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Introducción En un trabajo reciente (López Alcantud et al., 2004) hemos intentado fundamentar la posibilidad de utilizar el estudio de la energía para contribuir a una mejor comprensión de la actual situación de emergencia planetaria, estrechamente vinculada a la obtención y uso de recursos energéticos (Bybee, 1991; Vilches y Gil, 2003), así como para generar actitudes y comportamientos adecuados para hacer frente a los problemas que caracterizan dicha situación. En esa perspectiva hemos diseñado un ma- terial didáctico que hemos utilizado en talleres dirigidos a profesores en formación inicial y permanente, así como a estudiantes de univer- sidad y de secundaria. Queremos con ello su- perar los habituales reduccionismos empobre- cedores con que es abordado el estudio de la energía (López Alcantud et al., 2004) y sumar- nos, desde la educación tecnocientífica, al lla- mamiento de Naciones Unidas para impulsar una Década de la Educación para el Desarro- llo Sostenible (2005-2014). Dicho material está concebido como un programa de actividades destinado a favore- cer que el trabajo de los asistentes al taller no se limite a la mera recepción de conocimientos transmitidos por el profesor y se aproxime a un proceso de investigación orientada que les permita participar en la (re)construcción de los conocimientos científicos, lo que contribu- ye a generar un mayor interés y a lograr un aprendizaje más significativo y durable (Gil- Pérez et al., 2005). En el texto que sigue presentamos las acti- vidades propuestas (A.1., A.2…), acompaña- das de comentarios en los que se detalla lo que se pretende con las mismas, qué resultados ca- Revista de Enseñanza de la Física. Vol. 18, Nº 2, 2005, pp. 53-91 PROPUESTAS Papel de la energía en nuestras vidas Una ocasión privilegiada para el estudio de la situación del mundo Javier López Alcantud 1 - Daniel Gil Pérez 1 - Amparo Vilches 1 - Eduardo González 2 1 Universitat de València, España 2 Universidad Nacional de Córdoba, Argentina El objetivo de este trabajo es presentar un programa de actividades centrado en el estudio de la energía como contribución a una mejor comprensión de la actual situación de emergencia planetaria, estrechamente vinculada a la obtención y uso de recursos energéticos, así como para generar actitudes y comportamientos adecuados para hacer frente a los problemas que caracterizan dicha situación. Este material didáctico ha sido utilizado en talleres dirigidos a profesores en formación inicial y permanente, así como a estudiantes de universidad y de secundaria, con resultados que quedan recogidos en los comentarios a las actividades. Palabras clave: energía, programa de actividades, desarrollo sostenible. The purpose of this paper is to show how studying energy is an excellent opportunity to discuss the state of the world and to contribute to a better understanding of the problems and possible action to be taken in light of the current situation of planetary emergency. A programme of activities is proposed to this end, which has been used in workshops for teachers in training and service as well as for university and upper high school students. The results can be found in comments below each activity. Keywords: energy, programme of activities, sustainable development.

Papel de la energía en nuestras vidas Una ocasión ... · Fuentes de energía y máquinas que las utilizan 1.0. Las fuentes de energía a lo largo de la historia ... obtención y

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Page 1: Papel de la energía en nuestras vidas Una ocasión ... · Fuentes de energía y máquinas que las utilizan 1.0. Las fuentes de energía a lo largo de la historia ... obtención y

Introducción

En un trabajo reciente (López Alcantud etal., 2004) hemos intentado fundamentar laposibilidad de utilizar el estudio de la energíapara contribuir a una mejor comprensión dela actual situación de emergencia planetaria,estrechamente vinculada a la obtención y usode recursos energéticos (Bybee, 1991; Vilchesy Gil, 2003), así como para generar actitudesy comportamientos adecuados para hacerfrente a los problemas que caracterizan dichasituación.

En esa perspectiva hemos diseñado un ma-terial didáctico que hemos utilizado en talleresdirigidos a profesores en formación inicial ypermanente, así como a estudiantes de univer-sidad y de secundaria. Queremos con ello su-perar los habituales reduccionismos empobre-cedores con que es abordado el estudio de la

energía (López Alcantud et al., 2004) y sumar-nos, desde la educación tecnocientífica, al lla-mamiento de Naciones Unidas para impulsaruna Década de la Educación para el Desarro-llo Sostenible (2005-2014).

Dicho material está concebido como unprograma de actividades destinado a favore-cer que el trabajo de los asistentes al taller nose limite a la mera recepción de conocimientostransmitidos por el profesor y se aproxime aun proceso de investigación orientada que lespermita participar en la (re)construcción delos conocimientos científicos, lo que contribu-ye a generar un mayor interés y a lograr unaprendizaje más significativo y durable (Gil-Pérez et al., 2005).

En el texto que sigue presentamos las acti-vidades propuestas (A.1., A.2…), acompaña-das de comentarios en los que se detalla lo quese pretende con las mismas, qué resultados ca-

Revista de Enseñanza de la Física. Vol. 18, Nº 2, 2005, pp. 53-91

PROPUESTAS

Papel de la energía en nuestras vidasUna ocasión privilegiada para el estudio de la situación del mundo

Javier López Alcantud1 - Daniel Gil Pérez1 - Amparo Vilches1 - Eduardo González2

1 Universitat de València, España2 Universidad Nacional de Córdoba, Argentina

El objetivo de este trabajo es presentar un programa de actividades centrado en el estudio de la energíacomo contribución a una mejor comprensión de la actual situación de emergencia planetaria,estrechamente vinculada a la obtención y uso de recursos energéticos, así como para generar actitudes ycomportamientos adecuados para hacer frente a los problemas que caracterizan dicha situación. Estematerial didáctico ha sido utilizado en talleres dirigidos a profesores en formación inicial y permanente,así como a estudiantes de universidad y de secundaria, con resultados que quedan recogidos en loscomentarios a las actividades. Palabras clave: energía, programa de actividades, desarrollo sostenible.

The purpose of this paper is to show how studying energy is an excellent opportunity to discuss the stateof the world and to contribute to a better understanding of the problems and possible action to be takenin light of the current situation of planetary emergency. A programme of activities is proposed to this end,which has been used in workshops for teachers in training and service as well as for university and upperhigh school students. The results can be found in comments below each activity.Keywords: energy, programme of activities, sustainable development.

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be esperar, etc. Se trata, pues, de una descrip-ción cualitativa del desarrollo del taller, quepermite una primera aproximación a sus vir-tualidades y limitaciones. Naturalmente, setrata de un programa de actividades flexible,que puede experimentar modificaciones y en-riquecimientos al ser puestos en práctica pordistintos profesores.

Las primeras actividades están destinadasal planteamiento del problema y a la conside-ración de su interés, lo que permite establecerun plan de trabajo con la participación de losasistentes al taller.

Planteamiento del problema y consideración de su interés

A.1. ¿Qué interés puede tener el estudio de la

obtención y los usos de la energía en la

sociedad actual?

Los estudiantes suelen referirse a los diferen-tes usos que en nuestra sociedad damos a laenergía, desde los más cotidianos (iluminarnos,tostar pan, lavar la ropa, desplazarnos...) alfuncionamiento de las fábricas, las actividadesrelacionadas con el ocio, etc. Conviene insistira este respecto en que toda acción está ligada,de una u otra forma, a la utilización de energía.

Los estudiantes se refieren también a pro-blemas relacionados con la obtención y uso derecursos energéticos: contaminación, conflic-tos asociados al control de dichos recursos y,muy en particular, a su agotamiento, etc.

El desarrollo de la unidad está destinado alestudio de esta compleja problemática, peropreviamente, dado que los alumnos de este ni-vel han estudiado ya el Principio de Conserva-ción de la Energía, es preciso discutir el proble-ma que puede plantearles la aparente contra-dicción de hablar de necesidades energéticas,agotamiento, etc., cuando se les ha dicho que,en un sistema aislado, la energía se conserva.Conviene, pues, plantear la siguiente cuestión:

A.2. Si tenemos en cuenta que en un sistema ais-

lado la energía total se conserva (“no se crea ni se

destruye”), ¿por qué se insiste en la necesidad de

obtener energía o de consumir menos?

Se trata de discutir el problema de la degra-dación de la energía que tiene lugar cuandosucede cualquier cambio, recordando que laenergía va distribuyéndose entre los objetosque interaccionan, aumentando en particularla energía desordenada de las partículas de losmismos a expensas de la energía macroscópi-ca ordenada. De ahí que haya necesidad debuscar energía aprovechable o útil para reali-zar estas transformaciones aunque en ellas seconserve la energía.

Aclarada esta aparente contradicción, pa-saremos a formular las preguntas de interésque permitan establecer el hilo conductor pa-ra el estudio del tema.

A.3. ¿Qué cuestiones interesarán plantearse en

un tema como éste dedicado al estudio de las

fuentes de energía?

De entrada, aparece un primer bloque decuestiones donde los estudiantes plantean la ne-cesidad de conocer cuáles son estas fuentes deenergía, cómo se pueden utilizar, etc. Otro blo-que de preguntas que surge es el relativo a losproblemas que está generando el creciente con-sumo de recursos energéticos. En general, estascuestiones están relacionadas con informacio-nes procedentes de los medios de comunicaciónen torno a lo que suele denominarse crisis de laenergía. En particular algunos se preocupanpor lo rápidamente que se están agotando lasreservas de estas fuentes, mientras otros aludengenéricamente a los problemas ambientales queeste consumo ocasiona. Finalmente, los estu-diantes se refieren a la necesidad de estudiar lasposibles soluciones a estos problemas. Convie-ne presentarles ahora el índice previsto para eldesarrollo del tema, a fin de que constaten lapertinencia de sus aportaciones.

A.4. Una vez formuladas las cuestiones a plan-

tearse en este tema, convendrá ver en qué medi-

da la programación preparada previamente por

los profesores permite su tratamiento:

Analicen el guión o índice provisional de la unidad

que se proporciona con el fin de constatar si inclu-

ye adecuadamente los problemas concebidos por

el conjunto de los equipos o si ha de introducirse

algún cambio.

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El índice previsto para el desarrollo de estaunidad contempla los siguientes seis bloques(Gil-Pérez, Furió y Carrascosa, 1996; Furió etal., 2005):

1. Fuentes de energía y máquinas que lasutilizan1.0. Las fuentes de energía a lo largo de la

historia1.1. Una panorámica de las fuentes

primarias de energía en la actualidad1.2. Recursos energéticos de uso directo

2. La crisis de la energía: problemas asociadosa la obtención y consumo de energía2.1. El problema del agotamiento de los

recursos energéticos2.2. Problemas ambientales relacionados

con la producción y consumo deenergía

3. Energía para un futuro sostenible: propuestastecnológicas3.1 Reducción de la contaminación en la

obtención y consumo de combustiblesfósiles

3.2 Aumento de la eficiencia en losprocesos energéticos

3.3 Un esfuerzo de investigación entecnologías energéticas favorecedorasde un desarrollo sostenible

4. Educación para un futuro sostenible4.1 La importancia de las “pequeñas

acciones” individuales

5. Medidas políticas para un futuro sostenible

6. Recapitulación y perspectivas

En general los participantes encuentran re-cogidas sus preocupaciones e intereses en elíndice propuesto, pero en el caso de que algu-na de sus cuestiones no esté contemplada enesta programación inicial, conviene valorarmuy positivamente su contribución e incorpo-rarla al hilo conductor previsto inicialmente.

Con esta discusión inicial se consigue, endefinitiva, que los estudiantes adquieran unavisión preliminar de la tarea a realizar y lavean como algo propio. Pasemos, pues, a

abordar el primero de los apartados del índicedel tema.

1. Fuentes de energía y máquinas que las utilizan

Antes de abordar el estudio de las diferentes

fuentes de energía utilizadas en la actualidad jun-

to con las máquinas empleadas y los problemas

asociados, analizaremos brevemente cómo ha si-

do utilizada la energía por los seres humanos en

épocas precedentes, para comprender la impor-

tancia de esta problemática a lo largo de la histo-

ria de la humanidad.

1.0. Las fuentes de energía a lo largo de la historia

A.5. Analicen las principales actividades desarro-

lladas por los seres humanos a lo largo de la his-

toria, los instrumentos utilizados y los recursos

energéticos empleados en las mismas.

Los estudiantes conciben ejemplos de las di-ferentes actividades realizadas por los seres hu-manos que requerían energía, de cómo la obte-nían y de cómo fueron evolucionando. A partirde dichos ejemplos y de la información comple-mentaria que convenga proporcionarles, pue-den proceder a confeccionar un eje cronológico(naturalmente cualitativo) con los principalesavances en este sentido a lo largo de la historia.Puede resaltarse así el papel del control del fue-go, de la invención de la rueda (que comportóun importante ahorro de la energía necesariapara desplazar objetos), del aprovechamientode la energía del agua en el transporte de lascargas pesadas, o la utilización de las velas ymolinos para captar la energía del viento... sinolvidar el uso de animales y de los propios se-res humanos como más antiguas “máquinas” y“fuentes de energía” (lo que obliga a referirse alproblema de la esclavitud).

Una atención especial merece la llegada enel siglo XVIII de la máquina de vapor, capazde transformar la llamada energía térmica enenergía mecánica y de accionar máquinas encualquier lugar y momento (sin depender delviento ni de corrientes de agua), dando lugar

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así a un proceso de cambios (la llamada pri-mera revolución industrial) que modificó pro-fundamente las condiciones de vida en algu-nos lugares del planeta, con la motorizaciónde las fábricas, la introducción de los vehícu-los a motor, etc., etc. El carbón, que era el ele-mento combustible fundamental para las má-quinas de vapor, se convirtió en la primerafuente energética. Se inició así la era de loscombustibles fósiles, que se completaría poste-riormente con la utilización del petróleo y delgas natural y la puesta a punto de otra manerade transportar y utilizar la energía necesariapara la industria y los hogares: la electricidad.

A.6. Después de este breve análisis del desarro-

llo histórico de los usos de la energía y de algu-

nos de los instrumentos empleados en mejorar su

utilización, podemos pasar a evaluar la importan-

cia de las fuentes de energía en el presente. Co-

menzaremos el estudio de las fuentes de energía

relacionándolas con los usos a que se destinan y

los aparatos que las utilizan:

Consideren aparatos o máquinas que utilicemos

en la actualidad, indicando para qué los emplea-

mos y de dónde se obtiene la energía necesaria

en cada caso.

Se puede pedir a los estudiantes que organi-cen la información en una tabla con tres co-lumnas, destinadas a indicar, respectivamente,el servicio que se necesita (por ejemplo, des-plazamiento al instituto), el instrumento utili-zado, o, dicho de otro modo, la tecnologíaempleada (autobús) y, finalmente, la proce-dencia de la energía necesaria (combustión delgasóleo).

La construcción de esta tabla resulta delmayor interés, tanto para revisar la variedadde instrumentos que utilizamos como paraconsiderar las distintas fuentes de energía.

En general, por lo que respecta al origen delas energías, los estudiantes se refieren a pro-ductos energéticos de consumo directo comola gasolina, el butano, etc., o a la corrienteeléctrica. Es ahora cuando se debe iniciar elproceso de diferenciar entre recursos energéti-cos de uso directo y lo que se suele denominarcomo fuentes primarias de energía de las que,mediante transformaciones en refinerías, cen-

trales eléctricas, etc., se obtienen aquellos re-cursos.

En todos los ejemplos propuestos se ha vis-to que hace falta utilizar recursos energéticosde uso directo bien en forma de combustibleso de corriente eléctrica. Podemos ahora plan-tear cuáles son las fuentes originales de estasenergías.

1.1. Una panorámica de las fuentes primarias de energía en la actualidad

A.7. Escriban una relación lo más amplia posible

de los recursos energéticos primarios que conoz-

can, indicando cuáles son de uso directo y cuáles

se transforman para su uso.

A.8. De los recursos señalados en la actividad

anterior, ¿cuáles piensan ustedes que son los de

mayor importancia en el consumo mundial ac-

tual?

Los estudiantes suelen referirse, como fuen-tes primarias, al petróleo, al carbón y al gasnatural que, en conjunto, constituyen los de-nominados combustibles “fósiles”. Tambiéncitan los combustibles nucleares, la leña (omás en general la biomasa) y algunas fuentesrenovables de energía como los saltos de agua,las mareas, el viento, el Sol, las olas, etc. Amenudo, sin embargo, algunos grupos desco-nocen alguna de ellas como, por ejemplo, lautilización de los residuos sólidos urbanos(RSU), la posibilidad de utilización del gra-diente térmico de las diferentes capas marinas,etc. Es también frecuente que incluyan recur-sos derivados como fuentes primarias, o notengan en cuenta que un determinado recursoprimario (por ejemplo el gas natural) puedeser de uso directo y utilizarse también paraobtener fuentes secundarias. Puede haber al-guna referencia al uso del hidrógeno comocombustible, que es un tema ampliamente de-batido por los medios de comunicación en losúltimos años, debate que conviene posponer yque abordaremos al final de la unidad al estu-diar las perspectivas de futuro. La puesta encomún permite completar y corregir las rela-ciones elaboradas por los estudiantes.

