈRMIC DE L’ENERGIA SOLAR

La calor del sol es pot aprofitar per escalfar aigua per a usos domèstics i sanitaris i per a sistemes de calefacció per mitjà de la instal·lació de col·lectors.

Un col·lector és un dispositiu capaç d’absorbir la radiació solar i de transmetre-la a un fluid, de manera que aquest augmenti sensiblement la seva temperatura.

En els sistemes domèstics els més usuals són els col·lectors plans. Aquests estan formats per una caixa recoberta de material aïllant la part superior de la qual és de vidre transparent. En el seu interior se situa una placa absorbent de color negre que conté unes conduccions, també pintades de negre, per les quals circula el fluid encarregat d’absorbir la calor.

El funcionament d’aquest dispositius es basen en el fenomen conegut com a efecte hivernacle: el vidre permet el pas de la radiació solar, però impedeix que la radiació emesa per la placa calenta s’escapi cap enfora.

Si el fluid que circula per les conduccions és aigua, s’emmagatzema en un tanc ben aïllat per evitar les pèrdues de calor.

28

col·lector

pla

Funcionament d’un col·lector


CENTRAL SOLAR TÈRMICA

El funcionament d’aquestes centrals és semblant al de les centrals tèrmiques convencionals en les quals es genera vapor d’aigua per moure un grup de turbina-alternador.

La radiació solar es concentra mitjançant miralls mòbils o heliòstats. Depenent del sistema de concentració solar que s’utilitzi, es poden distingir diferents tipus de centrals termosolars: de torre central, de col·lectors-cilindre parabòlics i de discs parabòlics.

A les de torre central, per exemple, un camp d’heliòstats reflecteix i concentra la radiació solar en un punt receptor situat a dalt d’una torre on es troba el fluid que absorbeix l’energia calorífica. Aquest fluid acostuma a ser un oli amb un alt punt d’ebullició perquè no s’evapori.

29


INSTAL·LACIONS SOLARS FOTOVOLTAIQUES

La conversió fotovoltaica o fotoelectricitat és una altra forma d’aprofitar l’energia solar.

Les cèl·lules solars o fotovoltaiques poden convertir directament l’energia solar en electricitat. Aquestes cèl·lules s’uneixen, principalment en sèrie, formant un mòdul o placa solar fotovoltaica.

Una cèl·lula fotovoltaica està constituïda per una plaqueta de material semiconductor de gran puresa proveïda d’elèctrodes d’entrada i de sortida. Quan la llum incideix sobre aquesta plaqueta, s’originen una sèrie de fenòmens a escala atòmica que generen una força electromotriu capaç de produir corrent elèctric.

Les instal·lacions fotovoltaiques poden ser de diversos tipus:

- Instal·lacions aïllades: s’utilitzen en edificis aïllats de la xarxa elèctrica (masies), fanals de carretera, petits aparells electrònics (calculadores i rellotges), satèl·lits espacials,... En aquestes instal·lacions hi ha un sistema de bateries que permet emmagatzemar l’electricitat per poder-la disposar durant les nits o els dies ennuvolats.

- Instal·lacions solars connectats a la xarxa elèctrica: actualment es munten mòduls fotovoltaics en teulades o façanes d’edificis connectats directament a la xarxa elèctrica. En aquests mòduls s’obté electricitat en forma de corrent continu, i per incorporar-lo a la xarxa general cal transformar-lo en corrent altern per mitjà d’un inversor de corrent.

- Centrals solar fotovoltaiques: la producció de grans quantitats d’energia elèctrica en aquest tipus de centrals s’aconsegueix amb la instal·lació de camps solars formats per un gran nombre de mòduls fotovoltaics.

30


Exercici 15:Fes dos dibuixos: un per representar l'esquema d'una central solar fotovoltaica i un altre per a una central solar tèrmica.

Exercici 16:Crea un document sonor amb una música o cançó per a un central solar (fotovoltaica o tèrmica). Pots fer la teva música o triar un tros d'una cançó existent. Després d'això penja la cançó en format mp3 al wikispace i respon les preguntes següents:

Títol i intèrprets de la cançó.Perquè has triat aquesta cançó?Com relaciones la cançó amb l'energia solar?Dona la teva opinió sobre els central solars.

31


Exercici 17a) A continuació tens 3 articles. Tria'n un, llegeix-lo i fes les activitats següentsb) Trobar la idea principal de cada paràgraf.c) Fer un resum amb les idees de cada paràgraf.d) Contesta les preguntes següents per a poder elaborar posteriorment un text argumentatiu.



