4 ESO
Cultura
DEMO
ientífica INCLUYE
PROYECTO DIGITAL BANCO DE RECURSOS Y LIBRO DIGITAL
La divulgación científica ¿Estamos solos en el universo?
El desarrollo sostenible La nanotecnología
Las enfermedades infecciosas Los grandes avances médicos, etc.
y, además,
más… ciencia y mucho la de ia or st hi ar, conocer la ar, debatir, opin ig st ve in ra pa Tareas
atumanera
Sumario 6
26
50
EQUIPO DE AUTORÍA INICIAL. V. E. Santos, doctora en CC. Químicas y catedrático en la Universidad Complutense de Madrid; M. Ladero, doctor en CC. Químicas y profesor titular en la Universidad Complutense de Madrid.
1.
J. M. Sánchez, licenciado en CC. Matemáticas y DEA en Historia de la Ciencia. Responsable del Área de Astronomía del Museo de las Ciencias de Castilla-La Mancha.
2, 3 y 4.
E. Gómez, doctor en CC. Químicas, profesor de enseñanza secundaria y bachillerato y profesor asociado en la Universidad Complutense de Madrid.
8 EL MÉTODO CIENTÍFICO
12 LA COMUNICACIÓN CIENTÍFICA
16 LA DIVULGACIÓN CIENTÍFICA
5 y 6.
S. Clemente, licenciada y DEA en Bioquímica, y A. Domínguez, licenciada en CC. Biológicas y CC. Ambientales; ambas profesoras de enseñanza secundaria y bachillerato; A. B. Ruiz, doctora en CC. Biológicas, profesora de enseñanza secundaria y actualmente investigadora en el Instituto Valenciano de Investigaciones Agrarias.
TAREAS 18-25
DE APRENDIZAJE
30 LA ESTRUCTURA Y EL ORIGEN DEL UNIVERSO
34 EL CONOCIMIENTO DEL SISTEMA SOLAR
40 ¿ESTAMOS SOLOS
TAREAS
52 LA ACTIVIDAD TECNOLÓGICA Y SUS CONSECUENCIAS
54 EL CONSUMO EXCESIVO DE RECURSOS
58 LOS RESIDUOS 60 LA CONTAMINACIÓN
TAREAS 62-69
42-49
Departamento de Ciencias Naturales de Anaya Educación.
DE LAS HERRAMIENTAS
DEL UNIVERSO A TRAVÉS DE LA HISTORIA
EN EL UNIVERSO?
TAREAS.
ICONOS
28 EL CONOCIMIENTO
ODS Compromiso ODS, actividades y vídeos que te ayudarán a conocer cuáles son las metas para alcanzar los Objetivos de Desarrollo Sostenible trabajadas en el proyecto.
Desarrollo del pensamiento, donde se incorporan explicaciones sobre cómo aplicar las distintas estrategias de pensamiento planteadas en el proyecto.
LOS CONTENIDOS
LAS TAREAS
Con este libro te adentrarás en algunos de los grandes temas de la ciencia y la tecnología a través de una serie de interesantes artículos diseñados con el formato de una revista de divulgación científica.
Al finalizar cada tema, encontrarás una serie de tareas dirigidas e integradas para poner en práctica los contenidos o profundizar en ellos.
En cada artículo, los textos, expuestos de forma clara y amena, se apoyan en ilustraciones e infografías que te guiarán para conocer lo que necesitas sobre cada tema.
70
92
72 LOS RECURSOS ENERGÉTICOS
74 CÓMO UTILIZAMOS LA ENERGÍA
78 EL PROBLEMA ENERGÉTICO
82 EL DESARROLLO SOSTENIBLE
TAREAS 84-91
Realizando estas tareas, ya sea en grupo o de forma individual, podrás trabajar el pensamiento crítico, leer y comprender textos científicos, observar e interpretar imágenes, opinar, debatir en el aula, conocer la vida y los descubrimientos de personalidades de la ciencia o realizar pequeños proyectos de investigación.
114
94 LOS MATERIALES, MOTORES DE LA HISTORIA
96 MATERIALES DE HOY: MATERIALES METÁLICOS
98 MATERIALES DE HOY: MATERIALES NO METÁLICOS
100 ¿OTROS MATERIALES ACTUALES?
136
116 LA SALUD
138 NUESTRAS DEFENSAS
Y LA ENFERMEDAD
118 LAS ENFERMEDADES INFECCIOSAS
124 LAS ENFERMEDADES NO INFECCIOSAS
126 ALGUNAS ENFERMEDADES ACTUALES
102 LA NANOTECNOLOGÍA
TAREAS
104 NUEVOS MATERIALES,
128-135
NUEVOS PROBLEMAS
TAREAS
NATURALES
140 LOS AVANCES MÉDICOS Y LAS TÉCNICAS DIAGNÓSTICAS
144 LOS HÁBITOS SALUDABLES
146 RETOS EN LA PREVENCIÓN Y LA CURACIÓN EN EL SIGLO XXI
TAREAS 148-156
106-113
Plan Lingüístico, con infografías que te darán las pautas para abordar el trabajo por medio de distintos tipos de textos (descriptivo, narrativo, expositivo, etc.).