En relación con la importancia actual queconceden a cada uno de estos recursos hay que

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tener presente que sus respuestas estarán ma-tizadas por el lugar en el que viven. Muchos,por ejemplo, suelen sobrevalorar los porcenta-jes relativos a la energía hidroeléctrica y nu-clear que se destinan a generar electricidad.Conviene, pues, que propongamos a los estu-diantes la búsqueda de información, por ejem-plo en Internet o en la prensa, sobre el consu-mo de energía en la actualidad. Con los datosencontrados, o que el profesor pueda suminis-trar, como, por ejemplo, los contenidos en la

tabla 1, podrán conocer cómo se distribuye elconsumo a nivel mundial. Y pueden buscar di-cha información para regiones o países con-cretos. Para la Unión Europea, por ejemplo, elconsumo energético está basado actualmenteen unos recursos que proceden, en su mayoría(en torno al 80%), de combustibles fósiles: pe-tróleo, carbón y gas natural. Esto conformaun sistema energético cuyas características yproblemas más importantes interesa destacar.

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Tabla 1. Pronósticos a nivel mundial del porcentaje de la energía total que provendrá de cada una de las fuentes indicadas

Energía primaria 2000 (porcentaje) 2010 (porcentaje)

Combustibles sólidos 30.3 30

Petróleo 41.2 40.1

Gas 23 24.7

Energía Nuclear 2.52 2.13

Hidroelectricidad 2.86 2.85

Solar, Geotérmica, Biomasa, etc. 0.081 0.13

Fuente: Departamento de Energía del Reino Unido, a través de su página electrónicahttp://www.energyinfo.co.uk

A.9. Conocidas las diferentes fuentes primarias

de energía, conviene que nos detengamos

brevemente en su estudio, comenzando por la

biomasa y los residuos sólidos urbanos para

pasar después al estudio de los combustibles

fósiles y nucleares, dejando para más adelante

(apartado 3) el tratamiento de las fuentes de

energía renovables:

Expongan sus ideas acerca de la biomasa y de

los residuos sólidos urbanos como recursos

energéticos.

Muy posiblemente los estudiantes restrin-jan el significado de la biomasa a la leña parahacer fuego y sea conveniente clarificar quetambién se debe incluir en este término losproductos de desecho de vegetales y animalescomo la paja, los excrementos, etc., que pue-den fermentarse y obtener combustibles como

gas metano o como metanol. Por otra parte, se puede llamar la atención

sobre la importancia de este recurso en lospaíses en desarrollo proporcionando los datosque figuran en la tabla 2 (que describe los con-sumos actuales de energía y su posible tenden-cia en los próximos veinte años) y comentarlas razones de que sea la biomasa el recursomás utilizado, así como el serio peligro quecorre hoy en día, en muchos de esos países, lacubierta vegetal, a la que no se da tiempo derehacerse.

También debemos referirnos a la produc-ción agrícola con fines específicamente energé-ticos, como alternativa a los recursos fósiles.Es lo que se está haciendo en Brasil con la uti-lización en gran escala de caña de azúcar parala producción de alcohol, que se utiliza comocombustible mezclado con gasolina.

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Y, por supuesto, es preciso resaltar que losalimentos, que constituyen el “combustible”de la máquina humana, son el ejemplo másnotable de la importancia de la biomasa comofuente de energía. Nos alimentamos de vegeta-les o animales que, a su vez, se alimentan devegetales. Si tuviéramos en cuenta esta utiliza-ción de la biomasa, los datos de la tabla 1 semodificarían sensiblemente.

En relación con los residuos sólidos urba-nos (RSU), lo primero es clarificar que nos es-tamos refiriendo a los residuos sólidos genera-dos por la actividad doméstica en los núcleosde población o sus zonas de influencia. La for-ma de obtención de energía a partir de losmismos consiste en quemar los residuos com-bustibles para obtener energía (eléctrica, paracalefacción, etc.), o fermentar los residuos or-gánicos para obtener biogás que luego se em-plea como combustible. Debemos señalar quecasi el 50% de los residuos son materia orgá-nica y el 20%, papel y cartón. Sin embargo,ésta es una forma de obtener energía que, aun-que nos libera de un gran volumen de desper-dicios, genera a su vez nuevos problemas quecomentaremos más adelante.

Algunas de las informaciones que se pro-porcionan aquí y, en general, en esta unidadpueden ser presentadas en forma de video oser completadas con visitas a instalaciones quesean accesibles. Podemos ahora abordar el es-tudio de los denominados combustibles fósilesplanteando, en primer lugar, por qué se suelenllamar así.

A.10. ¿Por qué a los carbones minerales, al pe-

tróleo y al gas natural se les nombra genérica-

mente como “combustibles fósiles”?

El adjetivo “fósil” ya orienta la respuestahacia los procesos de formación de estos com-bustibles. Se puede recurrir a un video o, almenos, a transparencias o láminas grandes pa-ra visualizar este proceso larguísimo de “di-gestión” (sin aire) de plantas y animales y ex-plicar cómo grandes bosques tropicales y pan-tanosos con helechos gigantes se depositaron,fueron sepultados por sedimentos y, finalmen-te, se fueron transformando en carbones. Porello, la mayor o menor “calidad” de los carbo-nes depende de su mayor o menor “vejez geo-lógica”. Es decir, a mayor tiempo sepultadosbajo la superficie terrestre mayor será la rique-za (porcentaje) en peso del elemento carbono:mientras las antracitas son los carbones másviejos con un porcentaje mayor del 90% encarbono, las hullas oscilan entre un 86% (hu-llas secas) y un 80% (hullas grasas). En cam-bio los lignitos, ya más jóvenes, tienen sólo un65% de carbono y las turbas apenas el 50%.De hecho, las turbas son más utilizadas por suporosidad, por ejemplo en jardinería, que co-mo combustibles.

Algo similar sucedió con el petróleo: millo-nes y millones de cadáveres de seres unicelula-res (el plancton marino) de mares y lagos sala-dos se fueron depositando en los fondos mari-nos y tras ser enterrados por movimientos

Tabla 2. Uso de recursos energéticos y tendencias 2002-2030

Demanda Mundial de Energía Primaria*

2000 2030 Incremento Consumo

Carbón 2355 (25%) 3606 (24%) 34%

Petróleo 3604 (39%) 5769 (38%) 37%

Gas 2085 (23%) 4203 (27%) 50%

Nuclear 674 (7%) 753 (5%) 10%

Geotérmica, solar, eólica 461 (5%) 984 (6%) 53%

Totales 9179 (100%) 15267 (100%) 40%

*Millones de toneladas equivalentes de petróleoFuente: Igor Villarreal Energía y consumo (Hika, 159 zka. 2004ko urria)

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orogénicos se mantuvieron comprimidos atemperaturas elevadas durante millones deaños transformándose en las bolsas de petró-leo y gas natural que conocemos.

A.11. Visiten un lugar de obtención de recursos

energéticos primarios (mina de carbón, yaci-

miento de petróleo, gas natural...) y elaboren un

informe en el que se indique las características

del yacimiento, los problemas asociados a la ob-

tención del recurso, etc.

Si no fuera posible la realización de la visi-ta, se podría recurrir a que vieran algún docu-mental o película donde se observe, por ejem-plo, cómo se extrae el carbón de las minas, lascaracterísticas de distintos carbones, procedi-mientos de obtención, etc. La película france-sa Germinal, basada en la novela de Zola delmismo título, describe con bastante fidelidadcómo trabajaban en las minas de carbón, en elsiglo XIX, hombres, mujeres y niños. Y sepueden discutir los problemas que esta extrac-ción conlleva: la gravedad de los “accidentes”,la silicosis que reduce drásticamente la espe-ranza de vida de los mineros, etc., etc.

En cuanto a los yacimientos de petróleo,los estudiantes han oído hablar y han visto enel cine, muy probablemente, el aspecto de lospozos petrolíferos, pero suelen desconocer loque hay en su interior. Es conveniente dispo-ner de algunas transparencias claras -con po-ca información escrita y buena visualizacióngráfica- donde se vean las distintas fases quehay en el interior de uno de estos yacimientos.Por ejemplo, que se vea la roca “madre” em-bebida de petróleo con la bolsa que contienedos fases líquidas -agua salada y petróleo en-cima- y el gas en la parte superior. Sobre elmismo dibujo se les puede preguntar qué pue-de ocurrir cuando se “pinche” una de estasbolsas. Comprenden así que, como algunoshan visto en películas “del oeste”, según don-de se perfore, puede salir un chorro de gas, depetróleo o de agua salada debido a que, nor-malmente, estos materiales están a una eleva-da presión.

Conviene aclarar, además, que el petróleono es una sustancia, sino una mezcla de mu-chas sustancias, aunque todas sean hidrocar-

buros, es decir, compuestos de carbono e hi-drógeno (que son dos de los elementos másabundantes en los seres vivos). También el gasnatural está constituido por una mezcla de hi-drocarburos más ligeros y que se presentancomo gases a temperatura ordinaria. Y no es-tá de más recordar a este respecto que aunqueel gas natural representa el 20% de los recur-sos primarios (sin contar la biomasa), no hacemuchos años las compañías que realizabanprospecciones petrolíferas, cuando encontra-ban gas natural, taponaban el agujero hechoo, peor aún, incendiaban el gas. Conviene pre-cisar que el gas natural, como el petróleo, esuna mezcla de hidrocarburos. Su composiciónes, principalmente, metano, etano, propano ybutano, que son los hidrocarburos más ligerosy por eso se presentan, en condiciones ordina-rias de presión y temperatura, en forma gaseo-sa y muy inflamable. Uno de los principalesproblemas para su utilización consistía en sutransporte, que hoy se realiza sin dificultadmediante gasoductos o mediante buques cis-terna. Sus posibles usos son como combustibleen centrales térmicas mezclado con fuel, comomateria prima en la industria petroquímica,para obtención de gasolina y en programas decogeneración. Sería interesante que los estu-diantes pudieran realizar también un estudiosobre los diferentes yacimientos.

Aunque no se trata aquí de profundizar enlo relativo a la composición de los combusti-bles fósiles, sí puede ser interesante observar-los directamente y conocer su aspecto, textu-ra, etc. Con ese objetivo, se puede proporcio-nar a los estudiantes muestras de petróleo bru-to, distintos tipos de carbón, etc. Así com-prenderán por qué a la hulla o a la antracitase les llamaba “carbón de piedra” debido a suconsistencia, densidad y brillo. Estos son car-bones fósiles que los estudiantes no suelen di-ferenciar del carbón vegetal, que es un recursoderivado, obtenido en la combustión incom-pleta de la madera.

Es necesario detenerse mínimamente en la ener-

gía nuclear, de reciente aprovechamiento como

recurso primario, bien de uso directo (en las ex-

plosiones) o indirecto (en las centrales nuclea-

res):

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A.12. Escriban un breve texto, apoyándose en

la información pertinente, acerca del fundamento

de la energía nuclear.

Es necesario abordar la cuestión para com-prender la importancia de esta fuente primariade energía. Los estudiantes cuentan con cier-tos conocimientos e información sobre el áto-mo, adquiridos en estudios previos y a travésde los medios de comunicación, que ahorapueden ampliar. Es necesario hacer referencia,por una parte, a la extraordinaria intensidadde las fuerzas nucleares, lo que implica quecualquier transformación de los núcleos va air acompañada de un elevado intercambio deenergía, y, por otra, a que los núcleos muy pe-sados (como los de los átomos de uranio) o losmuy ligeros (como los de hidrógeno) son me-nos estables que los de masa intermedia. Secomprende así que cuando se rompan núcleospesados en fragmentos más estables (procesode fisión), se liberará gran cantidad de energía.Y también se libera ingentes cantidades deenergía en los procesos de fusión, como losque suceden en el Sol, en los que el “combus-tible” son los núcleos más ligeros que al unir-se forman núcleos de átomos un poco más pe-sados y estables.

En el apartado siguiente nos asomaremos alos procesos tecnológicos para el aprovecha-miento de los recursos primarios, que en el ca-so de la energía nuclear son particularmentecomplejos. Pero antes analizaremos cómo haevolucionado el consumo mundial de los dife-rentes recursos.

A.13. ¿Cuál ha sido, en su opinión, la evolución

de las fuentes primarias de energía y su utiliza-

ción a lo largo de la historia?

Una actividad como ésta, que puede refor-zarse con la recopilación de información per-tinente, permite romper con cualquier idea deestabilidad en el tiempo, de que “las cosas hansido siempre así”, y apoyar, por tanto, la posi-bilidad de nuevos cambios. Particularmenterelevante, por ejemplo, es lo sucedido con elpetróleo: este líquido oleaginoso se utilizó ha-ce más de 6000 años por distintas culturas co-mo arma incendiaria, como impermeabilizan-

te o como remedio para distintas enfermeda-des, pero de forma muy puntual. Todavía en1808, una comisión científica de la AcademiaImperial de Ciencias de San Petersburgo infor-mó, a su regreso de Bakú, capital de la repú-blica de Azerbaiyán, a orillas del mar Caspio,que “el petróleo es un mineral carente de uti-lidad”. Cincuenta años más tarde se constru-yó en Pensilvania (USA) el primer pozo de pe-tróleo y se le empezó a denominar “oro ne-gro”.

En el mismo sentido conviene realizar unbreve resumen acerca de la importancia y laevolución en el uso del carbón a lo largo de lahistoria, destacando que fue el gran impulsor,en la segunda mitad del siglo XVIII, de la Re-volución Industrial. Aunque ha sido actual-mente sustituido en muchas aplicaciones porel petróleo y el gas natural, sigue siendo elcombustible fósil más abundante en la natura-leza, calculándose sus reservas en torno al70% del total mundial de fuentes no renova-bles de energía.

Volveremos a plantear la cuestión de loscambios en el uso de los recursos energéticosal analizar los problemas que conlleva la si-tuación actual, pero, previamente, tal como yahemos avanzado, estudiaremos cómo se obtie-nen, a partir de las fuentes primarias, los re-cursos energéticos de uso directo.

Estudiadas las principales fuentes de ener-gía, se puede pasar a tratar su transformaciónen combustibles de uso directo y en electrici-dad.

1.2. Recursos energéticos de uso directo

A.14. ¿Qué procedimientos conocen para obte-

ner los recursos energéticos de uso directo a

partir de las distintas fuentes primarias?

Al considerar las distintas fuentes primariasse pueden contemplar, básicamente, estas si-tuaciones:

Recursos que pueden ser utilizados directa-mente, ya sea por combustión (biomasa, resi-duos sólidos urbanos, carbón mineral, gas na-tural...) en hornos, máquinas de vapor, etc., yasea como agentes de movimiento mecánico

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(viento, energía animal, corrientes de agua...)que hacen funcionar molinos, desplazan bar-cos, etc.

Combustibles que se obtienen de formasmuy diversas: por destilación, como la gasoli-na a partir del petróleo; por fermentación, co-mo los alcoholes a partir de distintos vegetalesde crecimiento rápido, o como el biogás a par-tir de los excrementos de las granjas; por com-bustión incompleta, como el carbón vegetal apartir de la leña...

Energía eléctrica obtenida a partir de dis-tintos recursos y procedimientos: haciendo gi-rar turbinas mediante vapor obtenido al ca-lentar agua (quemando diversos combustibleso mediante reacciones nucleares) o haciendogirar las turbinas en saltos de agua, mediantemolinos de viento...

Conviene detenerse en alguno de estos pro-cedimientos e incluso proceder a ensayosprácticos (siempre que no entrañen peligro). Atítulo de ejemplo incluimos, a continuación,algunas actividades, aunque no se trata, lógi-camente, de realizarlas todas.

A.15. Desde la antigüedad, y aún hoy en día en

muchos lugares del planeta, se viene cocinando

con carbón vegetal obtenido a partir de leña. Su-

gieran la forma de obtener este carbón vegetal e

indiquen cuáles podrían ser sus ventajas sobre

la leña.

Son muchos los lugares del planeta dondese sigue produciendo carbón vegetal y, porotra parte, todos hemos visto reiteradamente,en los restos de una hoguera, que la leña queno se ha quemado completamente queda car-bonizada. No resulta difícil comprender, pues,que para obtener carbón conviene cubrirmontones de leña con tierra y cuidar las entra-das de aire para que sólo arda una pequeñaparte de la madera y el resto se carbonice. Esun proceso delicado y peligroso, que exigebastante pericia de los “carboneros”.

En cuanto a las ventajas del carbón sobre laleña, sabemos que la leña se quema con abun-dancia de humos y llamas muy vivas, por loque su uso resulta incómodo en las cocinas,mientras que el carbón se quema de formamucho más regular y sin humos. Y es fácil in-

tuir su mayor facilidad de almacenamiento (elcarbón, por decirlo de algún modo, es uncombustible más “concentrado”).

A.16. Busquen información sobre las transfor-

maciones a que hay que someter el crudo de pe-

tróleo para disponer de combustibles directa-

mente utilizables.

Los alumnos han de conocer que la locali-zación y extracción del petróleo no es una ta-rea sencilla, por eso se emplean diferentes pro-cedimientos como el método sísmico. Según ladureza de la roca, se reflejan con mayor o me-nor intensidad y rapidez las ondas producidaspor una explosión.

El petróleo, inicialmente, puede brotar deforma espontánea, debido a la presión ejerci-da por los gases existentes en el yacimiento.Pero no se utiliza directamente tal y como seextrae del yacimiento. Necesitamos realizarun proceso de destilación en las refinerías, conobjeto de separar los distintos hidrocarburosque lo forman y obtener las gasolinas, el gasó-leo, etc. Para esto debemos transportar el pe-tróleo hasta las refinerías. Los medios detransporte más utilizados son los oleoductos“pipelines”, buques para petróleo (que debe-rían cumplir unas normas de seguridad muyestrictas), ferrocarril y carretera. La extrac-ción y transporte del petróleo y sus derivadospueden provocar graves problemas ambienta-les y sociales, como comentaremos posterior-mente.