LA VANGUARDIA, 25 enero 2009

España referente mundial en energía solar ANTONIO CERRILLOAbu Dabi

De acuerdo con los datos de la Comisión Nacional de la Energía (CNE), España ha superado a Alemania como primer productor de energía solar del mundo. Las empresas españolas que trabajan en energía solar son un referente en desarrollo i investigación para las plantas fotovoltaicas de todo el mundo.

El Instituto de Sistemas Fotovoltaicos de Concentración (Isfoc) investiga tecnologías solares como la fotovoltaica de concentración, que permite unos rendimientos que pueden ser el doble que los de la fotovoltaica tradicional. Isfoc firmará en breve un contrato para construir en Abu Dabi una planta solar fotovoltaica de concentración de 1 MW.

La ingeniería española Sener ha comenzado la construcción en Fuentes de Andalucía (Sevilla) de la primera planta comercial en el mundo de producción eléctrica con tecnología de torre central y sistema de almacenamiento de sales fundidas. El sistema consiste en captar la luz solar en grandes espejos (heliostatos) orientados hacia un punto elevado de una torre, donde la concentración de solar permite producir electricidad. Pero con este sistema no se calienta el agua (el vapor sólo produce electricidad de día), sino que se calientan sales fundidas, cuyo calor puede ser aprovechado mientras se enfrían, por lo que se puede generar electricidad de noche. La planta de Fuentes de Andalucía dará energía a unas 30.000 personas y tendrá más producción que la planta solar fotovoltaica más grande del mundo, que se acaba de inaugurar en Portugal. La empresa Sener impulsa plantas con diversas tecnologías termosolares (dos de ellas en Granada) y ha competido por construir la planta solar de concentración en Abu Dabi.

La investigación y el desarrollo en la energía solar van a la velocidad de la luz en España, y nunca mejor dicho. Pero la crisis afecta España y el gobierno ha reducido las ayudas que ofrecía el gobierno a la industria solar.

32


El TSJC anula las autorizaciones para instalar dos parques eólicos en Lleida

BARCELONA Redacción y agencias El Tribunal Superior de Justicia de Catalunya (TSJC) ha anulado las autorizaciones por las que se instalaron dos parques eólicos de 50 megavatios cada uno en las sierras de Vilobí y del Tallat, en Lleida i que cuentan con 33 aerogeneradores. La sentencia exige que ese tipo de centrales sean compatibles con el plan urbanístico de sus zonas. Según el TSJC la ilegalidad se basa, en que los parques, impulsados por Acciona y que fueron autorizados en el año 2005, requerían antes de su aprobación la tramitación de un plan general supramunicipal - al afectar a distintas localidades-que asegurara su compatibilidad urbanística. Estas sentencias abren la puerta a la posibilidad de declarar ilegales otras centrales eólicas abiertas en Catalunya que fueron autorizados sin estar previstas en un plan urbanístico general.

Algunos grupos ecologistas denunciaron las "trampas" con que fueron aprobados esos parques, que se tramitaron de forma separada, pese a su proximidad, y sin superar el límite de los 50 megavatios porque, de esa forma, las condiciones para su autorización no eran tan duras. En su recurso, los ecologistas también plantearon esas "trampas administrativas" y pidieron al alto tribunal catalán que ordenara la demolición de los parques eólicos.

Las sentencias del TSJC todavía no son firmes y pueden ser recurridas. Los ecologistas indicaron ayer que esperarán a que la sentencia sea firme para reclamar su ejecución y, por lo tanto, la demolición de ambos parques, que llevan funcionando menos de un año. Por su parte la Generalitat ya ha presentado un recurso ante el Tribunal Supremo contra las dos sentencias del TSJC, con lo que los dos parques continuarán su actividad hasta que haya una resolución definitiva.

La mayoría de las centrales eólicas han despertado la oposición en diferentes comarcas de Catalunya al proyectarse su implantación en montañas de alto valor ecológico y paisajístico. Concretamente cuando se autorizó la construcción de los parques de Vilobí y el Tallat, diversas entidades se opusieron debido a que estas dos infraestructuras están situadas en una sierra que sirve de frontera entre el litoral y el interior catalán y que es "importantísima" para la migración de aves. Según Xavier Fortuño, portavoz de la Plataforma per la Defensa de la Terra Alta "No estamos en contra de la energía eólica, al contrario, es un potencial que debemos saber aprovechar, pero no a cualquier precio, y hay un desequilibrio evidente; nuestro mayor patrimonio es el paisaje, que hemos podido conservar, del que estamos orgullosos y con el que se vinculan nuestro turismo y otras actividades económicas". Otro ejemplo de oposición popular es el parque eólico de Els Pesells, en Horta de Sant Joan, es un proyecto que sigue adelante pese al rechazo general del 80% de los vecinos de la localidad que votaron en referéndum y pese al contencioso abierto contra el parque.

