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LA EFICIENCIA ENERGÉTICA: UN DESAFÍO EN NUESTRA VIDA COTIDIANA
Los seres humanos creamos nuestro propio espacio y transformamos el ambiente natural
Como todos los seres vivos, los seres humanos interactuamos entre nosotros, así como también con otros seres vivos y con el ambiente. Semejantes a otras especies, modificamos el entorno en donde nos desenvolvemos. La capacidad de los seres humanos de transformar los ambientes que habitamos, nos ha permitido crear nuevos espacios e impactar en ocasiones de manera irreversible algunas áreas de la superficie de nuestro planeta.
Respecto a su relación con el ambiente, en la historia de la humanidad se pueden distinguir tres grandes etapas.
Hace diez mil años atrás y más, las técnicas utilizadas por las bandas de cazadores/recolectores provocaron fuertes aunque localizados impactos, principalmente en aquellas poblaciones de animales quefueron parte de su dieta. La necesidad de renovar constantemente sus fuentes de recursos, determinó que las bandas tuviesen un estilo de vida nómade, que posibilitó la colonización humana de casi todo el planeta y la consolidación de la diversidad cultural.
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Con el surgimiento de la ganadería y la agricultura, entre 10 mil a 5 mil años atrás, las comunidades humanas se fueron haciendo sedentarias, incrementándose notablemente nuestra capacidad de modificación de los ambientes naturales y de creación de nuevos espacios. Surgió así el espacio rural y las primeras formas de espacio urbano. Se estima en la actualidad que cerca del 24% de la superficie del planeta ha sido modificada directamente por las prácticas agrícolas.
Finalmente, hace poco más de 200 años atrás, la revolución industrial inauguró una nueva etapa, en donde la capacidad productiva de la sociedad se multiplicó gracias al maquinismo, a las nuevas formas de organización social y a los combustibles fósiles (carbón y petróleo), las nuevas fuentes de energía. Con la economía industrial, la sociedad humana ha logrado impactar directamente en el ambiente planetario global, incrementando la concentración atmosférica de CO2 y otros gases de efecto invernadero, debido a la creciente deforestación y a la quema de petróleo, carbón y gas natural, desencadenando el fenómeno del cambio climático actual.
Además, la sociedad industrial ha puesto en peligro de conservación directa e indirectamente a un importante número de especies, ya sea por su sobreexplotación indiscriminada, por la contaminación o por la destrucción de sus hábitats naturales. Dichas especies silvestres se ven afectadas por la contaminación que generan los procesos productivos, que impactan negativamente sobre la atmósfera, las aguas, los suelos e, incluso, sobre la salud de los propios seres humanos.
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Autor: Gentileza: chile365.cl Banco
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Ciudad y energía
En la era actual, las ciudades se han transformado en el espacio donde habita más del 50% de la población mundial. Desde sus inicios, las ciudades han servido a los seres humanos para cobijarse, protegerse y coordinar sus actividades. Las metrópolis contemporáneas, que aglutinan a millones o decenas de millones de habitantes, básicamente cumplen con los mismos propósitos que motivaron la creación de las primeras urbes hace miles de años atrás. |
 Autor: Sergio Nanjari. Banco
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Las ciudades actuales requieren consumir enormes cantidades de energía para poder cumplir eficazmente sus funciones. El desplazamiento interno de sus habitantes y productos, el confort térmico y lumínico de su población, el movimiento de sus fábricas y el funcionamiento de sus empresas, su propio crecimiento a través de la construcción de nuevos edificios, barrios e infraestructura, requieren de energía. En Chile, al menos el 18% de la electricidad se consume desde las ciudades, y se estima que la edificación consume el 42% de la energía de la Unión Europea (UE). |
Autor: SERNATUR. Banco
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En definitiva, todo lo que ocurre dentro de la ciudad demanda energía, que por sí misma la ciudad no puede producir. Las ciudades necesitan ser provistas de energía de distinto tipo, la cuales se obtienen desde diversas fuentes.
Al mismo tiempo, la aplicación y uso que se hace de la energía dentro de la ciudad no sólo da origen al movimiento, luz, calor y trabajo mecánico que ésta requiere para su adecuado funcionamiento. El consumo de energía, tanto de los usuarios finales como de los centros que transforman una fuente de energía en energía útil, también da origen a residuos no deseados pero muchas veces inevitables, principalmente la emisión de gases que contaminan la atmósfera o que incrementan su efecto de invernadero.
Para que una ciudad funcione, entonces, requiere la disponibilidad tanto de fuentes de energía como de sumideros de residuos. El vertiginoso crecimiento de las ciudades durante las últimas décadas nos ha hecho comprender que las fuentes y los sumideros tienen límites. Ello significa que el crecimiento de la ciudad también tiene límites, que en el caso de ser rebasados ponen en riesgo las reservas existentes de la fuente energética o superan la capacidad de carga del planeta.