A.17. Diseñen algún experimento sencillo para

separar por destilación distintas fracciones de

una pequeña muestra disponible de petróleo.

Si se opta por realizar la experiencia, es ne-cesario dar las indicaciones necesarias alalumnado para evitar accidentes, ya que setrata de productos fácilmente inflamables. Enel caso de que se quiera realizar la destilaciónfraccionada de petróleo y no se disponga demuestras se puede “fabricar” una de ellas conuna mezcla de gasolina, gasóleo, vaselina,aceite de motor gastado y parafina. Una desti-lación sencilla puede hacerse, adoptando lasdebidas medidas de seguridad, utilizando un

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tubo grueso de vidrio, en el que se introduceun volumen de unos 5 ó 6 ml de la muestra yunos trocitos de porcelana para que la ebulli-ción no sea brusca. Dicho tubo se cierra conun tapón atravesado por un tubo fino, sufi-cientemente largo para que lleguen a conden-sar los vapores, que termine en un codo quepuede introducirse en un tubo de ensayo en elque se recogen los productos condensados.Pueden recogerse distintas fracciones que va-yan hasta 80º C (gasolinas), de 80º a 200º C(queroseno), de 200º a 400º C (gasóleos), de400º a 600º C (aceites lubricantes) y más de600º C (parafinas).

A.18. ¿Qué sustancias conocen que se obten-

gan en la destilación del petróleo? ¿Cuáles son

sus posibles usos?

Probablemente los estudiantes conozcan al-gunas de las sustancias obtenidas en la destila-ción fraccionada del petróleo, como las gaso-linas, el gasóleo, el alquitrán, etc. Para com-pletar sus conocimientos se les puede suminis-trar una tabla, como por ejemplo la tabla 3que se muestra a continuación, para trabajarmás en profundidad la destilación del petró-leo.

Hidrocarburos

Metano + etano

Propano

Butano

Gasolina

QuerosenoGasóleo

Fuelóleo

Aceites

Ceras (parafinas, vaselinas)

Alquitrán

Temperatura condensación

40-80º C

100-200º C275-300º C

›300º C

340 ºC

Poder calorífico

8500 kcal/m3

22350 kcal/m3

28500 kcal/m3

11000 kcal/kg

10300 kcal/kg

9900 kcal/kg

9800 kcal/kg

9500 kcal/kg

9200 kcal/kg

Características y aplicaciones

Muy volátiles e inflamables.Debido a su gran volumen ydifícil licuefacción se suelenquemar en la refinería.Se comercializa licuado enbotellas de acero de 11 y 35 kg.Uso doméstico.Se suele vender licuado enbotellas de 12,5 kg.

Se emplea en motores deexplosión. Cuando se usa en losde 2 tiempos es necesariomezclarlo con un 2% de aceite.Utilizado en motores de aviación.Empleado en motores Diesel ycalefacción.Se usa en centrales térmicas ensustitución del carbón.No se utilizan como fuente deenergía sino para el engrasado depiezas móviles.

Uso industrial.

Pavimentos de carreteras eimpermeabilizante de terrazas,tejados, etc.

Tabla 3. Sustancias que podemos extraer del petróleo

GA

SEO

SOS

LÍQ

UID

OS

SÓL

IDO

S

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Otro gran capítulo de obtención de energía de

uso es el de la electricidad al que nos asomare-

mos a continuación.

A.19. Revisen lo visto en electricidad acerca de

cómo se puede generar corriente eléctrica e ilus-

trarlo con alguna experiencia sencilla.

A.20. ¿Dónde y cómo se produce la energía

eléctrica que tan cómodamente gastamos en ca-

sa?

A.21. Interpreten las transformaciones energéti-

cas que tienen lugar en las centrales hidroeléc-

tricas, térmicas y nucleares.

A.22. Visiten una central de producción de ener-

gía (hidráulica, nuclear, solar,...) y preparen una

presentación de la misma, considerando sus ca-

racterísticas, ventajas, repercusiones en los dife-

rentes ámbitos, etc.

No es necesario extendernos aquí en co-mentar con detalle cada una de estas activida-des que nos remiten a la información propor-cionada por los textos que se utilizan habi-tualmente en los niveles que estamos trabajan-do. Solo nos referiremos brevemente a algunasde las cuestiones planteadas, a modo de ejem-plo, como es el caso de las transformacionesque tienen lugar en las diferentes centrales.Los estudiantes, que ya han estudiado el ciclodel agua en Biología, conocen que la energíahidráulica es la que tiene el agua cuando semueve a través de un cauce (cinética) o cuan-do la tenemos embalsada a cierta altura (po-tencial). Es importante recordar que histórica-mente hay dos aplicaciones fundamentales dela energía hidráulica. Desde el año 100 a. deC. hasta finales del siglo XIX, toda la energíahidráulica se transformaba en energía mecáni-ca en molinos, norias, etc. A partir del sigloXX, se empleó para la obtención de electrici-dad. Los estudiantes pueden concretar lastransformaciones energéticas que se producenen una central por salto de agua: Energía po-tencial (embalse) – Energía cinética del agua(tuberías) – Energía cinética de rotación (tur-binas) – Energía eléctrica (alternador).

Dentro de las centrales por salto de aguaexisten dos grupos bien diferenciados.

• Minicentrales: Aquellas cuya potencia no

supera los 10 MW. Han sido la base de la pro-ducción de electricidad en pequeños pueblos yempresas próximas a ríos poco caudalosos.

• Grandes centrales hidroeléctricas: Su po-tencia es superior a 10 MW y las situamos enlas cuencas de los ríos con gran caudal. Poste-riormente analizaremos las repercusiones detodo tipo de estas centrales.

Otro ejemplo de interés al que harán refe-rencia los estudiantes es el de las centrales tér-micas. En el caso particular de una central ter-moeléctrica clásica, probablemente ya sabránque es la que transforma la energía químicaprocedente de combustibles fósiles en energíaeléctrica. Debemos señalar que todas funcio-nan de manera muy parecida, diferenciándoseen el tipo de combustible empleado y merecela pena detenerse en la descripción de su fun-cionamiento, utilizando la información perti-nente.

En cuanto a las centrales nucleares, se pue-de hacer notar que su funcionamiento se ase-meja al de las térmicas convencionales puestoque utilizan vapor de agua a presión para mo-ver las turbinas del generador. La diferenciafundamental estriba en el “combustible” em-pleado para la producción de ese vapor, yaque aprovecha la energía que se obtiene al fi-sionar los átomos de un isótopo de uranio enel interior de un reactor, donde se produce,mantiene y controla una reacción en cadena.Se puede proporcionar algún esquema gráficoy comentar más detenidamente el funciona-miento de estas centrales.

Tras esta revisión de las fuentes primarias de

energía y de los recursos de uso directo, convie-

ne proponer alguna actividad de globalización

como la siguiente:

A.23. Elaboren un esquema que sintetice la in-

formación relativa a las fuentes primarias y a las

derivadas, mostrando sus relaciones e importan-

cia respectiva.

La figura 1 es un ejemplo de cómo sinteti-zar la información acerca de las fuentes pri-marias y derivadas de energía: el tamaño delos rectángulos expresa la importancia relati-va de cada recurso primario y el de los círcu-los la de los recursos derivados. Es preciso no

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confundir fuente “derivada” con “de uso di-recto”, puesto que algunos de los recursos pri-marios son también de uso directo: la leña(biomasa) se utiliza directamente para cocinar,el viento o las corrientes de agua han servidopara moler el grano, etc.

La imagen de un semicírculo sugiere una vi-sión incompleta, como si faltara algo tan im-portante como lo que se está mostrando… y

ello puede remitir, bien a cuáles son los usosde esa energía (sintetizando lo visto en activi-dades como las A.5 y A.6), bien a considerarlos problemas que plantea esta obtención yuso de energía, que hasta aquí hemos dejadode lado. Esto es lo que haremos en el siguien-te apartado, que hemos titulado, precisamen-te, “La crisis de la energía: problemas asocia-dos a su obtención y consumo”.

Figura 1. Visión global de las principales fuentes primarias de energía y fuentes de uso derivadas.

Una vez revisadas las fuentes primarias deenergía y cómo a partir de ellas se obtienen losdiferentes recursos derivados, podemos abor-dar los principales problemas que van ligadosa su consumo y, muy particularmente, al cre-cimiento del mismo, que han dado lugar a lallamada “crisis de la energía”.

2. La crisis de la energía: problemas asociados a su obtención y consumo

Comenzaremos explicitando nuestra percepción

global de esta problemática:

A.24. Comenten cuáles son, en vuestra opinión,

los principales problemas y desafíos asociados a

la obtención y consumo de energía.

Como es lógico, los estudiantes se refierenbásicamente, como hicieron en la actividadinicial del tema, a los problemas de contami-

nación y al agotamiento de recursos. Es preci-so, pues, insistir y reclamar qué otros proble-mas pueden estar asociados a la obtención yconsumo de energía. Algún equipo hace en-tonces referencia a los conflictos que se produ-cen por su control. Y una vez rota la barreraque parece obligar a dejar de lado, en un cur-so de ciencias, las implicaciones sociales deldesarrollo tecnocientífico, es decir las interac-ciones Ciencia-Tecnología-Sociedad-Ambien-te, los equipos se suelen referir a los desequili-brios “Norte-Sur”, a los excesos de consumode una reducida parte de la humanidad, alproblema demográfico, etc., superando el re-duccionismo que supone centrar la atenciónexclusivamente en la degradación del mediofísico. Nos remitimos, a este respecto, al plan-teamiento global que se propone, por ejemplo,en “Construyamos un futuro sostenible. Diá-logos de supervivencia” (Vilches y Gil-Pérez,2003).

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A continuación, pasaremos a profundizarbrevemente en algunos aspectos de esta crisisenergética.

2.1. El problema del agotamiento de los recursos energéticos

El enorme consumo de recursos, y en particular

los energéticos, fue uno de los problemas a los

que se dio más importancia en la Primera Cumbre

de la Tierra, organizada por Naciones Unidas en

Río de Janeiro, en el año 1992. Se habló enton-

ces de que el consumo de recursos, en general,

superaba en un 25% las posibilidades de recupe-

ración de la Tierra, y cinco años después, en

1997, en el llamado Foro de Río +5, se estimó

que el consumo a escala planetaria superaba ya

en un 33% a las posibilidades de recuperación.

A.25. Completen la tabla 4 de consumo energéti-

co que se adjunta, obteniendo la duración estima-

da de las reservas y comenten los resultados.

Revista de Enseñanza de la Física. Vol. 18, Nº 2, 2005

Tabla 4. Consumo mundial (en 1987) y reservas de combustibles fósiles

Combustible

CarbónPetróleoGas natural

Consumo anual(en TEP)

238729411556

Reservas(en TEP)

53500012200097000

Duración estimada(en años)

A.26. ¿Hasta qué punto se puede suponer que se

mantendrá el ritmo de consumo energético simi-

lar al que muestra la tabla 4?

La actividad A.25. es un simple ejercicioque permite a los estudiantes calcular la dura-ción estimada de las reservas de combustiblesfósiles... suponiendo que se mantuviera el rit-mo del consumo energético. En A.26. se cues-tiona dicha suposición, puesto que sabemosque el consumo de recursos energéticos va au-mentando muy rápidamente (por razones de-mográficas, de cambios en las necesidades hu-manas, etc.) lo que significa que su duraciónserá todavía menor de la prevista. Es ciertoque resulta difícil predecir con precisión cuán-to tiempo podremos seguir disponiendo de pe-tróleo, carbón o gas natural, ya que tanto lasreservas estimadas como el ritmo de consumomundial están sujetos a variaciones, debidas,entre otras muchas cosas, a la realización denuevas prospecciones en busca de yacimien-tos, e incluso a que se está volviendo a obtenerpetróleo de yacimientos que se abandonaron

hace tiempo por no ser rentables en aquellosmomentos y serlo ahora por el progresivo au-mento de los precios. Las nuevas tecnologíasde extracción de petróleo constituyen hitostecnológicos, de los que hay abundante infor-mación gráfica que puede ser interesante mos-trar (utilizan maquinaria muy sofisticada que,por ejemplo, perfora y busca el recurso por tu-bos curvos). Pero merece la pena hacer una es-timación aproximada para darnos cuenta que,en definitiva, las tendencias son cada vez másclaras y que ni los más optimistas expertospueden ignorar que se trata de recursos fósilesno renovables, cuya extracción resulta cadavez más costosa.

Cabe resaltar, además, que cuando nos re-ferimos al agotamiento del petróleo, no se tra-ta solo de la pérdida de un recurso energético,sino de una materia prima de multitud de ma-teriales sintéticos, como fibras, plásticos, me-dicamentos, etc. Y al quemar petróleo, al ago-tarlo, estamos privando a las generaciones fu-turas de una valiosa materia prima (Vilches yGil-Pérez, 2003). Se puede presentar un cua-

[TEP = Tonelada Equivalente de Petróleo, es decir la energía obtenidapor la combustión de una tonelada de petróleo; 1TEP = 4,18·1010 J]

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dro como el que se adjunta en el que se apre-cia el crecimiento del consumo de las fuentes

de energía primarias en España en las tres úl-timas décadas.

Gráficos similares existen para los distintospaíses y regiones del planeta. Ello permiteplantear la cuestión central de los desequili-brios en el acceso a los recursos energéticos.

La evolución mundial del consumo de recursos

energéticos esconde desequilibrios que deben

ser puestos de relieve:

A.27. Razonen cómo se distribuye el consumo

de energía en el mundo y busquen información

pertinente con la que cotejarlo.

A.28. Conjeturen cuál puede ser la energía que

por término medio consume una persona en un

país desarrollado en comparación con una per-

sona de un país en desarrollo. Busquen informa-

ción pertinente para comprobar la validez de

vuestras estimaciones.

A.29. Hagan una estimación de cuál sería el

consumo total de energía en países como China

y la India si sus ciudadanos y ciudadanas usa-

ran un promedio de energía igual al de los esta-

dounidenses o al de los ciudadanos de la Unión

Europea.

Estas actividades pretenden llevar a refle-xionar sobre las diferencias existentes en elconsumo de energía entre los países desarro-llados y los que se encuentran en desarrollo. Elproblema de las grandes desigualdades exis-

tentes en el planeta se ve claramente con lasdiferencias en el consumo entre países. Y mássi tenemos en cuenta la distribución poblacio-nal (A.28.). Esto permite introducir la idea deconsumo energético per cápita y comprenderuna vez más las relaciones entre los diferentesproblemas que afectan a la humanidad. A eserespecto podemos recordar las palabras dePaul Kennedy, “Los estadounidenses suma-mos algo menos del 5% de la población mun-dial, pero nos bebemos el 27 % de la produc-ción mundial de petróleo y consumimos casi el30% del Producto Interior Bruto”. Y no es unproblema exclusivo de los EEUU, algo seme-jante se puede decir de ese 20% de la pobla-ción mundial que vive en los países ricos.

Una vez los estudiantes han expuesto susconjeturas acerca de estos desequilibrios y surelación con la distribución poblacional, se lespuede suministrar alguna gráfica con datos alrespecto, como las que se muestran a conti-nuación sobre consumo anual de energía porpaíses y población de los mismos. Con dichainformación se puede hacer una estimacióndel consumo per cápita para los distintos paí-ses, que constituye, posiblemente, la expresiónmás clara de los desequilibrios que estamosanalizando.

Fuente: Ministerio de Economía. D. G. de Política Energética y Minas.

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En A.29, se puede contribuir a poner de ma-nifiesto una vez más el problema del consumo,las desigualdades y el agotamiento de los re-cursos energéticos. A ese respecto, en el Forode Río + 5 al que antes nos referíamos, se con-cluyó que la actual población necesitaría losrecursos de tres Tierras para alcanzar un nivelde vida semejante al de los países desarrollados(Ehrlich y Ehrlich, 1994; Folch, 1998; Vilchesy Gil Pérez, 2003). Ello obliga a discutir tantoel problema del hiperconsumo de una quintaparte de la humanidad como el que representaun crecimiento demográfico explosivo que de-be necesariamente controlarse.

Dada la frecuente resistencia a aceptar queel crecimiento demográfico representa hoy ungrave problema, conviene proporcionar algu-nos datos acerca del mismo que permitan va-lorar su papel, junto al hiperconsumo de unaquinta parte de la humanidad, en el agota-miento de los recursos energéticos y, en defini-tiva, en el actual crecimiento no sustentable(Comisión Mundial del Medio Ambiente y delDesarrollo, 1988; Ehrlich y Ehrlich, 1994;Brown y Mitchell, 1998; Folch, 1998; Vilchesy Gil, 2003):

* Desde mediados del siglo XX han nacidomás seres humanos que en toda la historia dela humanidad y, como señala Folch (1998),“pronto habrá tanta gente viva como muertosa lo largo de toda la historia: la mitad de to-dos los seres humanos que habrán llegado aexistir estarán vivos”.

* Aunque se ha producido un descenso enla tasa de crecimiento de la población, ésta si-gue aumentando en unos 80 millones cadaaño, por lo que se duplicará de nuevo en po-cas décadas.