Pese a la oposición popular i las sentencias las empresas promotoras de parques eólicos (Eoliccat) siguen adelante. Tienen previsto iniciar la construcción durante este año y en el 2010 de una veintena de parques que producirán 1.500 megavatios (Mw), lo que triplicará la potencia actual, de 420,44 Mw. La instalación de estos 1.500 nuevos megavatios en Catalunya supondrá un salto de gigante si se tiene en cuenta que durante el 2008 se instalaron un centenar de megavatios.

33


LA VANGUARDIA, 14 enero 2009

Por una cultura del síManuel Ludevid

La cultura del no impera en la Catalunya de hoy. No a los parques de energía eólica. No a las huertas de energía solar fotovoltaica. No a la sustitución de coke de las cementeras por combustibles menos contaminantes. No a la obtención de energía a partir de los residuos con las tecnologías más avanzadas. No a nuevas plantas de generación eléctrica de ciclo combinado. No a la MAT. Se ha convertido en un serio obstáculo al avance tecnológico, económico y ambiental de nuestro país.

La cultura del no reivindica una Catalunya de postal, inmóvil, como si fuera un pessebre vivent. Se expresa a través de plataformas locales de oposición. La cultura del no intenta construir la identidad local en base a la insolidaridad con el resto de ciudadanos y a partir de la oposición a todo aquello que no tenga un beneficio inmediato y en metálico para los ciudadanos del lugar.

Frente a la cultura del no, hay que plantear claramente que la Catalunya del futuro no será una repetición del pasado: será otra cosa. El aumento muy acusado de la población, la intensificación de la competencia económica y la acentuación de muchos impactos ambientales requerirán una mezcla de imaginación, valor y capacidad de cambio. Todo lo contrario del inmovilismo. Necesitamos una cultura del sí basada en el liderazgo político, la colaboración empresarial y la solidaridad ciudadana.

Debería llegar un día en el que, al mostrar a un forastero nuestro pueblo o ciudad, le mostrásemos la planta de tratamiento de residuos, la central de generación eléctrica, la depuradora de aguas residuales o las instalaciones de energía eólica o fotovoltaica con el mismo orgullo y con la misma naturalidad con que hoy le mostramos la escuela, el polideportivo o la iglesia románica. El orgullo de quien está comprometido a dejar a sus hijos un futuro mejor. M. LUDEVID, economista

34


ENERGIA MAREOMOTRIU

L’energia mareomotriu aprofita l’energia potencial que es deriva de la diferència de nivell de l’aigua del mar provocada per les marees.

Perquè sigui rendible una central mareomotriu cal que la diferència del nivell de l’aigua entre la plenamar i la baixamar ha de ser significativament gran. Al mar mediterrani aquesta condició no es dona i per això una central mareomotriu aprofitable a les nostres costes de moment impensable.

A més a més la construcció de dics altera la fisonomia de la costa.

35


ENERGIA ONAMOTRIU

L’energia onamotriu aprofita els moviments de les ones. De moment en fase experimental. S’han dissenyat diversos sistemes per aprofitar l’energia de les ones. Tanmateix, mentre que les marees impliquen variacions de nivell previstes i calculables, les ones es produeixen de manera completament aleatòria i la seva amplitud varia a cada instant. Aquest fet comporta una gran dificultat per al seu aprofitament energètic.

Els dispositius experimentals que s’utilitzen per a obtenir energia de les ones són molt variats, però tots utilitzen el mateix principi: les ones comprimeixen un fluid que s’encarrega d’accionar un turbina i produir electricitat. Aquests dispositius experimentals tant poden situar-se sobre una barcassa flotant o en un penya-segat.

Hi ha algun altre sistema d’aprofitament de l’energia tèrmica dels oceans.

36

Prototip per a aprofitar l’energia desenvolupar a Noruega


ENERGIA GEOTÈRMICA

La denominació d’energia geotèrmica significa energia que aprofita la calor interna de la Terra.

Perquè existeixi un jaciment geotèrmic s’han de produir unes determinades condicions geològiques: una font profunda de calor, una capa de terreny porosa i permeable, capaç de retenir aigua, i una altra capa de roques impermeables que impedeixi la fuita de l’aigua.

De forma natural, l’aigua de les precipitacions o del desglaç penetra a l’interior de la Terra i s’acumula a les zones permeables formant aqüífers. La font de calor interna s’encarrega d’elevar la temperatura de l’aigua fins a convertir-la fins i tot en vapor, d’aquesta manera es produeixen fenòmens naturals com els guèisers i les fonts termals.