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Eficiencia energética en la ciudad
Eficiencia energética es un manera de consumir energía que permite mantener o aumentar el trabajo y el confort que genera su uso, minimizando su consumo, es decir, disminuyendo o aumentando en una proporción menor la utilización de energía. Se logra disminuyendo las pérdidas que se generan en los procesos de transformación y consumo de energía. Como resultado, la eficiencia energética permite reducir los diversos impactos negativos que genera el consumo energético.
Si se aplica este concepto al espacio urbano, se deduce que una ciudad eficiente energéticamente sería aquella capaz de disminuir la sobreexplotación de sus fuentes energéticas y recursos naturales, así como también aminorar la carga sobre los sumideros de residuos, sin renunciar al confort y al crecimiento de la producción de bienes y servicios.
Para lograr que una ciudad sea efectivamente eficiente en el uso de su energía, se requieren fuertes inversiones en obras públicas, regulaciones y normativas que fomenten esta forma de consumo energético, orientaciones políticas y planificaciones urbanísticas que comprometan a todos sus habitantes. No es algo fácil, pero sí es posible y necesario.
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Por ejemplo, la ciudad alemana de Tuebingen tuvo que transformar todo su sistema de transporte, incluyendo la incorporación de vehículos híbridos y eléctricos, para disminuir entre 2004 al 2009 su consumo energético total en un 7% y su consumo energético per cápita en un 12%, aun cuando su población aumentó en un 5,3%. |
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Existen múltiples variables a considerar para avanzar en el camino de la eficiencia energética de una ciudad, por ejemplo:
- Las ciudades que ocupan amplias extensiones de superficie tienden a ser menos eficientes energéticamente que las ciudades de superficie pequeña y mayor densidad demográfica, ya que consumen mucha energía para alimentar la extensa red de transportes que requieren.
- Las especies arbóreas para calles y avenidas que permiten una mayor eficiencia energética son las de hoja caduca (siempre que no consuman grandes cantidades de agua), ya que dan sombra durante los meses de verano y permiten el paso de los rayos solares en los meses de invierno.
- El mayor uso de bicicletas y del transporte público sobre el automóvil privado disminuye el consumo de energía y la emisión de CO2 y otros gases contaminantes.
- La existencia de una infraestructura que permita recoger las aguas lluvias y las aguas grises de los edificios, permite aprovecharlas para el riego, por ejemplo.
- Localizar los edificios aprovechando la orientación norte (en el hemisferio sur), desafío que muchas veces implica diseñar los edificios en forma asimétrica, permite maximizar su acceso al sol y a la luz natural.
Estas medidas son sólo ejemplos de lo mucho que se puede hacer para mejorar la eficiencia energética de nuestras ciudades. Sin embargo, muchas de ellas implican decisiones políticas que escapan al ámbito de acción de una persona individual.
Cabe preguntarse entonces, ¿es posible tomar acciones que mejoren la eficiencia energética en nuestra vida cotidiana, en nuestros hogares o nuestros establecimientos educacionales?
Aplicando la eficiencia energética en nuestra vida cotidiana
Las personas tenemos múltiples oportunidades para poder implementar medidas de eficiencia energética en nuestro quehacer cotidiano, en nuestro hogar, nuestro trabajo o nuestro establecimiento educacional.
Antes de adoptar cualquier medida, se sugiere realizar un diagnóstico que permita determinar con precisión en qué actividades consumimos mayor cantidad de energía y qué tipo de energía consumimos. Un diagnóstico energético es útil si nos permite conocer cuáles son las potenciales medidas que podemos implementar para mejorar muestra eficiencia energética.
Eficiencia Energética en el transporte
Una de las actividades que generan mayor consumo energético es el transporte de carga, de pasajeros y también de vehículos particulares. De hecho, durante el año 2006, a nivel mundial, el consumo de los vehículos particulares representó el 47% del total de la energía utilizada en transporte.
Es importante tener en cuenta que:
Por cada litro de bencina que consume un motor de automóvil, se emiten 2,4 kg de CO2 aproximadamente. Si un vehículo rinde 10 km/lt y se desplaza en promedio 40 kilómetros diarios, en un año puede llegar a emitir casi 3,5 toneladas de CO2 a la atmósfera.
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1) Utilizar la bicicleta
Dentro de lo posible, desplazarse a pie o en bicicleta es la mejor medida de eficiencia energética que se puede adoptar.
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2) No cargar innecesariamente el vehículo
Mientras mayor sea la carga que tenga un vehículo, mayor será la fuerza que requerirá para moverse, ya que la fuerza que se debe aplicar depende de la masa del objeto.
Esa fuerza la realiza el vehículo gracias a la energía contenida en el combustible, por tanto a menor carga menor consumo de energía.
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3) Utilizar los neumáticos inflados adecuadamente
La presión baja de los neumáticos provoca una mayor resistencia a la rodadura del vehículo, por lo que mover el vehículo exige más trabajo. Sin la cantidad de aire adecuada en el neumático, actúa una fuerza disipativa que hace que la energía cinética del vehículo se pierda como calor, lo que hace necesario consumir mayor cantidad de energía contenida en el combustible.