* Como han estimado fundadamente diver-sos expertos la actual población precisaría delos recursos de, aproximadamente, tres Tie-rras (Ehrlich y Ehrlich, 1994; Folch, 1998;Vilches y Gil Pérez, 2003) para alcanzar un ni-vel de vida semejante al de los países desarro-llados.

Datos como los anteriores han llevado aEhrlich y Ehrlich (1994) a afirmar rotunda-mente: “No cabe duda que la explosión demo-gráfica terminará muy pronto. Lo que no sa-bemos es si el fin se producirá de forma bené-vola, por medio de un descenso de las tasas denatalidad, o trágicamente, a través de un au-mento de las tasas de mortalidad”.

Brown y Mitchell (1998) resumen así lacuestión: “La estabilización de la población esun paso fundamental para detener la destruc-ción de los recursos naturales y garantizar lasatisfacción de las necesidades básicas de to-das las personas”. Con otras palabras: “Unasociedad sostenible es una sociedad estable de-mográficamente, pero la población actual estálejos de ese punto”. En el mismo sentido sepronuncia la Comisión Mundial del MedioAmbiente y del Desarrollo (1988): “la reduc-ción de las actuales tasas de crecimiento es ab-solutamente necesaria para lograr un desarro-llo sostenible”.

Damos por sentado que la idea de sostenibi-lidad como concepto básico unificador (Bybee,1991) ha sido ya introducida en temas previosy es manejada por los alumnos. En caso con-trario se precisaría, antes de proseguir, favore-cer una reflexión y debate en torno a “qué po-demos designar como desarrollo sostenible”.Las respuestas de los equipos cuando se plan-tea dicha cuestión suelen apuntar a la preserva-

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Población de cada país Consumo total de energúa en distintos países

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ción de los recursos del planeta para generacio-nes futuras. Ésta es precisamente una idea quesubyace detrás de la definición dada por la Co-misión Mundial del Medio Ambiente y del De-sarrollo (1988): “El desarrollo sostenible es eldesarrollo que satisface las necesidades de lageneración presente sin comprometer la capa-cidad de las generaciones futuras para satisfa-cer sus propias necesidades”.

Y aunque pueda parecer la expresión deuna idea de sentido común, se trata de un con-cepto realmente nuevo, cuya necesidad toda-vía no se ha comprendido plenamente. Es sig-nificativo que las referencias a conceptos glo-bales, como la sostenibilidad, sean escasas en-tre el profesorado e incluso entre los especia-listas de educación ambiental (Edwards,2003). Las dificultades radican precisamenteen algo a lo que ya nos hemos referido con an-terioridad: es difícil aceptar que el mundo noes tan ilimitado como creíamos hasta hace po-co. La idea de la insostenibilidad del creci-miento indefinido es reciente y ha constituidouna sorpresa para la mayoría; los signos dedegradación eran imperceptibles hasta hacepoco y se pensaba que la naturaleza podía sersupeditada a los deseos y a las necesidades delos seres humanos. Después han llegado las se-ñales de alarma pero todavía no han sido asu-midas por la mayoría de la población. Se requie-re por tanto un cambio, una auténtica revolu-ción que rompa con una larga tradición de indi-ferencia, que nos haga comprender que nuestrasacciones tienen consecuencias, más allá de la sa-tisfacción de nuestras necesidades, que no pode-mos ignorar (Vilches y Gil-Pérez, 2003).

Es importante señalar que junto a la defini-ción de desarrollo sostenible en el informe dela Comisión Mundial del Medio Ambiente ydel Desarrollo (1988) se indica: “el desarrollosostenible requiere la satisfacción de las necesi-dades básicas de todos y extiende a todos laoportunidad de satisfacer sus aspiraciones auna vida mejor”. Es decir, se trata de integrarla solidaridad intrageneracional en el conceptode sostenibilidad de forma complementaria ala solidaridad intergeneracional que fue recla-mada explícitamente en la Cumbre de Río, pa-ra formar una alianza mundial a favor del me-dio ambiente y del desarrollo sostenible para

todos los pueblos de la Tierra. Y ello hará ne-cesario que los educadores nos impliquemosdecididamente en contribuir al surgimiento deuna nueva forma de enfocar nuestra relacióncon el resto de la naturaleza. El estudio que es-tamos realizando en este tema –y que ahoraproseguimos– pretende contribuir a ello.

Conviene que nos detengamos en el estudio del

consumo del petróleo en el mundo, dada su im-

portancia y enormes repercusiones.

A.30. ¿Cómo está repartido en el mundo el con-

sumo de petróleo? ¿Cuáles son los principales

países productores?

A partir de la reflexión que estamos plan-teando así como lo que hemos venido señalan-do en este apartado, los estudiantes puedenconcluir que nuestra sociedad sigue dependien-do de esta primera fuente energética del mun-do. Así mismo, constataremos que, paradójica-mente, algunos de los lugares donde hay petró-leo están, por lo general, situados a bastantedistancia de las zonas de consumo. Las tres zo-nas con mayor producción mundial son Orien-te Medio, la antigua URSS y EEUU, que pro-ducen entorno al 70% del crudo en el mundo.Para llamar la atención sobre este dato, pode-mos presentar a los estudiantes algunos indica-dores de análisis, como el hecho de que seaOriente Medio la región más importante. Enesta zona se dan unas condiciones óptimas pa-ra la explotación, por la abundancia de anticli-nales, fallas y domos salinos que crean grandesbolsas de petróleo. Además, su situación coste-ra y en pleno desierto facilita la construcciónde canalizaciones que permiten su transportehasta los puertos para desalojar el crudo. Ara-bia Saudí, con casi el 12% de la producción to-tal, es el mayor productor del mundo.

Conviene que los estudiantes se den cuentade que el caso de Estados Unidos es peculiar.Pese a tener una producción muy alta, ésta noes suficiente para satisfacer su consumo inter-no, por lo que se ve obligado a importar gran-des cantidades. De hecho, en el año 2000 fueel mayor importador de crudo, con 511 millo-nes de toneladas.

Respecto a los territorios que conformabanla antigua URSS, se comenzó a producir pe-

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tróleo en 1870 y, de momento, extraen sufi-ciente crudo como para cubrir sus necesida-des, e incluso para exportar. No hay que olvi-darse de otros países claves en este sector co-mo Venezuela, que comenzó su explotación decrudo en 1914 a manos de la compañía Shell,aunque actualmente tienen una compañíapropia. Pese a que su importancia ha ido men-guando desde la década de los sesenta, cuan-do la antigua URSS y Oriente Medio mejora-ron notablemente sus posiciones en el sector,Venezuela sigue siendo uno de los grandesaportando casi el 5% de la producción mun-dial (cifra similar a la que presenta México) yocupando un puesto de primer orden dentrode los mayores exportadores. También cabemencionar a China, que lleva algunos años re-cabando el interés de las grandes potencias oc-cidentales. A pesar de que empezó a extraer supetróleo hace muy poco tiempo (en 1952),consiguió desde 1970 el suficiente como paraautoabastecerse y exportar en pequeñas canti-dades.

La dependencia del petróleo que exhibenuestra sociedad queda demostrada en el si-guiente dato: en 1880, la producción mundial,localizada casi por completo en EE UU, era in-ferior al millón de toneladas. Hoy, la produc-ción supera las 3.500. Hasta llegar a ese pun-to, la evolución ha sido inicialmente lenta, pe-ro imparable. En 1929, la producción ya al-canzaba los 200 millones de toneladas graciasa nuevos descubrimientos en México, Vene-zuela y Oriente Medio. Pero no es hasta la Se-gunda Guerra Mundial cuando el petróleo co-mienza a ser realmente imprescindible en laeconomía mundial, por el aumento de las ne-cesidades energéticas derivado de una casiconstante expansión económica, la importan-cia del sector automovilístico, y años más tar-de, del sector petroquímico. Así, el petróleocubría en 1958 el 38% de las necesidadesenergéticas mundiales, y el 45% en 1976.

Una vez analizado el problema del agotamiento de

las fuentes fósiles de energía, conviene detenerse

en estudiar qué otros recursos pueden estar desa-

pareciendo, con objeto de tener una visión más

completa de este grave problema al que se enfren-

ta hoy la humanidad.

A.31. Indiquen cuáles son los recursos, además

de los energéticos ya analizados, cuyo agota-

miento resulta más preocupante.

Entre los recursos naturales cuyo agota-miento preocupa en la actualidad (Brown,1993 y 1998; Folch, 1998; Deléage y Hémery,1998), debemos mencionar, además de lasfuentes fósiles de energía a las que nos acaba-mos de referir con detenimiento y que son losque se suelen mencionar en primer lugar, jun-to a los yacimientos minerales, la grave y ace-lerada pérdida de la capa fértil de los suelos, elretroceso de la masa forestal, como conse-cuencia de su uso como fuente de energía, in-cendios, actividades madereras, etc., la dismi-nución de las pesquerías (debido a la utiliza-ción de técnicas esquilmadoras como las redesde arrastre, la falta de respeto de las pausas deregeneración, etc.) o el drástico descenso delos recursos hídricos, debido a la contamina-ción y al creciente consumo de agua y a la ex-plotación de acuíferos subterráneos, que hadado lugar a su salinización.

Al grave problema de la escasez de los re-cursos energéticos, hay que añadir el no menosgrave de las consecuencias medioambientalesque está produciendo este consumo crecientede la energía. Detengámonos en su análisis.

2.2. Problemas ambientales relacionados con la producción y consumo de energía

A.32. Elaboren un dossier con los principales

problemas ambientales derivados de la produc-

ción y uso de la energía aparecidos en la prensa

durante, por ejemplo, dos semanas.

Se trata de que, durante una o dos semanas,los equipos de alumnos procedan a elaborarun dossier con las noticias de prensa y anotenlas referencias que aparezcan sobre la conta-minación ambiental asociada a la obtención,transporte y uso de los combustibles fósiles ya sus consecuencias como la lluvia ácida, el in-cremento del efecto invernadero, los efectosde los mal llamados “accidentes”, como losvertidos de los petroleros, a menudo fruto dedeliberadas decisiones de reducción de costos

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que se convierten en “catástrofes anuncia-das”… y es preciso no olvidar los problemasgenerados por las centrales nucleares, desde“accidentes” como el de Chernóbil a los quegeneran la producción, transporte y almace-namiento de residuos radiactivos con vidasmedias de centenares e incluso miles de años,que constituyen herencias envenenadas paralas generaciones futuras.

Se trata de una actividad que permite co-nectar de nuevo lo que se estudia en el aulacon el entorno natural y social, lo que contri-buye a despertar el interés de los estudianteshacia los problemas planteados. Este interés seincrementa si se solicita la confección de car-teles destinados a ser expuestos y comentados,sobre todo cuando se organiza alguna exposi-ción pública, para el resto del centro o, mejor,para el barrio.

Enumerados los problemas ambientales produci-

dos por el consumo de energía, pasaremos a es-

tudiar algunos de ellos y sus consecuencias.

A.33. ¿En qué consiste la lluvia ácida? ¿Qué

efectos puede tener sobre el medio ambiente?

A.34. Diseñen una experiencia para contrastar

las hipótesis emitidas en torno a las consecuen-

cias de la lluvia ácida sobre las ciudades.

A.35. ¿Qué se entiende por efecto invernadero?

¿Cuáles son las principales causas de su incre-

mento en las últimas décadas y qué consecuen-

cias tiene dicho incremento para el medio am-

biente?

A.36. Indiquen algunos problemas que puedan

producirse durante la extracción y transporte de

los recursos energéticos.

Se inicia este estudio con la lluvia ácida, fe-nómeno bastante familiar para aquellos estu-diantes que viven cerca de centrales térmicas oen metrópolis con tráfico automovilístico in-tenso y que es responsable del aumento de laacidez del agua de lagos y ríos, de los suelos,con pérdida de nutrientes, del deterioro de ár-boles, obras arquitectónicas, esculturas, etc.La A.34. permite ver en qué consiste, precisa-mente, el denominado “mal de la piedra” alatacar y disolver polvo de mármol con un áci-do (por ejemplo, vinagre). Si se considera deinterés, se puede proponer, previamente, la

preparación de dióxido de azufre para ver suacidez y así poder comprender los efectos quepuede acarrear la disolución de estas emisio-nes gaseosas en aguas de lagos o su absorciónpor las hojas y raíces de los vegetales. Esto sepuede realizar fácilmente quemando un pocode azufre dentro de un balón de vidrio, des-pués se tapa el balón con un tapón de gomaatravesado por un pequeño tubo de vidrio, seinvierte cuidadosamente y se introduce el ex-tremo del tubito en agua, que, previamente hasido amarilleada con rojo de metilo (¡el efectosurtidor es realmente sorprendente!).

La A.35. se destina a estudiar el efecto in-vernadero producido fundamentalmente porel dióxido de carbono y en menor medida porotros gases como el metano, óxidos de nitró-geno, vapor de agua, etc. En primer lugar con-viene detenerse en señalar la importancia deeste efecto para la existencia de vida en el pla-neta, para conseguir un balance energéticoque evite las oscilaciones de temperatura queserían incompatibles con la vida, tal y como laconocemos. Hay que señalar entonces que elproblema no está, como a veces se dice, en elefecto invernadero sino en su incremento, enla alteración de los equilibrios existentes, de-bido fundamentalmente a las emisiones deCO2 producido al quemar carbón, derivadosdel petróleo o simplemente leña. Por último,conviene detenerse en las consecuencias a granescala del cambio climático global que esto es-tá provocando, sobre las que numerosos ex-pertos y organismos internacionales vienenalertando desde hace años. Un cambio climá-tico relacionado con el incremento de la tem-peratura media del planeta, que está provo-cando, entre otros:

• la disminución de los glaciares y deshielode los casquetes polares, con la consecuentesubida del nivel del mar y destrucción de eco-sistemas esenciales como humedales, bosquesde manglares y zonas costeras habitadas;

• alteraciones en las precipitaciones y unaumento de fenómenos extremos (sequías, llu-vias torrenciales, avalanchas de barro...);

• acidificación de las aguas y destrucción delos arrecifes de coral, auténticas barreras pro-tectoras de las costas y hábitat de innumera-bles especies marinas;

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• desertización;• alteración de los ritmos vitales de nume-

rosas especies;• ...Todo ello con graves implicaciones para la

salud humana, la agricultura, etc. Abundantes documentales, artículos de di-

vulgación a cargo de especialistas, etc., permi-ten detenerse en el estudio de este cambio cli-mático y en la contribución al mismo de cadauno de nosotros.

En A.36. se hace hincapié en las catástrofesque se producen durante la extracción del car-bón en las minas, en las que han muerto milesy miles de trabajadores, así como los numero-sos desastres ecológicos debidos al transportemarítimo del crudo de petróleo en barcos singarantías. Es preciso cuestionar, de nuevo, lapresentación de estas catástrofes como “acci-dentes”, puesto que son el fruto inevitable delos intentos de reducir los costes y aumentarlos beneficios al máximo, aún a costa de la se-guridad de personas y ecosistemas.

Nos acabamos de referir a aspectos relati-vos a la contaminación relacionada con la ob-tención y el uso de los recursos energéticos.Merece la pena aprovechar la ocasión para de-tenernos en analizar otros tipos de contamina-ción que constituyen también auténticos pro-blemas.

A.37. ¿Qué otros tipos de contaminación cono-

cen? ¿Qué consecuencias pueden tener para el

medio ambiente y los seres vivos?

Sería interesante detenerse en otras formasde contaminación que suelen quedar, en gene-ral, relegadas como problemas menores peroque son igualmente perniciosas:

• la contaminación acústica, asociada a laactividad industrial, al transporte (uso de losmotores de explosión) y a una inadecuada pla-nificación urbanística, causa de graves trastor-nos físicos y psíquicos.

• la contaminación lumínica que en las ciu-dades afecta al reposo nocturno de los seresvivos, alterando sus ciclos vitales, y que supri-me el paisaje celeste, lo que constituye unacontaminación visual que altera y degrada elpaisaje, a la que están contribuyendo grave-

mente todo tipo de residuos, un entorno urba-no antiestético, etc.

• la contaminación del espacio orbital, pró-ximo a la Tierra, con la denominada chatarraespacial, cuyas consecuencias pueden ser funes-tas para la red de comunicaciones que ha con-vertido nuestro planeta en una aldea global.

Sería interesante pedir a los estudiantes quehagan referencia a ejemplos locales o regiona-les, con el fin de que esta enumeración no que-de como algo abstracto y puedan apreciar me-jor el alcance de esta problemática a nivel tan-to local como planetario.

La contaminación de todo tipo, y en parti-cular la provocada por la extracción, trans-porte y uso de los recursos energéticos, consus consecuencias para el medio ambiente, o elagotamiento de dichos recursos, no constitu-yen problemas aislados, sino que forman par-te de una situación de emergencia planetariaque debemos abordar globalmente. Pasamospues, por último, y a modo de recapitulación,antes de terminar este apartado dedicado alestudio de los problemas asociados a la obten-ción y consumo de energía, a abordar una vi-sión global de los problemas a los que la hu-manidad debe hacer frente.

A.38. Señalen otros problemas que debamos

plantearnos, además de los que representan la

contaminación o el agotamiento de los recursos,

para poner fin a un desarrollo insostenible.