Si la temperatura del focus oscil·la al voltant dels 100ºC aquestes aigües es poden utilitzar directament per alimentar els sistemes de calefacció dels edificis, hivernacles, balnearis, etc.

Si les temperatures que s’aconsegueixen superen els 150ºC, es pot utilitzar per evaporar aigua i aquest vapor, igual que a les centrals tèrmiques convencionals, s’aprofita per moure grups turbina-alternador i generar electricitat. Aquestes centrals es coneixen amb el nom de centrals geotèrmiques.

Els dos sistemes es desenvolupen aplicant la mateixa tecnologia que la extracció petrolífera. Es pot injectar aigua fins a una cavitat amb una temperatura prou elevada i després extreure-la en forma de vapor. D’aquesta manera es manté constant la pressió.

37


ENERGIA DE LA BIOMASSA

La biomassa o matèria orgànica animal o vegetal es pot convertir en una font d’energia alternativa als combustibles fòssils. La biomassa que s’aprofita per a usos energètics pot tenir diferents orígens.

- Residus agrícoles, com ara la palla que sobra d’esgranar els cereals i els cereals i els residus de la poda d’arbres fruiters, de l’olivera i la vinya.

- Residus forestals, obtinguts com a resultat de la tala o selecció de boscos, com també els que es produeixen en les indústries de la fusta: serradures, escorces, encenalls, etc.

- Residus ramaders, compostos pels excrements animals.

- Residus sòlids urbans, anomenats RSU, constituïts per les deixalles generades a les ciutats.

- Cultius energètics, com el d’algunes plantacions de canya de sucre, remolatxa o gira-sol, dels quals s’obtenen productes substitutius dels derivats del petroli.

• Aplicacions de la biomasa

Actualment, les principals aplicacions de la biomassa són les següents:

- Producció de calor. S’utilitza principalment , per mitjà de la seva combustió en una caldera, per proporcionar calefacció i aigua calenta.

- Generació d'energia elèctrica. Els residus es porten a una incineradora per tal d'aprofitar l'escalfor per obtenir electricitat.

38


Exercici 18: ACTIVITAT DE SINTESI

Classifica avantatges i els inconvenients de cada una de les energies:

AVANTATGES INCONVENIENTS

ENÈRGIA

TÈRMICA

ENÈRGIA

NUCLEAR

39


ENERGIA

HIDRÀULICA

ENERGIA

SOLAR

40


ENERGIA

EÒLICA

BIOMASSA

41


ENERGIA

GEOTÈRMICA

ENERGIA

DEL

MAR

42


Exercici 19a) Llegir l'article sobre el final de la vida útil de la central de Garoña.b) Trobar la idea principal de cada paràgraf.c) Fer un resum amb les idees de cada paràgraf.d) Contesta les preguntes següents per a poder elaborar posteriorment un text argumentatiu.



LA VANGUARDIA, 15 marzo 2009

Alta tensión nuclearA.CERRILLO Barcelona

El futuro de la energía nuclear en España va camino de provocar un debate de alta tensión. A medida que se acerca la fecha en que el Gobierno debe pronunciarse sobre el futuro de la central nuclear de Garoña, los diferentes sectores enfrentados intensifican su presión sobre el Gobierno porque saben que el futuro de la energía nuclear en España está en juego. Casi todo el mundo coincide en que este será un test que pondrá a prueba la verdadera intención del Gobierno de cumplir con el prometido abandono progresivo de esta fuente de energía, recogido en su programa electoral. El PSOE prometió la sustitución gradual de la energía nuclear por energías más seguras, más limpias y menos costosas, y “cerrar las centrales de forma ordenada en el tiempo al final de su vida útil”.

El Consejo de Seguridad Nuclear (CSN) ha empezado a elaborar el informe sobre la seguridad de la central (cuyo permiso de explotación finaliza este mes de julio). Sin embargo, el Gobierno tendrá la última palabra, ya que el informe será vinculante sólo si es negativo. Si es así, el Gobierno deberá cerrar la planta. Pero si Garoña supera el examen del CSN, el Ejecutivo tendría las manos libres y podría acordar en cualquier caso el cierre de la planta invocando razones de política energética. Por eso, lo que está por ver es si el Gobierno mantiene sus planes.

Ante la próxima decisión sobre Garoña, el Foro Nuclear, el club de los sectores a favor de las nucleares, ha salido en defensa de la planta nuclear. “Si los técnicos del CSN evalúan que la central nuclear cumple con todas las garantías de seguridad y puede seguir funcionando, sería un atropello cerrar una instalación que emplea directamente a 600 personas y produce la electricidad equivalente al 28% del consumo de Castilla y León”, declara María Teresa Domínguez, presidenta del Foro Nuclear.