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Eficiencia Energética en casas y edificios
En todos los países del mundo, incluido Chile, las edificaciones son claves en el consumo de energía. Uno de los métodos de evaluación de consumo energético que se aplica a casas y edificios es el que considera el "ciclo de vida" de las construcciones, donde se consideran 5 fases: 1) Fabricación de materiales de construcción; 2) Transporte de materiales al sitio de la construcción; 3) Proceso de construcción; 4) Operación y uso del edificio; 5) Demolición y reciclaje de los materiales. Todas las fases son importantes en el consumo de energía, especialmente la de operación y utilización del edificio.
El consumo de energía en las edificaciones residenciales, comerciales o de uso público, como los establecimientos educacionales, proviene de las necesidades de funcionamiento de equipos y electrodomésticos, de iluminación y de confort térmico. |
Uso eficiente de equipos y electrodomésticos
Existen variadas recomendaciones para lograr un uso eficiente del equipamiento de un hogar o de un establecimiento educacional.
Por ejemplo:
- Abrir lo menos posible las puertas del refrigerador
- Utilizar la lavadora con la carga completa de ropa
- Desenchufar los aparatos eléctricos que no se están usando
- Al momento de comprar equipos y electrodomésticos, escoger los más eficientes según el etiquetado.
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Iluminación eficiente
El más eficiente de todos los sistemas de iluminación es el que aprovecha al máximo la luz natural, siempre que se garanticen estándares mínimos de confort lumínico.
Respecto a los sistemas de iluminación artificial se recomienda el uso de sistemas que incluyan tubos fluorescentes o las ampolletas fluorescentes compactas. Son menos económicas en el comercio, pero la inversión se recupera a mediano plazo porque consumen menor energía.
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El confort térmico
Se ha establecido en 20º C la temperatura de confort térmico interior para una edificación. También se considera un rango entre 18ºC y 27º C. Las medidas a tomar para mantener esa temperatura durante todos los días del año dependen de diversos factores, entre los cuales el más importante corresponde a la estación del año.
En efecto, dado que el calor es una transferencia de energía desde los cuerpos de mayor temperatura a los cuerpos de menor temperatura, el flujo del calor se modifica según las estaciones del año. Durante los meses de invierno, el ambiente exterior se encuentra generalmente a temperaturas cercanas o inferiores a 10º C, por lo que es necesario consumir energía para aumentar la temperatura interior del edificio a 20º C. Esto significa que durante el invierno el calor se propagará desde nuestro hogar hacia el ambiente externo. En cambio, durante los meses de verano, la temperatura ambiente puede alcanzar hasta 30º C, por lo que el consumo de energía buscará disminuir la temperatura del interior del edificio a 20ºC. En este caso, el calor ingresará a la edificación desde el ambiente externo hacia el interior.
En invierno la eficiencia energética se logra disminuyendo las pérdidas de calor desde el interior hacia el ambiente.
En verano, la eficiencia se logra disminuyendo la propagación del calor desde el ambiente hacia el interior.
Propagación del calor
El calor se puede propagar a través de tres maneras: por conducción, por convección o por radiación.
Conducción:
Se presenta cuando un objeto es sometido a una fuente de calor en solo una de sus partes, pero su temperatura aumenta en la extensión de todo su cuerpo.
En ese caso, las partículas del objeto que se pusieron en contacto directo con la fuente de calor, aumentan su estado de agitación al recibir esa energía. Al tener un mayor nivel de energía cinética, esas partículas chocan con las partículas contiguas transmitiéndoles la energía, lo que hace posible, a su vez, que éstas últimas choquen con las que se encuentran a continuación.
La conducción térmica depende de la estructura molecular de los materiales, distinguiéndose los conductores y los aislantes térmicos.
Convección
Los fluidos (líquidos y gases) se desplazan según su temperatura y densidad. Y en general los materiales se ubican en el espacio según su densidad, situándose los más densos por debajo de los menos densos. Cuando aumenta la temperatura de un fluido, aumenta el movimiento de sus partículas y se incrementa su volumen, lo que redunda en una disminución de su densidad.
Así, si se eleva la temperatura de un fluido y, por consiguiente, disminuye su densidad, entonces ese fluido se desplaza hacia espacios con menor temperatura y se eleva por sobre los materiales de mayor densidad. A la elevación de ese fluido se le conoce como corriente de convección, la cual propagará el calor en los objetos más fríos.
Radiación
El calor al igual que la luz, se propaga desde un emisor como una onda electromagnética. Las ondas que propagan el calor tienen una frecuencia menor que la ondas de la luz visible, por ello no podemos verlas naturalmente. Se les conoce como radiación infrarroja. La radiación infrarroja no sólo proviene desde el Sol, también una estufa o el cuerpo de un ser vivo pueden puede emitirla.
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