Para el logro de la sostenibilidad de la so-ciedad humana no basta con referirse, comoes frecuente a veces, a la contaminación am-biental o al agotamiento de los recursos na-turales. En primer lugar es preciso denunciarel crecimiento económico guiado por intere-ses particulares a corto plazo como origendel actual proceso de degradación (ComisiónMundial del Medio Ambiente y del Desarro-llo, 1988; Brown, Flavin y French, 1984-2004). Un crecimiento que conlleva, entreotras cosas, un consumo creciente de recur-sos energéticos no renovables y que está ge-nerando todo un conjunto de problemas, al-gunos de los cuales ya han sido tratados has-ta aquí y que conviene enumerar y discutirpara construir una panorámica global y mos-

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trar su estrecha vinculación:* Una contaminación ambiental extrema-

damente variada que no conoce fronteras, consecuelas como la lluvia ácida (asociada al usode combustibles fósiles), el incremento delefecto invernadero (producido mayoritaria-mente por las emisiones de CO2), la destruc-ción de la capa de ozono… y un cambio cli-mático global.

* El agotamiento de los recursos naturales,incluyendo, además de las fuentes fósiles deenergía y los yacimientos minerales, la grave yacelerada pérdida de la capa fértil de los sue-los o de los recursos de agua dulce.

* Esta problemática de contaminación am-biental y agotamiento de los recursos (particu-larmente energéticos) se ve particularmenteagravada por el actual proceso de urbaniza-ción acelerada, desordenada y especulativa,que en pocas décadas ha multiplicado el nú-mero y tamaño de las grandes ciudades.

* Los problemas mencionados hasta aquí–contaminación ambiental, urbanización de-sordenada y agotamiento de recursos natura-les- todos ellos relacionados con el uso de de-terminados recursos energéticos, están estre-chamente relacionados (Comisión Mundialdel Medio Ambiente y del Desarrollo, 1988) yprovocan la degradación de los ecosistemas ydestrucción de la diversidad biológica, queafecta de forma muy particular a la especiehumana, generando enfermedades diversasque afectan al sistema inmunitario, al nervio-so, a la piel, etc., y provocando el incrementode las catástrofes naturales (sequías, lluviastorrenciales...) con sus secuelas de destrucciónde viviendas y zonas agrícolas, hambrunas...Sin olvidar otro grave aspecto de la degrada-ción de la vida que nos afecta muy particular-mente: la pérdida de la diversidad cultural. Enese sentido Maaluf (1999) se pregunta: “¿Porqué habríamos de preocuparnos menos por ladiversidad de culturas humanas que por la di-versidad de especies animales o vegetales?”.

Muchas de las actividades realizadas noshan permitido ya romper con lecturas reduccio-nistas del problema de la energía y mostrar suvinculación con cuestiones como, entre otras:

* La explosión demográfica que ha multi-plicado por cuatro, en menos de un siglo, la

población que ha de ser alimentada y que si-gue creciendo pese a que la actual poblaciónprecisaría ya de los recursos de aproximada-mente tres planetas Tierra para tener un nivelde vida similar al de un europeo medio (Ehr-lich y Ehrlich, 1994; Folch, 1998; Vilches yGil Pérez, 2003).

* El hiperconsumo de una quinta parte dela humanidad que ha utilizado en pocas déca-das más recursos (y ha generado más residuos)que el resto de la humanidad viva y que todaslas generaciones que nos han precedido (Co-misión Mundial del Medio Ambiente y delDesarrollo, 1988);

* Los enormes desequilibrios existentes,con una quinta parte de la humanidad queapenas dispone del equivalente a un dólar dia-rio y se ve obligada a una explotación insoste-nible del medio para simplemente sobrevivir(Mayor Zaragoza, 2000);

* Los conflictos y carreras armamentistasque dichos desequilibrios potencian y que setraducen en una absurda destrucción de recur-sos (Comisión Mundial del Medio Ambiente ydel Desarrollo, 1988); …

Todos estos problemas están vinculados en-tre sí y dibujan una situación de emergencia pla-netaria (Bybee, 1991) que es preciso contemplarglobalmente (Vilches y Gil-Pérez, 2003).

Una vez analizados algunos de los proble-mas que se plantean en la actualidad con laobtención y consumo de los recursos energéti-cos, habrá que buscar soluciones a los mis-mos. A ello dedicaremos el próximo apartado.

3. Energía para un futuro sostenible: propuestas tecnológicas

Hemos visto que actualmente existe una situación

grave a nivel mundial en torno a los problemas

asociados a la obtención y uso de la energía y

otros problemas estrechamente relacionados

(consumo desmedido, crecimiento demográfico,

desequilibrios y conflictos…). Una situación in-

sostenible de creciente degradación a la que de-

bemos poner fin si no queremos comprometer el

desarrollo de las generaciones futuras.

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A.39. ¿Qué medidas piensan que habría que

adoptar para resolver los problemas asociados

a la crisis de la energía que acabamos de estu-

diar?

A partir de las respuestas de los estudiantesse puede establecer un hilo conductor para irestudiando un conjunto de acciones que pue-den agruparse en medidas a corto, medio ylargo plazo, tanto en el campo tecnológico,como en el educativo y en el político. Será ne-cesario insistir en todo momento en que nin-guna acción aislada puede ser efectiva, sinoque se necesita un conjunto de medidas inter-conectadas, que se apoyen mutuamente. Y,por supuesto, no se trata exclusivamente demedidas tecnológicas: no es posible resolverlos problemas asociados a la crisis de la ener-gía sin, por ejemplo, interrumpir el crecimien-to explosivo de la población o sin poner fin aldespilfarro social que suponen carreras arma-mentísticas, que absorben elevados porcenta-jes de los recursos energéticos y materiales, ya las que se destina más del 50% de los esfuer-zos de investigación (Comisión Mundial delMedio Ambiente y del Desarrollo, 1988; Ma-yor Zaragoza, 2000). Empezaremos por lassugerencias de acción inmediata como la re-ducción de la contaminación en la obtención yconsumo de los combustibles fósiles.

Un primer paso para abordar las solucionesmás inmediatas será introducir tecnologíasque reduzcan al máximo la contaminaciónambiental.

3.1. Reducción de la contaminación en la obtención y consumo de combustibles fósiles

A.40. Expliquen lo más detalladamente posible

las medidas tecnológicas que conozcan para re-

ducir al máximo la contaminación debida a la

obtención, transporte y consumo de combusti-

bles fósiles.

Es preciso detenerse en la descripción de lasdistintas medidas propuestas, sobre las queexiste una abundante información. En su des-

cripción y también en su discusión, puesto quehay que evitar cualquier falsa impresión de fá-cil solución.

Medidas necesarias son, por ejemplo, la eli-minación de impurezas de azufre en los ligni-tos que se utilizan en las centrales térmicas, eluso de catalizadores en los coches, la cons-trucción de “eco petroleros”, etc. Algunos deestos cambios se están introduciendo ya en zo-nas como la Unión Europea, dónde se ha legis-lado la eliminación de plomo y de azufre y lamodificación de los motores, tratando de re-ducir las emisiones de óxidos de nitrógeno ymonóxido de carbono.

Es posible que nuestros alumnos hayan es-cuchado o leído alguna de las noticias relacio-nadas con los motores que emplean el hidró-geno, “celdas de combustible”, etc. Todo estopuede reducir la contaminación local en lasciudades, pero el problema global persistiría sila energía para la producción del hidrógenonecesario continua teniendo origen fósil, conlas consiguientes emisiones de CO2.

En cuanto al problema de la lluvia ácida, sepueden instalar sistemas de lavado de gases enlas grandes centrales térmicas de carbón. En lageneración eléctrica se ha trabajado de formaintensiva en el desarrollo de tecnologías deuso limpio del carbón, procesos de combus-tión en lecho fluido y gasificación con ciclocombinado. Así mismo, la introducción masi-va del gas natural como combustible sigue es-ta línea de emisiones menos contaminantes ala atmósfera, pero que no resuelven el proble-ma del incremento de CO2 en la atmósfera.

Igual ocurre en el caso de la biomasa: lasemisiones de óxidos de azufre son muy bajas,inferiores a las correspondientes de la com-bustión del carbón o derivados del petróleo;las de óxidos de nitrógeno a partir de la com-bustión de la biomasa o sus derivados son, engeneral, moderadas, aunque no se evitan. Y,por supuesto, persiste el problema de las emi-siones de CO2.

La introducción de las energías renovables(eólica, hidráulica o solar) aparece como unaopción de generación eléctrica de nula emisiónde contaminantes ácidos o de CO2, por lo queles dedicaremos, más adelante, una atenciónespecial.

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En realidad, existen numerosas tecnologíasestudiadas desde hace tiempo para controlar yreducir la contaminación ambiental, basadasen procesos tecnológicos sencillos y no muycostosos, por lo que se podrían llevar adelan-te fácilmente en todos los países. Unas estándestinadas a disminuir la contaminación(cambios en materias primas, modificacionesen los equipos, control de procesos, etc.), yotras a actuar sobre la contaminación una vezproducida (equipos que controlan y miden lasemisiones, depuradoras de diferentes caracte-rísticas para gases, líquidos, sólidos, etc.).Existe numerosa bibliografía al respecto en elámbito de la gestión de los recursos o de la de-nominada tecnología ambiental (Seoánez,1998; Jarabo F., Elortegui y Jarabo J., 2000;Pascual Trillo, 2000; Girardet, 2001; Jiménez,2001; Vilches y Gil-Pérez, 2003). Sin embar-go, la reducción de las emisiones de CO2 paralimitar el crecimiento del efecto invernadero ysus graves consecuencias no tiene una solu-ción tan simple y exige cambios drásticos enlas opciones energéticas, así como políticas deprotección ambiental y cambios en los com-portamientos de cada uno de nosotros. Deningún modo puede dejarse creer que existeuna solución meramente tecnológica.

Otras medidas muy necesarias que se debentener en cuenta son las relativas a aumentar laeficacia en el uso de la energía.

3.2. Aumento de la eficiencia en los procesos energéticos

Teniendo en cuenta los problemas que hemos ido

abordando a lo largo de la unidad, será necesa-

rio dar prioridad a tecnologías que aumenten la

productividad de los recursos, más que a tecnolo-

gías que incrementen la cantidad extraída de re-

cursos. Es decir, la búsqueda de eficiencia se con-

vierte en una característica de las tecnologías pa-

ra un desarrollo sostenible.

A.41. Como sabemos, en cualquier transforma-

ción sólo se aprovecha una parte de la energía

utilizada, mientras el resto se “pierde”. Ideen al-

gún concepto que permita determinar la eficacia

de una determinada máquina, desde el punto de

vista energético.

A.42. ¿Qué significa decir que la eficiencia ener-

gética de un motor de gasolina es del 25%?

A.43. ¿En qué orden de eficiencia energética cre-

ciente habría que colocar, en su opinión, las si-

guientes “máquinas”: primera máquina de vapor

(construida por Newcomen en 1712), máquina de

trenes a vapor, bicicleta, motor diesel, cuerpo hu-

mano, turbina de vapor, motor de gasolina, turbi-

na de agua (centrales hidroeléctricas)?

A.44. Revisen algunas de las aportaciones de las

nuevas tecnologías al aumento de la eficiencia de

los procesos energéticos.

Con A.41 se inicia la revisión de las ideasde degradación de la energía que se habránvisto con anterioridad. Ello dará pie a que losestudiantes puedan construir la idea de rendi-miento energético como cociente entre la ener-gía aprovechada o energía útil, Eu, y la energíasuministrada Es. A continuación, las activida-des A.42 y A.43 permiten el manejo y conso-lidación del concepto. En esta última activi-dad puede ser interesante suministrar a los es-tudiantes la tabla adjunta una vez debatidassus hipótesis.

La A.44 se dirige a revisar los avances tec-

Tecnología -Máquina de vapor de Newcomen (1712)-Tren a vapor (carbón como combustible)-Máquina de vapor (de 1880)-Cuerpo humano-Máquina de combustión interna (a gasolina)-Máquina de combustión interna (diesel)-Turbina de vapor (a 600º C)-Turbina de agua (central hidroeléctrica)-Bicicleta

Rendimiento energético (en %)021017252535408595

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nológicos vistos anteriormente como, porejemplo, la aplicación de la robótica al hogar,los ordenadores, etc., desde el punto de vistade la eficiencia energética. Ahora bien, al po-sible ahorro energético que se pueda conseguira través del avance tecnológico, hemos de aña-dir la contribución de cada uno de nosotroscon nuestras acciones individuales, lo que nosremite al papel de la educación, que abordare-mos con algún detenimiento en el apartado 4.Aquí proseguiremos estudiando las medidastecnológicas.

A continuación dirigiremos la atención alas fuentes renovables de energía, algunas co-nocidas desde muy antiguo, con objeto de verla posibilidad de aprovecharlas más eficaz-mente de lo que tradicionalmente se ha hecho.

3.3. Un esfuerzo de investigación en tecnologías energéticas favorecedoras de un desarrollo sostenible

Son muchas las personas que piensan que en rea-

lidad no hay alternativa a los combustibles fósiles,

no hay otras posibilidades desde el punto de vista

técnico, con la única excepción de la energía nu-

clear. Cuestionaremos a continuación esta idea,

deteniéndonos en las posibilidades que para un

desarrollo sostenible ofrece el uso de fuentes de

energía alternativas.

A.45. Enumeren las “fuentes renovables” de

energía que conozcan, señalando cuáles pueden

ser sus ventajas e inconvenientes, frente a las

energías no renovables, así como las dificultades

técnicas a la hora de desarrollarlas a escala

mundial.

Una de las primeras fuentes que los alum-nos mencionan es la hidráulica, consideradauna energía limpia y renovable siempre ycuando se utilice en plantas de media y bajapotencia, aunque estudios recientes están dan-do a conocer el posible problema de emisionesde metano (uno de los gases que ayudan a in-crementar el efecto invernadero) por la des-composición de la materia orgánica que que-da bajo el agua (Graham-Rowe, 2005). Laproducción de electricidad mediante este tipode energía comenzó hace más de un siglo,

aprovechando la existencia de canales para elriego, lo que a su vez permitía regular los cau-ces, para prevenir avenidas, facilitar el aguapara el riego, etc. y, posteriormente, con pe-queñas instalaciones, que fueron creciendo alincrementarse la demanda de electricidad. Lasde gran tamaño, con una producción por en-cima de los 10MW provocan gran impactoambiental. Hoy se es consciente de que laconstrucción de grandes embalses que sumer-gen tierras cultivables, bosques y hasta pobla-ciones enteras, cambiando frecuentemente elcurso de los ríos, alteran el equilibrio y la bio-diversidad de las zonas afectadas, etc. Por esose exigen estudios cuidadosos de impacto am-biental que en el pasado no se realizaron. Di-chos estudios están mostrando las ventajas deuna pluralidad de minicentrales.

La tecnología necesaria para la producciónde energía a partir de esta fuente es muy cono-cida. Utiliza materiales convencionales y lasdificultades tecnológicas están unidas al tama-ño de la instalación que se quiera construir.Las obras civiles son una parte muy importan-te de estas instalaciones, pero esta labor sueleser asequible para las empresas de un amplionúmero de países. En el caso de la llamada“minihidráulica”, que evita alteraciones pro-fundas de los ecosistemas, bastantes países tie-nen capacidad para hacer diseños y fabrica-ciones propias, pero la decisión correspon-diente a esta alternativa de independencia yrespeto del medio no se está adoptando sufi-cientemente. Hoy día, del orden de la sextaparte del consumo global de electricidad pro-cede de centrales hidráulicas.

La energía eólica, que no contamina el me-dio ambiente con gases ni agrava el efecto in-vernadero, es una valiosa alternativa frente alos combustibles no renovables como el petró-leo y está también desarrollándose notable-mente. En los últimos años fue la fuente ener-gética de más rápido desarrollo en el mundo,instalada en más de 50 países, liderados porDinamarca (donde suministra casi el 10% delas necesidades eléctricas), Alemania y Espa-ña.

Conviene, sin embargo, antes de decidir elemplazamiento de una central, realizar un es-tudio de su impacto, evitando su instalación

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en parques naturales y lugares de alto valormedioambiental, como las rutas de aves mi-gratorias.

Hoy en día esta tecnología se basa en dise-ños sencillos y materiales accesibles, y sigueabierta a nuevas concepciones y al empleo demateriales más avanzados. Los países menosdesarrollados, pero con una cierta capacidadindustrial y que tengan potencial eólico, po-drían plantearse disponer de diseños y fabrica-ción propia, al menos de aerogeneradores depequeña y media potencia.