43


Hugo Morán, responsable de medio ambiente del PSOE, opina que el sistema eléctrico español tiene capacidad suficiente para asumir el cierre de Garoña. “Con la energía renovable generada, estamos en condiciones de poder sustituirla, sin poner en riesgo la seguridad de suministro eléctrico”, dice.

Carlos Bravo, de Greenpeace, sostiene que “la central de Garoña es prescindible no sólo porque tiene una aportación energética bastante irrelevante, el 1% del total, sino porque la energía renovable en España produce ya más electricidad que la nuclear”. Y agrega que la planta es insegura.

De hecho, la batalla sobre el destino de Garoña tiene como marco de fondo la guerra sobre el futuro de la energía nuclear en nuestro país. La moratoria nuclear terminó con la ley de sector eléctrico de 1997. Cualquier empresa del sector podría construir una instalación nuclear si logra los permisos pertinentes. Sin embargo, en la práctica, el Gobierno no da el más mínimo aliento a esta opción. Las empresas saben que si se embarcan un proyecto sin ayuda oficial, el fracaso estaría asegurado. La construcción de una planta comporta largos periodos de tramitación y ejecución (como mínimo de ocho a diez años), iría seguramente acompañada de una fuerte oposición popular y social y, además, hay que tener en cuenta la inversión, - conseguir el dinero necesario para la construcción- algo muy complicado en un periodo de crisis económica.

44


Exercici 20Heu de fer un petit treball sobre les noticies que teniu penjades al wikispace. Aquestes noticies estan agrupades per temes. Heu de triar un dels temes i desenvolupar les qüestions que se us plantegen.

El meu grup ha triat el tema:

Perque?

Exercici 21a) Llegir els articles.b) Fixeu-vos en el títol i en les imatges i intenteu imaginar de què tracta la notí-cia.c) Escriviu breument la vostra idead) A qui creieu que va dirigida la notícia.e) Trobeu la idea principal de cada paràgraf.f) Fer un resum amb les idees de cada paràgraf.

g) Contesta les preguntes següents per a poder elaborar posteriorment un text argumentatiu.


h) Elabora un text argumentatiu a partir de les idees del punt g

45


Exercici 22En un DINA3 de dibuix han de fer un collage amb les noticies que han triat exemples:

Exercici 23Per què hem de fer un bon ús de l’energia?

Fes una llista amb diferents maneres d’estalviar energia o de reduir-ne el consum.

A la pàgina http://www.barcelonaenergia.cat/cat/utilitats/consells/consells.htm trobaràs alguns consells per estalviar energia.

46

http://www.barcelonaenergia.cat/cat/utilitats/consells/consells.htm


Taller

47


Pràctica 1

ES POT CUINAR AMB ENERGIA SOLAR?

Llegeix els textos que tens a continuació per a la construcció d’un forn solar. A partir de la informació que n’obtinguis has de realitzar el teu projecte.

Per això seguirem els passos del projecte tecnològic.

EL PROJECTE TECNOLÒGIC

1. Requeriment (Brief)

2. Recerca

3. Generació d’idees

4. Selecció de la solució A la vista de totes les idees generades, cal decidir quina de les possibles decisions s’adopta. Criteris:

Respondre al requeriment Ser realitzable amb el material i equipament disponible Ser realitzable econòmicament Ser realitzable en el temps disponible No produir efectes no desitjats

1. Planificació Redactar el projecte:

Requeriment al qual respon Descripció del procés a seguir i temporització Previsió del material Croquis i plànols Càlcul econòmic Test i assaigs que es realitzaran

1. Realització S’ha de fer seguint el projecte, però estant oberts a la possibilitat que la realització demani noves recerques.

Usar els materials de manera econòmica Mesurar i marcar amb precisió Usar les eines i maquinària de manera adequada Vetllar per tenir un bon acabat

1. Verificació És el test per comprovar que el producte compleix els requeriments tècnics

2. Avaluació final S’analitza com ha anat cada una de les fases del projecte

He usat el temps eficaçment? Que és el millor i el pitjor del meu disseny? Com puc millorar el que he fet? Me n’he sortit per vèncer les dificultats amb que m’he trobat? Eren els dibuixos i plànols adequats i ajustats? Quins són els punts de vista dels altres respecte de la meva solució? Com ho faria si ho hagués de fer de nou?

48


Proceso de construcción del Horno Solar

http://www.sitiosolar.com/Horno%20Solar%20de%20caja.htm

Normalmente se asocia energía solar con la alta tecnología y con procesos tecnicos complicados. Con el fin de mostrar lo accesible y cotidiano que puede resultar la energía solar indicamos aquí la manera de fabricar con materiales fácilmente accesibles ( cartón y plástico) un horno que cocina exclusivamente con energía solar. Este modelo de horno Solar puede ser especialmente útil para personas de escasos recursos que viven en zonas cálidas con abundante Sol,

Material necesario:

1 y 2- Cajas de cartón de diferente tamaño. La diferencia de tamaño entre las cajas debe ser tal que colocada una dentro de otra quede una diferencia de minimo 4 cm entre las paredes. Se recomienda 40 cm del lado.3- Lámina de plástico transparente ( Será más eficiente si se usa vidrio)4- Lámina o bandeja metálica de color negro mate5- Lámina de Cartón6- Bolitas de unicel como aislante ( sirven también láminas de unicel o de cualquier material que sea aislante térmico)Herramientas: Cúter, pegamento para papel o cartón, cinta adhesiva y papel de aluminio

Paso 1:Una vez colocada la caja grande bocabajo, colocar la caja pequeña centrada sobre la cara posterior de la caja grande y marcar la silueta que hace sobre ella.Cortar con un cúter el fondo de la caja grande por las líneas marcadas de manera que la caja pequeña se pueda introducir en la grande quedando una cámara de aire entre las paredes de los dos cajas de al menos 4 cm.

Paso 2: Forrar con el pegamento y el papel de aluminio todas las caras interiores y exteriores de la caja pequeña y todas las caras interiores de la caja grande, incluidas las tapas y los fondos. El procedimiento consiste en aplicar sobre la superficie de cartón previamente encolado la lámina de papel de aluminio y alisar con un paño para evitar que queden arrugas. (no importa sin quedan algunas arrugas)

Paso 3: Introducir la caja pequeña en el agujero que hicimos en la caja grande. Ha de quedar ajustada en la entrada la caja pequeña en la caja grande.

Paso 4:Cortar el sobrante de las tapas de la caja pequeña para que ajusten con las paredes de la caja grande. Pegar estas tapas en la caja grande.

Paso 5: Introducir una bandeja o lámina de color negro mate en el fondo interior de la caja pequeña. Se puede emplear, por ejemplo, las bandejas desechables de aluminio fino flexible que venden en los supermercados pintada de negro.

49


Esta superficie metálica hará las veces de absorvedor transformando la radiación solar en energía calorífica Paso 6:Colocar la caja del horno ( la caja grande) boca arriba y rellenar el espacio entre las paredes de las dos cajas con las bolitas de unicel. Sirve también cualquier otro material que sea aislante térmico (planchas de unicel, lana de roca.etc). Una vez rellenados todos los huecos, cerrar las tapas con cinta adhesiva.Este aislante térmico sirve para que no se disperse el calor que se ha contentrado en el interior del horno.

Paso 7:Para confeccionar la tapa se utilizar la lámina de cartón marcando sobre ella los bordes exteriores e interiores de las paredes del horno. Se dobla y corta como aparece en el dibujo formando una tapa que ajuste con el horno y dejando a su vez una tapa abatible.Forrar la tapa abatible con papel de aluminio por su parte interna para que envíe más luz al interior del horno. Esta tapa abatible no dará acceso al interior del horno, sólo permitirá una vez retirada que entre la luz atravesando la lámina de plástico transparente colocada en la parte interna de la tapa. Con la colocación de la lámina se consigue el efecto invernadero en el interior del horno.

Instrucciones de uso

-Para cocinar con el horno solar basta con colocar una olla de color negro mate en el interior del horno y sacarlo al aire libre los días soleados. Deberá de orientarse el horno hacia el ecuador ( Norte en el emisferio Sur y Sur en el hemisferio Norte ) para captar más luz a lo largo del día en los casos en los que no se pueda o quiera vigilar del horno durante la cocción. Si es posible permanecer cerca del horno durante la cocción es interesante corregir la posición del horno para orientarlo hacia el sol en su movimiento aparente por el cielo para conseguir que en todo momento entre la mayor cantidad de luz posible a su interior. Sin embargo con una orientación hacia el ecuador se conseguirá de todas maneras una buena cocción de los alimentos.

-Con cualquier tipo de objeto ( pudiendose confeccionar unas varillas de alambre), la tapa abatible deberá sostenerse con la inclinación adecuada para que refleje mayor cantidad de luz solar al interior de la caja (se sabrá que ocurre esto porque el interior se ilumina más). De esta manera se hace mas efectiva la captación de energía solar y se alcanzan mayores temperaturas.

-Tarda aproximadamente el doble de tiempo en cocinar que una estufa convencional pero con gasto cero en combustible. Cuanto más cantidad de alimentos se cocinen a la vez en el horno, mas altas temperaturas se alcanzarán. Para lograr el mismo efecto cocinando una cantidad pequeña de alimentos se pueden colocar cacerolas de agua en el interior del horno.