Con respecto a la biomasa, su aprovecha-miento ha tenido lugar tradicionalmente y ca-da vez adquiere mayor relevancia, ya que exis-ten importantes volúmenes anuales de pro-ducción agraria, cuyos subproductos se pue-den usar como fuente de energía e incluso yase están potenciando los llamados cultivosenergéticos, específicos para este fin. Muchasindustrias ya utilizan estos recursos, como lasde transformación agraria, sobre todo las refi-nerías de aceite, ladrilleras y cementeras. Loscultivos energéticos se usan para combustiblesde automoción (por ejemplo en Brasil, dondese obtiene alcohol a partir de caña de azúcar yse utiliza mezclado con gasolina). Con unaprovechamiento adecuado de residuos agrí-colas, forestales y ganaderos se podría incre-mentar el uso de estos recursos. Todo ello sinolvidar que no puede considerarse un recursoinagotable si su utilización supone una degra-dación del suelo, si los bosques se talan singestionarlos ni reforestarlos. A ello hay queañadir que aunque contamina menos que elpetróleo y otros combustibles fósiles, su com-bustión sigue produciendo dióxido de carbo-no que contribuye al efecto invernadero. Porotro lado, el diseño de los equipos de combus-tión o gasificación y los siguientes de transfor-mación a energía eléctrica se unen, en muchoscasos, a empresas de ámbito internacional,aunque por su pequeño tamaño y baja com-plejidad tecnológica las calderas y gasificado-res se pueden fabricar contra pedido en los ta-lleres de un amplio número de países. Las tur-binas y motores de combustión requieren pa-ra su fabricación un mercado amplio, que demomento no se da en los países menos desa-rrollados, por lo que se abre una línea de de-

pendencia de países desarrollados, aunque nose trate de máquinas excesivamente comple-jas.

Las tecnologías de la energía solar térmicatratan de recoger la energía del sol a través depaneles solares y convertirla en calor. El calorrecogido en los colectores puede destinarse asatisfacer numerosas necesidades. Por ejem-plo, se puede obtener agua caliente para con-sumo doméstico o industrial, o bien para darcalefacción a hogares, hoteles, colegios o fá-bricas. En agricultura se pueden conseguirotro tipo de aplicaciones como invernaderossolares que favorecieran las mejoras de las co-sechas en calidad y cantidad, los secaderosagrícolas que consumen mucha menos energíasi se combinan con un sistema solar, y plantasde purificación o desalinización de aguas sinconsumir ningún tipo de combustible.

En el campo de la energía fotovoltaica, enel mundo hay una treintena de fabricantes decélulas que suministran los consumos pocovoluminosos, pero hoy los problemas de ges-tión para estas empresas están en el abasteci-miento del silicio, al cual en el esquema tecno-lógico actual se le prevén limitaciones en laoferta si la demanda fotovoltaica creciera sig-nificativamente sin implantar nuevas concep-ciones de las células. Se basa en la aplicacióndel efecto fotovoltaico que, como después ve-remos en profundidad, se produce al incidir laluz sobre unos materiales semiconductores loque puede dar lugar a una diferencia de poten-cial para ser aprovechada con múltiples apli-caciones como la de la electricidad, tanto do-méstica como en servicios públicos. Es espe-cialmente importante para aquellos lugaresaislados, granjas o caseríos. También se puedeaplicar en agricultura y ganadería, no solo enelectrificación sino también en sistemas debombeo de aguas, de riego, depuración, etc.En señalización y comunicaciones pueden de-sarrollar un papel muy importante, tanto ennavegación aérea como marítima, así como decarreteras y ferrocarriles, en repetidores de ra-dio y TV, telefonía móvil, satélites artificialeso en aplicaciones especiales como oxigenaciónde aguas y vehículos eléctricos. Al igual que yahemos señalado en otros apartados, es posibley conveniente disponer de DVDs y materiales

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existentes en la red, que pueden ayudar a mos-trar la variedad de aplicaciones, los procedi-mientos tecnológicos, las dificultades existen-tes para su expansión, etc.

Ambas energías solares, tienen pues gran-des ventajas, como sucede con el resto de ener-gías alternativas: además de las ya señaladasdesde el punto de vista medioambiental, supo-nen un suministro descentralizado y sencillo,sin la necesidad de grandes redes o cadenascomo es el caso de las no renovables. En defi-nitiva, a pesar de los problemas debido a quetodavía no se han desarrollado plenamente,existen ya soluciones técnicas para sustituir alos combustibles fósiles.

Profundizaremos ahora en el fundamento de es-

tas fuentes de energía y nos referiremos a algu-

nas otras.

A.46. Visiten, si es posible, algún parque eólico

o algún aerogenerador de los que existen en

zonas rurales, realizando una memoria sobre sus

características, ventajas y posibles

inconvenientes.

Podría resultar también interesante que losestudiantes tuviesen la posibilidad de indagarsobre las campañas en contra de la instalaciónde estos parques que han tenido lugar en mu-chos de los municipios afectados por su colo-cación (recogidas en algunas páginas web) yanalizar los argumentos a favor y en contra deeste tipo de instalaciones, atendiendo a la ne-cesidad de estudios de impacto ambiental, etc.

A.47. Realicen los planos y el montaje de un ge-

nerador eólico y expliquen su funcionamiento.

Es fácil encontrar los planos de un genera-dor eólico en cualquier libro de texto o pági-nas de Internet para que los estudiantes pue-dan construirlo en el taller. Estudiaremos, coneste experimento, que la energía eólica tienecomo fuente el viento, es decir el aire en mo-vimiento, por lo que aprovechamos la energíacinética de éste para hacer mover la turbinacon la que generar la electricidad, como vere-mos más adelante. El viento se origina comoconsecuencia de la cantidad de sol que incidesobre el aire calentándolo (con lo que se eleva

y otras masas de aire ocupan su lugar) por larotación de la Tierra o las condiciones atmos-féricas de un lugar concreto.

Debemos destacar que la energía eólica esuna de las primeras que se utilizaron paratransporte marítimo y para molinos con losque moler cereales.

En este ítem o en algún otro similar se pue-de acompañar la presentación con motorcitosde vapor, motores a pila y molinillos genera-dores de corriente muy sencillos o cosas simi-lares. Ello suele generar mucho interés tantoen los alumnos como en los profesores asisten-tes a cursos de perfeccionamiento.

A.48. Dentro de las energías alternativas, ¿en

qué suponen que consiste la mareomotriz?

Los estudiantes conocen que las mareas tie-nen su origen en la atracción del Sol y la Lu-na, junto con el resto de cuerpos celestes, so-bre las grandes masas de agua, haciendo va-riar considerablemente su altura. El aprove-chamiento de ésta se basa en producir energíaeléctrica por medio de centrales situadas enlos estuarios, donde existe una presa que per-mite retener el agua cuando sube la marea ydejarla salir haciendo girar unas turbinas queaccionarán un alternador. Esto se puede con-seguir en ambos sentidos. Existen pocas de es-te tipo en funcionamiento, una de ellas en LaRance, Francia.

A.49. ¿De qué otras formas piensan que se po-

dría conseguir aprovechar la energía del mar?

Resulta interesante referirse a la energíaque se puede obtener por el movimiento de lasolas, que consiste en aprovechar la energía ci-nética de éstas para transformarla en electrici-dad. El aprovechamiento es difícil y complica-do y el rendimiento es bajo. Por todo esto ypor el impacto ecológico que provocan en lazona donde se colocan, hay pocas instalacio-nes de este tipo. En España, el proyecto Olas-1000 trata de aprovechar esta energía en lacosta atlántica con un prototipo de central de1000 KW.

Hay otra forma de aprovechamiento de laenergía menos conocida y a la que tal vez los

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estudiantes no se refieran, que es la que utilizael gradiente térmico entre las diferentes capasmarinas. Este gradiente de temperatura vieneprovocado por la energía recibida del Sol en-tre las aguas superficiales y profundas. Existeun proyecto internacional, llamado OTEC,para la construcción de una central con la quese pretende obtener una potencia de unos 100MW. Se basa en los principios termodinámi-cos bien conocidos. Al crearse un ciclo genera-dor de energía, debido a la diferencia de tem-peratura entre las distintas masas de agua, siextraemos energía de la masa con mayor tem-peratura a la de menor, la diferencia entre és-tas se convierte en energía mecánica para mo-ver un generador. Tenemos dos sistemas:

a) Usar el agua del mar en un circuito abier-to, evaporando el agua a baja presión y asímover una turbina.

b) Emplear un circuito cerrado y un fluidode baja temperatura de ebullición (amoníaco,freón, propano) que se evapora en contactocon el agua caliente de la superficie. Este va-por mueve un generador y luego se condensacon el agua fría de las profundidades.

El problema de este sistema es su bajo ren-dimiento, entorno al 7% hasta el momento,causado por la baja temperatura del foco ca-liente y la poca diferencia con el foco frío.Además, es preciso utilizar energía para bom-bear el agua fría de las profundidades.

A.50. Comenten la información suministrada

por el profesor (vídeo, libros, revistas, etc.,) en la

que se muestre las diferentes formas de aprove-

chamiento de la energía solar.

Existe material abundante, tanto bibliográ-fico como documentos en video, que recogelas enormes y variadas posibilidades que ofre-ce la utilización y aprovechamiento de la ener-gía solar, mostrando la importancia que tieneésta no sólo para la vida vegetal (mediante lafotosíntesis) y animal sino también comofuente de la que proceden la mayor parte delos recursos renovables e incluso los propioscombustibles fósiles (formados originalmentepor vegetales y/o animales). En algunos casos,es posible a partir de la información suminis-trada construir, por ejemplo, una cocina solar.

Es necesario hacer ver a los estudiantes que elSol es la principal fuente de energía de la Tie-rra. Toda esta energía procede de las reaccio-nes nucleares de fusión que ocurren en él y nosllega en forma de ondas electromagnéticas delas que sólo aprovechamos una pequeña par-te. Para su acumulación como recurso energé-tico utilizamos dos tecnologías fundamental-mente: la conversión térmica mediante colec-tores, que consisten en cuerpos que absorbenla mayor cantidad de rayos solares posible; yla conversión fotovoltaica, que transforma enelectricidad directamente la radiación solar.Cada placa está formada por una serie de cé-lulas solares construidas a base de silicio.Cuando la luz solar incide en las células se ge-nera una pequeña tensión en los extremos.Colocando varias de estas células en serie po-demos aumentar la tensión de salida final. Elrendimiento de estas placas no es muy elevadode momento, encontrándose en torno al 25 %disminuyendo éste si aumentamos la tempera-tura a la que se trabaja.

Solar Cookers International (SCI), porejemplo, ha estado promoviendo la cocina so-lar extensamente en los campos de refugiadosde Kenya. Más de 15.000 familias han ido alos talleres organizados y han vuelto a casacon su cocina solar. Gracias al nuevo diseñode cocina solar, tan solo cuesta 10 dólaresamericanos equipar a cada familia con una co-cina solar, un bote negro, una cantidad de co-mida básica, y las instrucciones para usar sunueva cocina solar. Los continuos viajes de-muestran que la gente sigue usando sus coci-nas. Las familias cuentan que ya no tienen queir a buscar leña para poder cocinar.

A.51. ¿Cómo piensan que se puede aprovechar

la energía geotérmica?

Si tenemos en cuenta que el núcleo de laTierra tiene una temperatura de aproximada-mente 4000º C y que ésta va disminuyendoconforme nos aproximamos a la corteza, seríafácil pensar que, haciendo dos agujeros para-lelos e introduciendo agua fría por uno, la po-dríamos obtener caliente por el otro. Esta so-lución no es practicable en todos los lugarespor la baja conductividad térmica que poseen

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los materiales que componen la Tierra, aun-que existen zonas en las que se dan anomalíasgeotérmicas, produciéndose transferencias deenergía térmica superiores a lo normal (entre10 y 20º C por cada 100 m de profundidad).

A.52. Sinteticen en una tabla las fuentes alter-

nativas estudiadas, indicando la tecnología em-

pleada para conseguir la energía obtenida y

cuáles son las características de cada una.

En esta actividad tratamos de que los estu-diantes completen una tabla como la que seadjunta.

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El miedo al desabastecimiento energéticoprovocado por las crisis de los precios del pe-tróleo en la década de los setenta contribuyó aimpulsar la investigación en energías renova-bles. La Agencia Internacional de la Energía,AIE, creada como una de las respuestas a estacrisis, propuso a los países que la integraron eldesarrollo de proyectos de investigación en di-ferentes áreas: nuclear, carbón y energías re-novables, más ahorro y eficiencia en el uso dela energía. Así, la energía nuclear ha supuesto,con diferencia, el mayor gasto en I+D, alrede-dor del 60%. El uso “limpio” y eficiente de loscombustibles fósiles, en particular el carbón,ha sido la siguiente partida. La investigaciónen energías renovables ha movilizado apenasalrededor del 8% de los gastos en I+D energé-ticos de los países miembros de la AIE.

Todo el conjunto de medidas apuntado como me-

didas a corto y a medio plazo son claramente in-

suficientes para abastecer nuestras necesidades

energéticas. Así pues, la humanidad requiere nue-

vas formas de obtener recursos energéticos

“abundantes y limpios”.

A.53. ¿Cuáles son las perspectivas actuales de

conseguir recursos energéticos “limpios” e

“inagotables”?

La A.53 da pie para plantear que, aún contodas las propuestas hechas en los apartadosanteriores, va a ser difícil dar por resuelta lacrisis de la energía y que es preciso seguir bus-cando la obtención de recursos energéticosabundantes y “limpios”.

Se puede hacer referencia, a este respecto, alos proyectos de investigación hoy en marchapara la obtención de energía por procesos de

E. alternativa

Solar

Eólica

Biomasa

Residuos Sólidos

Urbanos (RSU)

Geotérmica

Hidráulica

Mareomotriz

De las olas

Hidrotérmica

E. obtenida

Térmica

Fotovoltaica

(electricidad)

Eléctrica

Química

Térmica

Térmica

Térmica

Eléctrica

Eléctrica

Eléctrica

Eléctrica

Eléctrica

Tecnología empleada

Colectores

Placas solares

Turbina eólica

Cuba de fermentación

Horno

Horno

Radiador

Centrales geotérmicas

Turbinas

Turbinas

Pato Salter (otros)

Turbinas

Características

Aprovechamiento de los rayos

solares para transformarlos en energía útil.

La obtenemos de la E. cinética del viento.

Conjunto de materia orgánica de diferente

procedencia que fermentada produce biogás, o que

al quemarla produce E. térmica.

Conjunto de materiales procedentes de actividades

domésticas, comerciales o industriales que al

quemarlos producen E. térmica.

Energía térmica que procede del

Interior de la tierra.

Aprovecha la E. potencial del agua embalsada.

Aprovecha la E. potencial de las mareas.

Energía cinética, por el movimiento de las olas

(masas de agua).

Aprovecha la diferencia de temperatura entre capas

de agua de mar que se encuentran a distinta

profundidad para evaporar y condensar vapores de

gases.

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fusión, como los que tienen lugar en el Sol,que proporcionarían una energía práctica-mente inagotable, sin los residuos radiactivosde la actual tecnología de fisión de núcleos pe-sados que plantea, además, serios problemasde seguridad por la dificultad de controlar lareacción en cadena. Existe una fuerte oposi-ción a estas investigaciones en el campo de lafusión, ya que el problema de la seguridad esaún más serio que en el de los actuales reacto-res de fisión. Y se trata, además, de tecnolo-gías tan complejas que favorecen su controlpor unos pocos.

Paralelamente, se están impulsando investi-gaciones sobre cómo eliminar los residuos ra-diactivos, tan perjudiciales, que se producenen las reacciones de fisión.

Para muchos, sin embargo, el futuro delmodelo energético se encuentra en las energíasrenovables que, como hemos visto en el apar-tado anterior, son ya una alternativa tecnoló-gica real y de las que se esperan grandes pro-gresos en su eficacia, en una mayor optimiza-ción de producción, en la reducción de costes,etc. Es algo que ya ha empezado, por ejemplo,en lo que se refiere a la energía eólica, que haexperimentado en los últimos años, a escalamundial, el mayor crecimiento de todas lasformas de energía. Así, en España, segundopaís europeo en producción de energía eólica,la potencia lograda equivale ya a la de trescentrales nucleares. Algunos expertos señalanque las investigaciones destinadas a las mejo-ras tecnológicas en este campo, que ya hanproducido una disminución del coste y un ma-yor conocimiento del mapa de vientos, a máslargo plazo harán que la energía eólica, tantoen tierra como en el mar, sobrepase a la hi-dráulica, que ahora suministra un 20% de laelectricidad mundial.

Al contemplar las perspectivas de futurodebemos referirnos también a la energía solar,término que incluye, como hemos visto, grannúmero de dispositivos (paneles solares, hor-nos solares, colectores solares, termoelectrici-dad solar, centrales electrosolares, células fo-tovoltaicas, etc.) con tecnologías bien diferen-tes, que tienen en común la utilización directade la luz solar y que puede alcanzar un nota-ble desarrollo si, tanto las investigaciones co-

mo su puesta en práctica, reciben las ayudasnecesarias. Las actuales investigaciones en es-te campo tratan de mejorar las tecnologíastransformadoras. De este modo, según exper-tos, la energía solar se convertiría no solo enla más ecológica sino también en la más pro-ductiva y, por tanto, en la más económica delas energías renovables.

Otras investigaciones prospectivas se desa-rrollan en el campo de la biomasa, un recursoenergético flexible y renovable, si se basa encultivos que eviten la degradación del suelo yen el aprovechamiento de bosques convenien-temente gestionados y reforestados. No debe-mos olvidar, sin embargo, que su combustiónproduce dióxido de carbono, contribuyendoal incremento del efecto invernadero.

Conviene, por último, abordar con un cier-to detenimiento lo que autores como JeremyRifkin (2002) defienden como la “transición aun régimen de energía de hidrógeno”.

A.54. Busquen información sobre la utilización

de la tecnología del hidrógeno.