-Puede alcanzar temperaturas superiores a los 150 grados centígrados, con lo que se deberá manejar con cuidado las ollas.

-Se puede cocinar cualquier tipo de alimento, con la ventaja de que nunca se quemarán ni se pegarán a la olla. También es posible potabilizar el agua siempre que la contaminación no sea de origen químico.

50


La cuina "Tapa-Fàcil"

http://www.solarcooking.org/catala/easylid-catn.htm

Encara que els dissenys per a les cuines de cartró han sigut simplificats, encara poden ser difícils de fer. En aquest model, la tapadora està formada directament a partir de la caixa exterior.

Fem la Base.

1. Agafem una caixa gran i la tallem per la meitat com es veu en la Figura 1. Deixem la tapadora a un costat. L'altra farà de base.

2. Pleguem un tros de cartró extra per fer una paret interna que permetrà que

la tapadora encaixi

perfectament.

3. Utilitzem la tapadora com es veu en la Figura 3, per marcar una línia pels costats de la paret interna (per saber a l'altura que s'ha de tallar.

4. Talla per les línies prèviament marcades, deixant-te quatre llengüetes. (vegeu la Figura 4).

5. Peguem paper d'alumini en la part interior de la caixa de la base que hem preparat (tant a les parets com a la base).

6. Posem una caixa més petita (interior), en la obertura de la caixa gran, fins que les solapes de la caixa petita encaixen perfectament en les de la caixa gran. Posem unes quantes boles de paper de diari entre les dues caixes per un millor suport.

7. Marquem la part inferior de las solapes utilitzant les parets de la caixa gran com a guia.

8. Doblem les solapes per la marca i les fiquem en l'espai que es forma entre la part inferior de la caixa gran i les parets (afegides al pas 2) d'aquesta.(vegeu Figura 6)

51


9. Doblem les llengüetes i les fiquem davall les solapes, per tal de tapar els quatre forats.

10. Ara pega totes les parts tal i com estan.

11. Segons vagi assecant-se, folra la part interior de la caixa petita (interior) amb paper d'alumini.

Acabem la la tapadora.

1. Mesurem la longitud de las parets per poder calcular per on devem tallar la tapadora (vegeu Figura 7). Sols devem tallar tres costats, ja que el quart farà d'eix.

2. Peguem el plàstic o vidre per davall la tapadora. Si anem a utilitzar vidre, posa tires de cartró extra (fent un marc per tal d'evitar escapades d'aire calent o que el vidre faci malbé la cuina). Deixem assecar

3. Fes un recolzament de fil d'aram com el que es veu a la Figura 7, fica les puntes del fil d'aram pel cartró (que ha de ser ondulat).

4. Pintem una làmina de metall amb pintura negra i la fiquem a dins de la cuina.

Millorem l'eficiència

1. Peguem tires fines de cartró davall la làmina de metall (o cartró) per tal d'aïllar-la millor.

2. Tallem el reflector i el canviem per un que sigui major que la superfície total de la cuina. Açò farà que hi entre més llum.

3. Girem el forn y obrim les solapes de la base de la caixa. Col·loquem un tros de cartró folrat de paper d'alumini per que divideixi en dos l'espai entre les caixes. La part folrada deu mirar cap a l'interior.

52


Preguntes Més Freqüents de Cuina Solar

http://www.solarcooking.org/catala/solarcooking-faq-catalan.htm

Quins són els principals tipus de cuines solars ?

Hi ha dos tipus diferents:

• Cuines de caixa (o Kerr-Cole) L'avantatge d'aquest tipus de cuines és la seva lentitud, fins i tot quan s’hi cuinen grans quantitats de menjar. Les possibles variacions poden fer-se en el nombre de reflectors i la inclinació cap al sol.

• Cuines Parabòliques Aquestes cuines són formades per un disc còncau que enfoquen la llum solar al fons d'un pot. L'avantatge és que el menjar es cuina molt ràpidament, quasi tant com en una cuina convencional. El desavantatge és que són difícils de fer, que s’han d’orientar molt sovint per a seguir el sol, i que poden provocar cremades i mal a la vista si no són utilitzades correctament.

On és on més s'uti l itzen les cuines solars?

Hi han informes seriosos que diuen que hi ha unes 100.000 cuines solars a la Xina i a l'Índia. Hi ha projectes sobre cuines solars en quasi tots els països del món.

Quina temperatura poden tenir les cuines solars?

La temperatura que es pot obtenir en una cuina de caixa depèn bàsicament del nombre i mida de reflectors utilitzats. Una cuina de caixa amb un únic reflector pot arribar a assolir els 150º C. No es necessiten temperatures més altes per a cuinar. El teu forn pot cuinar perfectament amb només 90º C. Les temperatures més altes cuinen quantitats més grans de menjar, cuinen més ràpid, o bé permeten cuinar en dies ennuvolats.

Quan triga a coure un aliment?

Per regla general, pots calcular que en una cuina solar de caixa amb un sol reflector tardarà el doble que en un forn convencional. Però amb l’avantatge que el menjar no pot cremar-se, així no cal estar pendent del forn ni de girar el menjar.

Has de girar la cuina per a que vagi seguint al sol?

Les cuines solars de caixa no les hem de girar, a no ser, que estiguem coent llegums cosa que suposa més de 5 hores seguides. Les cuines parabòliques s’han d’enfocar cada 10-30 minuts.

Hauria de preocupar-me en fer una cuina de mate rials "de veritat" com la fusta?

A no ser que hagis de fer una cuina que hagi d'estar a l’exterior, el cartró és prefecte. El cartró és més fàcil de treballar i manté les temperatures molt bé. Molta gent ha utilitzat la mateixa caixa de cartró durant 10 anys.

És millor usar un mirall per al reflector?

Els miralls reflecteixen millor, però, són molt més cars que l'alumini i també són molt fràgils.

Ajuda en alguna cosa pintar les parets de negre?

Hi ha qui prefereix pintar les parets de negre, pensant que el forn escalfarà més. De fet, el que s’escalfarà seran les parets i no el forn. Es preferible folrar les parets interiors amb paper d'estany, per a fer que la llum sigui major i vagi a parar al recipient o a la llauna del fons.

53

http://www.solarcooking.org/plans/default.htm#parabolic-style

http://www.solarcooking.org/plans/default.htm

http://www.solarcooking.org/catala/solarcooking-faq-catalan.htm


Quin tipus de pintura és millor?

Podem usar pintura mat, negra en aerosol de la que posa "NO TÒXICA QUAN S'ASSECA" a l'etiqueta. Per altra banda, la tempera negra funciona molt bé.

És el cristall millor que el plàstic per a la finestra?

La gent normalment diu que el vidre és un 10% millor pel que fa al manteniment del calor que el plàstic. El plàstic, de totes maneres, és recomanable per no ser tan fràgil i més fàcil de transportar. Hi ha diferents tipus de plàstic que funcionaran bé, com el plexiglàs o el metacrilat.

Quin tipus de recipients és millor?

L'ideal, són els pots que pesen poc, que siguin foscos, poc profunds (un poc més que el menjar que s’hi vol cuinar). Les paelles de metall sembla ser que són les millors. Els pots d'alumini brillants poden pintar-se de negre. Les típiques olles de ferro/acer també funcionaran, però necessitaran energia extra per a escalfar-se.

Quin és el millor aïl lament?

Si vols, pots aïllar les parets d'una cuina solar de caixa amb diferents materials. El Fiberglass o Styrofoam no es recomanen ja que poden produir gasos quan s'escalfen. Els materials naturals com el cotó, la llana, plomes o fins i tot paper de periòdic arrugat van bé. Hi ha qui, per altra banda, prefereix deixar l'espai entre parets buit preferint col·locar una peça de cartró ondulat amb paper d'alumini. Això fa que la cuina pesi menys i pareix ser adequat. La major part de la calor que es perd en una cuina solar es pel vidre, no per les parets, per aquesta raó, el fet que hi hagin punts de pèrdua no afecten tant a la temperatura ni a la potència de la cuina.

Podria util i tzar materials d'alta tecnologia per a fer una cuina més eficient?

Suposem que trobaràs molt fàcil fer una cuina d'altes prestacions amb materials moderns. Tot i això, més d'un bilió de persones pobres que poden beneficiar-se'n, no tenen aquest tipus de materials. Això vol dir, que seria millor que dirigissis la teva recerca a trobar la cuina de màxim rendiment amb el mínim de materials, i a poder ser, assequibles.

Si construeixes una cuina solar de cartró, no es cremarà?

No, ja que el paper es crema a 200º C aprox. i la teva cuina no arribarà a aquesta temperatura.

Quants mesos a l 'any es pot cuinar?

A Catalunya es pot cuinar tot l'any depenent del temps que faci. En àrees com el països del nord d’Europa es pot cuinar sempre que el cel estigui clar excepte els tres mesos gelats de l'any.

Quins recursos hi ha en Internet ?

http://www.solarcooking.org/plans/

54

http://www.solarcooking.org/plans/

Documents

dossier tecno 2nESO, 2n trimestre