Aunque el principio de funcionamiento delas celdas de hidrógeno o de combustible (CdC)fue descubierto en el año de 1839, por Wi-lliam Grove, jurista y físico aficionado británi-co, no fue hasta principios de los años 60cuando fue aplicada en las misiones espacialesde la Nasa, Apolo y Géminis, para suministrarenergía eléctrica y agua potable. La industrialas reconoció entonces como una opción téc-nica, pero en ese momento enfrentaban aúnbarreras tecnológicas y altos costes de produc-ción. En años más recientes, alrededor de 60empresas en todo el mundo, de las cuales sie-te se encuentran dentro de las 10 más grandesdel mundo en cuanto a ganancias se refiere,trabajan en su investigación, desarrollo y de-terminación de las potenciales aplicaciones,con el objeto de hacerlas más confiables, dura-bles y reducir su coste. Se considera que estatecnología revolucionará el mundo, como ensu momento lo hizo el motor de combustióninterna, teniendo impactos positivos, tantoeconómicos como para el medio ambiente.

Las celdas de combustible (CdC) son equi-pos que, a través de las reacciones electroquí-

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micas, la reducción del oxígeno y la oxidaciónde un combustible (regularmente hidrógeno),transforman la energía química de estos ele-mentos en eléctrica (y en calorífica no aprove-chable).

Los motores de combustión interna, las ba-terías, y las CdC tienen en común que son dis-positivos transformadores de energía. Los pri-meros, que proveen de energía a prácticamen-te todos los automóviles que circulan en lascarreteras del mundo, producen CO2 y gene-ran ruido, ocasionado por las explosiones aalta temperatura del proceso de combustión,transformando la energía química del com-bustible en térmica y ésta a la vez en mecáni-ca, y en ocasiones en eléctrica cuando se aco-pla un generador.

Las baterías y las CdC tienen funciona-mientos similares, y por su naturaleza son máseficientes pues convierten directamente laenergía química del combustible en eléctrica.Ambos dispositivos pueden alimentar a losautomóviles eléctricos actuales, con requeri-mientos mínimos de mantenimiento, al no te-ner partes móviles, pero las diferencias entrelas actuales baterías y las CdC son tambiénnotables: las baterías, cuando se terminan losreactivos, se tienen que reemplazar o recargar,mientras que en una CdC esto no sucede, pueslos reactivos son alimentados en forma conti-nua, y presenta ventajas tales como menor pe-so y tamaño, rápido abastecimiento y mayorrango de autonomía.

La mayor ventaja del uso de las CdC es, sinduda, el bajo nivel de emisiones, siendo ésteuno de los principales motivos por los que seha impulsado tanto su investigación y desa-rrollo. Al utilizar hidrógeno, el único produc-to de la reacción es vapor de agua, y se logranasí “Vehículos Cero Emisiones”, pudiendo re-ducir drásticamente la contaminación de lasciudades y lugares de tráfico elevado.

Es necesario puntualizar, sin embargo, queel uso de las CdC constituye sólo parte de lasolución: empleamos el hidrógeno como for-ma de almacenamiento de energía, que puedeutilizarse sin generar contaminación local. Elproblema persiste, sin embargo, a nivel global,si para obtener el hidrógeno necesario, porelectrólisis del agua, se siguen utilizando com-

bustibles fósiles. Lo esencial estriba en susti-tuir los combustibles fósiles por fuentes reno-vables de energía, como la fotovoltaica, la eó-lica y la minihidráulica. La auténtica revolu-ción no estriba tanto, como a veces se afirma,en el uso de la tecnología del hidrógeno, comoen la sustitución de los combustibles fósilespor las fuentes renovables no contaminantes.

Cabe discutir también si, dadas las crecien-tes necesidades mundiales de energía, el gravepeligro de cambio climático provocado por lasemisiones de CO2 y el escaso desarrollo de lasenergías alternativas renovables, no estaremosobligados a recurrir a la energía nuclear.

Ésa es la opinión, por ejemplo, de JamesLovelock, el conocido ecologista, autor de la“Hipótesis Gaia”, expuesta recientemente(24-05-04), en el periódico inglés The Inde-pendent, en un artículo con el título“Nuclearpower is the only green solution” (“La energíanuclear es la única solución verde”) que tuvouna notable repercusión en los medios de co-municación y que, ciertamente, merece aten-ción y discusión.

El artículo llama la atención sobre la grave-dad del efecto invernadero y la necesidad dedisminuir drástica y urgentemente la emisiónde los gases que provocan su incremento, pa-ra evitar una catástrofe ambiental sin prece-dentes. En esto, como sabemos, existe un con-senso muy general en la comunidad científica:el cambio climático provocado por la activi-dad humana ha comenzado ya y está relacio-nado con la modificación tremendamente ace-lerada de la composición de la atmósfera, de-bida a las emisiones de CO2 y otros gases deefecto invernadero. El corolario es bien claro:es preciso establecer urgentemente un nuevomodelo energético que no esté basado en loscombustibles fósiles.

Hasta ahí todos de acuerdo. Pero es preci-so señalar que Lovelock muestra un serio des-conocimiento del problema energético al pro-poner la energía nuclear como solución. Enprimer lugar porque, como ya hemos descrito,son gravísimos los problemas que el uso de es-te recurso energético genera para el medio am-biente (aunque entre ellos no se encuentre elincremento de los gases de efecto invernade-ro): toneladas de residuos de media y alta ac-

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tividad, con vidas medias de centenares deaños y, en algunos casos, milenios; los peligrosasociados al transporte y manipulación de losmateriales radiactivos; la posibilidad de acci-dentes de tremendas consecuencias, como elocurrido en Chernobil, o de atentados, cuyaprevención (hipotética) requiere costosas me-didas de seguridad, etc.

Por otro lado, es preciso no olvidar que lacontribución de la energía nuclear en el ámbi-to mundial es tan solo de un 6%. Incluso enpaíses como Francia o Japón, que en su mo-mento optaron por la creación de numerosascentrales, el porcentaje de energía de origennuclear no llega al 20%. Es cierto que a vecesse afirma que en Francia este porcentaje es deun 80%, pero se trata de un error: ése es elporcentaje que corresponde a la producciónde electricidad. De hecho, el consumo de pro-ductos petrolíferos por cápita en Francia es si-milar al del conjunto de la Unión Europea.

Así pues, apostar por una solución nuclearexigiría crear en todo el mundo miles de cen-trales, de un coste, como es bien sabido, de-sorbitado y absolutamente inaccesible a lospaíses del Tercer Mundo (donde dos mil millo-nes de personas siguen sin tener acceso a laelectricidad y otros tres mil tienen un suminis-tro de energía muy insuficiente). En conclu-sión: la energía nuclear no representa hoy unaalternativa real a los combustibles fósiles, sinoun grave problema más, con el que es precisoacabar.

El artículo de Lovelock contenía otro serioerror: habla de las energías renovables comode “visionary energy sources”. No lo son: losparques eólicos y los paneles fotovoltaicos,por ejemplo, constituyen ya una realidad enfuerte expansión en algunos países, a pesar delescaso impulso que se ha dado hasta aquí a sudesarrollo, debido, entre otros, a los interesesde los grupos de presión petrolíferos. Una rea-lidad por la que se apostó ya en la Cumbre dela Tierra, en Río de Janeiro en 1992, en la deJohannesburgo en 2002 y desde institucionesmundiales como el World Watch Institute o elpropio Parlamento Europeo al instar a poneren marcha medidas políticas con plazos preci-sos para lograr un incremento del porcentajede energías renovables en el consumo final

energético, de forma que representen un 20 %del total en el año 2020. Una alternativa quees preciso y posible desarrollar fuertemente enpoco tiempo, como han mostrado numerososexpertos, con datos rigurosos, y que tiene laenorme ventaja para los países en desarrollode su descentralización y facilidad de manteni-miento. Cabe añadir que las críticas habitua-les a su alto coste y bajo rendimiento son hoyinconsistentes, dados los notables progresosrealizados, en ambos aspectos, a medida queva extendiéndose su uso.

A dichos análisis e impulso se ha venido asumar la declaración final de La ConferenciaMundial sobre Energías Renovables, clausura-da en Bonn el 4 de junio de 2004, con partici-pación de más de 150 países, que se ha sella-do con un gran acuerdo de medidas concretas,cuya puesta en práctica será supervisada porNaciones Unidas, para impulsar las energíasrenovables como la eólica, la mini-hidráulicao la solar, reconociendo su papel crucial en lalucha contra el cambio climático y la pobreza.

Hasta aquí nos hemos referido al posibleahorro energético y reducción de la contami-nación que se pueden conseguir a través delavance tecnológico. Pero como ya hemos se-ñalado reiteradamente, los problemas no sonexclusivamente tecnológicos. Es preciso consi-derar también la contribución de cada uno denosotros a la creación y solución de los pro-blemas con nuestras acciones individuales, loque nos remite al papel de la educación.

4. Educación para un futuro sostenible

A lo largo de las dos últimas décadas, sehan multiplicado los llamamientos de diversosorganismos y conferencias internacionales pa-ra que los educadores contribuyamos a quelos ciudadanos y ciudadanas adquieran unacorrecta percepción de los problemas y desa-fíos a los que se enfrenta la vida en nuestroplaneta y puedan así participar en la necesariatoma de decisiones fundamentadas (UNES-CO, 1987; Council of the Ministers of Educa-tion of the European Community, 1988; Na-ciones Unidas, 1992; Delors, 1996).

Conviene que nos detengamos en analizar

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los cambios de actitud y comportamiento quecada uno de nosotros, desde los diferentes ám-bitos, puede realizar para contribuir a la sos-tenibilidad gracias a una adecuada educación.

4.1 La importancia de las acciones individuales

A.55. Comenten la siguiente frase: “los proble-

mas de agotamiento de los recursos energéticos

y degradación del medio son debidos, funda-

mentalmente a la actividad de las grandes in-

dustrias; lo que cada uno de nosotros puede ha-

cer al respecto es, comparativamente, insignifi-

cante”.

A.56. Analicen todas aquellas acciones que rea-

lizan habitualmente y que pueden contribuir a la

degradación del medio. Evalúen, en particular, el

impacto ambiental que producen las actividades

de sus hogares.

Muchos de nuestros alumnos y gran partede la ciudadanía piensan que el problema de lacontaminación y degradación que en estosmomentos afecta a nuestro planeta es respon-sabilidad casi exclusiva de las industrias y du-dan acerca de la efectividad que pueden tenerlos comportamientos individuales, los peque-ños cambios en nuestras costumbres, en nues-tros estilos de vida, que la educación puede fa-vorecer: los problemas de agotamiento de losrecursos energéticos y de degradación del me-dio, se afirma por ejemplo, son debidos, fun-damentalmente, a las grandes industrias; loque cada uno de nosotros puede hacer al res-pecto es, comparativamente, insignificante.Pero resulta fácil mostrar (bastan cálculosmuy sencillos) que si bien esas “pequeñas ac-ciones” suponen, en verdad, un consumoenergético por cápita muy pequeño, al multi-plicarlo por los muchos millones de personasque en el mundo realizan dichas acciones, és-te consumo llega a representar cantidades in-gentes de energía, con su consiguiente contri-bución a la contaminación ambiental. De he-cho, el conjunto de los automóviles privadoslanzan más dióxido de carbono a la atmósfe-ra que toda la industria.

Con este apartado se pretende, pues, cues-

tionar mitos como el formulado en la activi-dad A.55 que dificultan implicarse en la pues-ta en práctica de posibles soluciones, y nosayudan a comprender la importancia del mo-delo de vida que adoptemos para el logro deun futuro sostenible.

Una vez mostrada la incidencia de las ac-ciones individuales se pueden plantear activi-dades como las siguientes destinadas a promo-ver las acciones positivas:

A.57. ¿Qué es lo que cada uno de nosotros pue-

de hacer ‘para salvar la Tierra’?

A.58. Sugieran medidas que se puedan aconse-

jar a los ciudadanos y ciudadanas para ahorrar

energía en las viviendas, transporte, etc.

A.59. Diseñen una campaña de sensibilización

acerca de los problemas energéticos y sus posi-

bles soluciones para el barrio en el que viven y

para la misma escuela.

A.60. Organicen un “congreso escolar” en torno

a la crisis de la energía, en el que se puedan

presentar y debatir ponencias de distintos equi-

pos de estudiantes y algunos expertos.

A.61. Elaboren un “manifiesto/ compromiso pa-

ra el uso correcto de la energía” que se pueda

difundir y hacer asumir.

Pero no se trata únicamente de ahorrar la ener-

gía que utilizamos directamente. Tan importante

como esto es la reutilización y reciclado de ma-

terias primas y productos de uso diario y, muy

en particular, la recogida de aquellos materiales

como las pilas eléctricas que son muy contami-

nantes y no deben ser echadas a la basura co-

mún sino a contenedores separados para su re-

cogida y reciclaje.

A.62. Estudien el impacto que la reutilización y

el reciclado de algunos materiales (papel, vidrio,

etc.) pueden tener en el ahorro energético y

organicen una campaña de recogida de estos

materiales en la escuela.

A.63. Organicen una campaña de sensibiliza-

ción para la recogida de pilas eléctricas.

Las llamadas a la responsabilidad indivi-dual se multiplican hoy, incluyendo pormeno-rizadas relaciones de posibles acciones concre-tas en los más diversos campos, desde la ali-

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mentación al transporte, pasando por la lim-pieza, la calefacción e iluminación o la plani-ficación familiar (Button and Friends of TheEarth, 1990; Silver y Vallely, 1998; García Ro-deja, 1999; Vilches y Gil-Pérez, 2003).

Una de las primeras cosas a promover es lanecesidad de ahorro energético. Algunas delas acciones para ahorrar energía son las quemucha gente conoce, pero no todos aplican,como usar aparatos con clasificación energéti-ca A, bombillas de bajo consumo, apagar lu-ces, TV… cuando no estemos haciendo uso deellos, usar transporte público y potenciar eluso de las bicicletas, etc., etc.

Aquí se puede suministrar bibliografía diri-gida específicamente a los estudiantes quepuede ser interesante para las respuestas de lasdiferentes actividades (Porrit, 1991; Durning,1994; Silver y Vallely, 1998; Comin y Font,1999; The Earth Works Group`, 2000; Fer-nández y Calvo Roy, 2001; Girardet, 2001,Calvo Roy y Fernández, 2002; etc.).

Todo este trabajo ha de permitir concluirque el futuro va a depender en gran medida delmodelo de vida que sigamos y, aunque éste amenudo nos lo tratan de imponer con consig-nas de aumento de consumo “para activar laproducción y crear empleo”, no hay que me-nospreciar la capacidad que tenemos los con-sumidores para modificarlo (Comín y Font,1999). En las soluciones, como en la genera-ción de los problemas, tendrá enorme impor-tancia la suma de las pequeñas acciones indivi-duales que llevamos a cabo todos, por trivialesque nos parezcan. La propia Agenda 21 indicaque la participación de la sociedad civil es unelemento imprescindible para avanzar hacia lasostenibilidad. Aunque no se debe ocultar ladificultad de desarrollo de las ideas antes men-cionadas, ya que comportan cambios profun-dos en la economía mundial y en las formas devida personales. Por ejemplo, el descenso delconsumo provoca recesión y caída del empleo.¿Cómo eludir estos efectos indeseados? ¿Quécambiar del sistema y cómo se podría hacer, almenos teóricamente, para avanzar hacia unasociedad sostenible? Y, por otra parte, ¿cómolograr superar las tendencias consumistas quese nos imponen y adquirir comportamientos deconsumo responsable?

Es preciso añadir, por otra parte, que lasacciones en las que podemos implicarnos notienen por qué limitarse al ámbito “privado”:han de extenderse al campo profesional (quepuede exigir la toma de decisiones) y al socio-político, oponiéndose a los comportamientosdepredadores o contaminantes.

Y es preciso, también, que las acciones in-dividuales y colectivas eviten los planteamien-tos parciales, centrados exclusivamente encuestiones ambientales, y se extiendan a otrosaspectos íntimamente relacionados, como elde los graves desequilibrios existentes entredistintos grupos humanos o los conflictos étni-cos y culturales: campaña pro cesión del 0.7%del presupuesto institucional y personal paraayuda a los países en desarrollo, defensa de lapluralidad cultural, fomento de la conversiónde la deuda en inversiones en beneficio de laeducación, igualdad de acceso de la mujer a laeducación, erradicación del analfabetismo, ex-tendiendo la educación a toda la población, etc.

Se trata, en definitiva, de aprender a enfo-car los problemas locales en la perspectiva ge-neral de la situación del mundo, y de contri-buir a la adopción de las medidas pertinentes,como está ocurriendo ya, por ejemplo, con elmovimiento de “ciudades por la sostenibili-dad”. Como afirman González y de Alba(1994), “el lema de los ecologistas alemanes‘pensar globalmente, pero actuar localmente’a lo largo del tiempo ha mostrado su validez,pero también su limitación: ahora se sabe quetambién hay que actuar globalmente”. Ellonos remite a un tercer tipo de medidas ciuda-danas, es decir, políticas, que comentaremosen el próximo apartado.

5. Medidas políticas para un futuro sostenible

Aunque, como hemos visto, el comportamiento de

cada uno de nosotros tiene una indudable inci-

dencia en el medio ambiente, ello no implica que

la actual situación de emergencia planetaria, en

la que el problema energético juega un papel de-

terminante, pueda resolverse con simples llama-

mientos a la ciudadanía.

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A.64. ¿Cómo puede garantizarse la aplicación

de políticas energéticas respetuosas con el me-

dio ambiente?

Como es lógico, los alumnos no tienen difi-cultad para comprender la necesidad de unalegislación que anteponga el interés común alde quienes, por desconocimiento o egoísmomiope, sólo piensan en su beneficio particulara corto plazo. Y ello ha de incluir la protec-ción del medio ambiente, que constituye elsustrato básico de la vida. Una protección queno puede quedar a la discreción de cada cual,ni puede limitarse a normas locales, dado elcarácter global de los problemas. A título deejemplo puede plantearse el estudio de las me-didas ambientales propuestas en el marco delllamado Protocolo de Kyoto.

A.65. ¿En qué consisten las medidas ambienta-

les propuestas en el protocolo de Kyoto?

Uno de los problemas ambientales que másha preocupado a los expertos en los últimosaños es el referido a la contaminación atmos-férica y, muy especialmente, a la lluvia ácida ya las emisiones de CO2. Por ello en 1997, co-mo resultado de un acuerdo alcanzado en laCumbre de Río en 1992, se firmó el protoco-lo de Kyoto, por el cual los países firmantesasumían el compromiso de reducir las emisio-nes en porcentajes que varían según su contri-bución actual a la contaminación del planeta,estableciendo sistemas de control de la aplica-ción de estas medidas.

Para que el acuerdo entrara en vigor, se es-tableció un mínimo de 55 países firmantes quesumaran en conjunto al menos un 55% de lasemisiones correspondientes a los 39 países im-plicados en el acuerdo. Y aunque existen paí-ses como EEUU (con mucho, el más contami-nante) que no asumen todavía el Protocolo deKyoto y por lo tanto no se comprometen aaplicar las medidas que en él se plantean, trassu ratificación por el parlamento ruso en octu-bre de 2004 se aseguraron los apoyos necesa-rios para su entrada en vigor, que tuvo lugar el16 de febrero de 2005. Una fecha que, sin du-da, pasará a la historia como el inicio de unanueva etapa en la protección del medio am-

biente por la comunidad internacional. Pese aque se trata solamente de un primer paso to-davía tímido en la regulación de la contamina-ción ambiental, en la lucha contra el cambioclimático, la importancia de este hecho esenorme por lo que supone de regulación glo-bal de un ámbito que afecta a numerosos as-pectos de nuestras actividades y un paso haciala cada vez más imprescindible prevención deriesgos y la gestión integrada de los recursosdel planeta.

A.66. ¿Por qué muchas de las medidas que se

han planteado para reducir la contaminación no

se llevan a cabo?

La discusión que plantea esta actividad nosremite de nuevo a la idea de que las solucionesal problema energético y, más en general, a laactual situación de emergencia planetaria, noson exclusivamente de carácter técnico, sinoque se requiere voluntad política de los pode-res públicos, así como decisión y participaciónactiva de cada uno de nosotros para evitar laimposición de intereses particulares a cortoplazo que afectan negativamente a muchosotros. Y es preciso también comprender el ca-rácter global, planetario, de estos problemas.

A.67. Discutan de qué modo un proceso de glo-

balización planetaria puede afectar al logro de

un desarrollo sostenible.

Según lo que venimos señalando hastaaquí, no es posible abordar localmente proble-mas que afectan a todo el planeta. Sin embar-go, hoy la globalización tiene muy mala pren-sa y son muchos los que denuncian las conse-cuencias del vertiginoso proceso de globaliza-ción financiera. Es preciso, pues, favorecer unamplio debate de esas cuestiones.

El problema, como señalan diversos auto-res, no está en la globalización sino en su au-sencia. ¿Cómo se puede considerar globaliza-dor un proceso que aumenta los desequili-brios? No pueden ser considerados mundialis-tas quienes buscan intereses particulares, engeneral a corto plazo, aplicando políticas queperjudican a la mayoría de la población, aho-ra y en el futuro. Este proceso tiene muy poco

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de global en aspectos que son esenciales para lasupervivencia de la vida en nuestro planeta. Enese sentido, Giddens (2000) afirma: “En mu-chos países poco desarrollados las normas deseguridad y medio ambiente son escasas o prác-ticamente inexistentes. Algunas empresas trans-nacionales venden mercancías que son restrin-gidas o prohibidas en los países industriales…”.

La expresión “globalidad responsable” fueel lema del Foro de Davos de 1999, poniendode manifiesto la ausencia de control o la irres-ponsabilidad con que se estaba desarrollandoel proceso de globalización. Frente a este foropredominantemente económico (Foro Econó-mico Mundial), surgió el Foro Social Mundialen Porto Alegre, a favor de una mundializa-ción de nuevo tipo, de una mundializaciónreal que defiende la existencia de institucionesdemocráticas a nivel planetario, capaces degestionar los bienes públicos globales y de evi-tar su destrucción por quienes solo velan porsus intereses a corto plazo. Cabe referirse aquía algunas de las propuestas concretas defendi-das en Porto Alegre (comercio justo, tasa To-bin, condonación de la deuda externa de lospaíses más pobres, etc.).

Empieza a comprenderse, pues, la urgentenecesidad de una integración política planeta-ria, plenamente democrática, capaz de impul-sar y controlar las necesarias medidas en de-fensa del medio y de las personas, de la biodi-versidad y de la diversidad cultural, antes deque el proceso de degradación sea irreversible.Se trata de impulsar un nuevo orden mundial,basado en la cooperación y en la solidaridad,con instituciones capaces de evitar la imposi-ción de intereses particulares que resulten no-civos para la población actual o para las gene-raciones futuras (Renner, 1993 y 1999; Folch,1998; Jáuregui, Egea y De la Puerta, 1998;Giddens, 2000; Vilches y Gil, 2003). Es nece-sario, pues, profundizar la democracia, exten-diéndola a escala mundial, apoyada en unaefectiva sociedad civil capaz de detectar losproblemas y proponer alternativas.

Y existen numerosas razones para impulsarinstancias mundiales. En primer lugar, es nece-sario el fomento de la paz, evitar los conflictosbélicos y sus terribles consecuencias, lo queexige unas Naciones Unidas fuertes, capaces

de aplicar acuerdos democráticamente adop-tados. Se necesita un nuevo orden mundialque imponga el desarme nuclear y otras armasde destrucción masiva con capacidad paraprovocar desastres irreversibles. La CMMADofrece en Nuestro Futuro Común (1988)ejemplos de las ventajas de la reducción de losgastos militares, por ejemplo, el Decreto deNaciones Unidas para el Agua y Saneamientohabría costado 30 000 millones al año, lo queequivale a diez días de gastos con fines milita-res. Y ese fomento de la paz requiere tambiéninstancias jurídicas supranacionales, en unmarco democrático mundial, para una luchaeficaz ante el terrorismo mundial, frente al trá-fico de personas, armas, drogas, capitales...para lograr la seguridad de todos.

Una seguridad que requiere poner fin a lasenormes desigualdades, a la pobreza, como se-ñala Mayor Zaragoza (2000) en Un mundoNuevo: “En su acepción más amplia, la segu-ridad supone la posibilidad para las poblacio-nes de acceder a un desarrollo económico ysocial duradero; exige la erradicación de lapobreza a escala planetaria”. Se necesita,pues, incrementar la cooperación y el desarro-llo, introduciendo cambios profundos en lasrelaciones internacionales, que se vienen recla-mando desde hace décadas. Una vez más sepueden percibir las estrechas vinculaciones en-tre las posibles soluciones: combatir la pobre-za favorecería la seguridad de todos, reducien-do los conflictos, que, a su vez, liberaría recur-sos para favorecer el desarrollo, para transfe-rir a los países en desarrollo tecnologías quemejoren el medio ambiente, que incrementenla eficiencia energética, el tratamiento de en-fermedades, etc.

Una integración política a escala mundialplenamente democrática constituye, pues, unrequisito esencial para hacer frente a la degra-dación, tanto física como cultural, de la vidaen nuestro planeta. Dicha integración reforza-ría así el funcionamiento de la democracia ycontribuiría a un desarrollo sostenible de lospueblos que no se limitaría, como suele plan-tearse, a lo puramente económico, sino que in-cluiría, de forma destacada, el desarrollo cul-tural. Ahora bien, ¿cómo avanzar en esta lí-nea?, ¿cómo compaginar integración y auto-

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nomía democrática?, ¿cómo superar las for-mas de intervención unilaterales, profunda-mente antidemocráticas?

Se trata, sin duda, de cuestiones que no ad-miten respuestas simplistas y que es precisoplantear con rigor. Pero debemos insistir enque no hay nada de utópico en estas propues-tas de actuación: hoy lo utópico es pensar quepodemos seguir guiándonos por intereses par-ticulares sin que, en un plazo no muy largo,todos paguemos las consecuencias. Quizás esecomportamiento fuera válido, al margen decualquier consideración ética, cuando el mun-do contaba con tan pocos seres humanos queresultaba inmenso, prácticamente sin límites.Pero hoy eso sólo puede conducir a una masi-va autodestrucción, a la ya anunciada sextaextinción (Lewin, 1997). Dicho con otras pa-labras: un egoísmo inteligente, al margen decualquier consideración ética, nos obliga aproteger el ambiente.

El avance hacia estructuras globales de de-liberación y decisión, con capacidad para ha-cer efectivas sus resoluciones, se enfrenta a se-rias dificultades, pero la necesidad, como he-mos venido señalando, es enorme ya que nosva en ello la supervivencia, la supervivencia detodas las personas. Y esto no es una cuestiónde buena voluntad o una aspiración utópica.Se trata de algo a lo que todos tenemos dere-cho. Defender nuestra supervivencia como es-pecie se convierte así en la defensa de los dere-chos de todas las personas. Es por esta razónque se considera imprescindible, para avanzarhacia un futuro sostenible, la universalizaciónde los derechos humanos. Unos derechos queaparecen a la vez como un requisito y comoun objetivo del desarrollo sostenible. ¿Se pue-de exigir a alguien, por ejemplo, que no con-tribuya a esquilmar un banco de pesca si ése essu único recurso para alimentar a su familia?No es concebible tampoco, por citar otroejemplo, la interrupción de la explosión de-mográfica sin el reconocimiento del derecho ala planificación familiar y al libre disfrute de lasexualidad. Y ello remite, a su vez, al derechoa la educación. En definitiva, la preservaciónsostenible de nuestro planeta exige la satisfac-ción de las necesidades básicas de todos sus

habitantes. Pero esta preservación aparecehoy como un derecho en sí mismo, como par-te de los llamados derechos de solidaridad«porque tienden a preservar la integridad delente colectivo» (Vercher, 1998). Se trata de de-rechos que incorporan explícitamente el obje-tivo de un desarrollo sostenible: el derecho detodos los seres humanos a un ambiente ade-cuado para su salud y bienestar. Como afirmaVercher, la incorporación del derecho al medioambiente como un derecho humano, esencial-mente universal, responde a un hecho incues-tionable: «De continuar degradándose el me-dio ambiente al paso que va degradándose enla actualidad, llegará un momento en que sumantenimiento constituirá la más elementalcuestión de supervivencia en cualquier lugar ypara todo el mundo.»

6. Recapitulación y perspectivas

Como hemos visto, disponer de energíaabundante y limpia es un indudable requisitopara la supervivencia de nuestra especie, perono es un problema aislado, sino que formaparte de una situación de emergencia planeta-ria que hemos intentado abordar globalmente.Proponemos ahora, para recapitular, la reali-zación de algunas actividades de globaliza-ción, como las que se presentan a título deejemplo:

A.68. Señalen otros problemas que debamos

plantearnos, además del que representa la nece-

sidad de recursos energéticos, así como las po-

sibles soluciones para conseguir un desarrollo

sostenible.

A lo largo del tema hemos intentado abor-dar, a partir del estudio de los recursos energé-ticos, el conjunto de problemas que caracteri-zan la actual situación de emergencia planeta-ria, sus causas y propuestas de solución. En elAnexo 1 se presenta un intento de sintetizartoda esta información, en cuya estrecha vincu-lación conviene insistir mediante una activi-dad como la siguiente:

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A.69. Elaboren un esquema o “mapa semántico”

que proporcione una visión global de los aspectos

tratados a lo largo de esta unidad y que muestre

la estrecha vinculación de los problemas y de las

medidas propuestas para lograr un desarrollo

sostenible.

En el Anexo 2 mostramos un esquema co-mo el que solicita la actividad. Como hemostratado de mostrar, cualquier intento de hacerfrente a los problemas de nuestra superviven-cia deberá contemplar el conjunto de proble-mas y desafíos, estrechamente relacionados,que hemos analizado y que se recogen en di-cho esquema y, con otro formato, en el cuadrodel anexo 1.

Digamos, para terminar, que el llevar ade-lante un programa de actividades como el des-crito, dentro de la asignatura de Tecnología yen particular en el tema de la energía, formaparte de una línea de investigación y accióneducativa que estamos desarrollando en tornoal papel de la educación en la formación de losfuturos ciudadanos y ciudadanas para encararel problema global de la situación del mundo.Una línea de trabajo que estamos seguros va adesarrollarse pujantemente en los próximosaños y que Naciones Unidas ha impulsado conel lanzamiento de una Década de Educaciónpara el Desarrollo Sostenible (2005-2014).Nos va en ello, ciertamente, el futuro de nues-tra esperanza.

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ANEXO 1

UNA SITUACIÓN DE EMERGENCIA PLANETARIA. PROBLEMAS, DESAFÍOS Y SOLUCIONES

0) Lo esencial es sentar las bases de un desarrollo sostenible.Ello implica un conjunto de objetivos y acciones interdependientes:

1) Poner fin a un crecimiento que resulta agresivo con el medio físico y nocivo para los seres vivos, fru-to de comportamientos guiados por intereses y valores particulares y a corto plazoDicho crecimiento se traduce en una serie de problemas específicos pero estrechamente relacionados:1.1. Una urbanización creciente y, a menudo, desordenada y especulativa.1.2. La contaminación ambiental (suelos, aguas y aire) y sus secuelas (efecto invernadero, lluvia áci-

da, destrucción de la capa de ozono, etc.) que apuntan a un peligroso cambio climático.1.3. Agotamiento de los recursos naturales (capa fértil de los suelos, recursos de agua dulce, fuentes

fósiles de energía, yacimientos minerales, etc.). 1.4. Degradación de ecosistemas, destrucción de la biodiversidad (causa de enfermedades, hambru-

nas…) y, en última instancia, desertificación.1.5. Destrucción, en particular, de la diversidad cultural.

2) Poner fin a las siguientes causas (y, a su vez, consecuencias) de este crecimiento no sostenible:2.1. El hiperconsumo de las sociedades “desarrolladas” y grupos poderosos.2.2. La explosión demográfica en un planeta de recursos limitados. 2.3. Los desequilibrios existentes entre distintos grupos humanos –asociados a falta de libertades e

imposición de intereses y valores particulares- que se traducen en hambre, pobreza, … y, en ge-neral, marginación de amplios sectores de la población.

2.4. Las distintas formas de conflictos y violencias asociados, a menudo, a dichos desequilibrios:2.4.1. Las violencias de clase, interétnicas, interculturales… y los conflictos bélicos (con sus secuelas de

carrera armamentística, destrucción…). 2.4.2. La actividad de las organizaciones mafiosas que trafican con armas, drogas y personas, contri-

buyendo decisivamente a la violencia ciudadana.2.4.3. La actividad especuladora de empresas transnacionales que escapan al control democrático e im-

ponen condiciones de explotación destructivas de personas y medio físico. 3) Acciones positivas en los siguientes campos:

3.1. Crear instituciones capaces de crear un nuevo orden mundial, basado en la cooperación, la so-lidaridad y la defensa del medio y de evitar la imposición de valores e intereses particulares queresulten nocivos para la población actual o para las generaciones futuras.

3.2. Impulsar una educación solidaria –superadora de comportamientos orientados por valores e in-tereses particulares- que contribuya a una correcta percepción de la situación del mundo, prepa-re para la toma de decisiones fundamentadas e impulse comportamientos dirigidos al logro deun desarrollo culturalmente plural y físicamente sostenible.

3.3. Dirigir los esfuerzos de la investigación e innovación hacia el logro de tecnologías favorecedo-ras de un desarrollo sostenible (incluyendo desde la búsqueda de nuevas fuentes de energía al in-cremento de la eficacia en la obtención de alimentos, pasando por la prevención de enfermeda-des y catástrofes o la disminución y tratamiento de residuos…) con el debido control social pa-ra evitar aplicaciones precipitadas.

4) Estas medidas aparecen hoy asociadas a la necesidad de universalizar y ampliar los derechos humanosEllo comprende lo que se conoce como tres “generaciones” de derechos, todos ellos interconectados:4.1. Los derechos democráticos de opinión, asociación…4.2. Los derechos económicos, sociales y culturales (al trabajo, salud, educación…). 4.3. Derecho, en particular, a investigar todo tipo de problemas (origen de la vida, clonación…) sin

limitaciones ideológicas, pero ejerciendo un control social que evite aplicaciones apresuradas ocontrarias a otros derechos humanos.

4.4. Los derechos de solidaridad (a un ambiente equilibrado, a la paz, al desarrollo económico y cul-tural).

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Revista de Enseñanza de la Física. Vol. 18, Nº 2, 2005

ANEXO 2

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