Orientación académica y profesional, con información sobre diferentes profesiones vinculadas a los contenidos tratados en la asignatura.
TIC, mediante fichas que reforzarán tu uso saludable, correcto y seguro de las tecnologías de la información y la comunicación.
PROYECTO DIGITAL BANCO DE RECURSOS Y LIBRO DIGITAL Regístrate en www.anayaeducacion.es. Solo necesitas tener un correo electrónico, el código que se indica en la primera página de este libro y el permiso de tu padre, madre, tutor o tutora legales. Así podrás acceder al banco de recursos y descargar el libro digital.
LIBRO DIGITAL Una versión digital del libro que podrá ser descargada de forma completa o por unidades, con todos sus recursos o en versión ligera (sin los recursos digitales más pesados), lo que posibilita su uso en condiciones offline y online. Los recursos se agrupan por tipologías y van asociados a cada unidad: vídeos, presentaciones, actividades interactivas…
RECURSOS ONLINE en www.anayaeducacion.es Un área de acceso exclusivo al banco de recursos con una amplia oferta, como vídeos, presentaciones audiovisuales, actividades autoevaluativas, actividades lúdicas para aprender jugando, textos científicos con propuestas de trabajo, imágenes interactivas, calendario científico, etc.
6
3
O
LL O R R A S E D Y ÍA ENERG
E L B I N SOSTE «El impacto del cambio climático mundial puede presentar un desafío mayor que cualquier otro al que se haya enfrentado la humanidad, con la excepción del de impedir una guerra nuclear». Gro Harlem Brundtland. Política noruega Pronunció la frase en 1989, durante la conferencia de Toronto, cuando era presidenta de la Comisión Mundial de la Organización de Naciones Unidas para el Desarrollo y el Medioambiente.
70
DESCUBRE…
1 LOS RECURSOS ENERGÉTICOS
2 CÓMO UTILIZAMOS LA ENERGÍA
4 3 EL PROBLEMA ENERGÉTICO
EL DESARROLLO SOSTENIBLE
APLICA... PIENSA… El consumo energético en Villaahorro LEE… Inquietudes con la energía OBSERVA… Imágenes que calientan el ambiente OPINA… ¿Cuál será la fuente de energía del futuro? CONOCE A… Las personas que hicieron historia en el descubrimiento y el uso de la electricidad DEBATE… La energía nuclear INVESTIGA… Diseña un modelo de automóvil alternativo
Y además, en anayaeducacion.es… • LA GENERACIÓN DE ELECTRICIDAD • VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LAS FUENTES DE ENERGÍA • CONSEJOS PARA FRENAR EL CAMBIO CLIMÁTICO • LAS CUMBRES MEDIOAMBIENTALES • ACTIVIDADES INTERACTIVAS • FICHAS DE REPASO
Y MUCHO MÁS… 71
1
LOS RECURSOS ENERGÉTICOS
Nuestro progreso en la Tierra ha ido
como el viento. Estos fenómenos
unido a nuestra capacidad para obte-
contienen energía cinética debido
ner y consumir energía de los deno-
a que son masas en movimiento.
minados recursos energéticos, que van ligados a las fuentes de energía.
Las fuentes de energía son todos aquellos materiales o procesos naturales de los que podemos
LOS «COMBUSTIBLES NUCLEARES» Son sustancias radiactivas capaces de emitir energía al desintegrarse sus núcleos atómicos. El más impor-
obtener la energía que necesita-
tante es el uranio, que se obtiene de
mos para realizar nuestras acti-
minerales como la pechblenda.
vidades.
EL HIDRÓGENO Es el elemento químico más abundante del universo, aunque en la Tierra se encuentra combinado en moléculas de las que hay que separarlo para poder utilizarlo como fuente de energía. Su uso actual aún es muy escaso o incluso experimental.
2018 CONSUMO MUNDIAL TOTAL DE FUENTES DE ENERGÍA
LA BIOMASA
Una fuente de energía no es un re-
Se llama así a los materiales com-
curso energético si no es rentable.
bustibles procedentes de seres
Por eso, las fuentes que utilizamos
vivos (leña, restos orgánicos, alco-
más son las que concentran mucha
holes, biogás,…) que contienen la
energía y son fáciles de obtener. Por
energía química almacenada por
orden de importancia (de las más
estos seres.
Petróleo
34 %
Carbón
27 %
Gas natural
24 %
Hidroeléctrica
7 %
Combustibles nucleares
4 %
usadas a las menos usadas) son:
LOS COMBUSTIBLES FÓSILES
EL SOL Debido a las reacciones nucleares que experimenta, nuestra estrella
Son el carbón, el gas natural y los deri-
emite grandes cantidades de ener-
vados del petróleo. Se originaron hace
gía en forma de luz y calor, que lle-
millones de años, cuando restos de
gan a la Tierra.
Otras renovables
(biomasa, sol, viento, geotérmica, mar…)
4 %
seres vivos quedaron sepultados bajo sedimentos y se transformaron en estas sustancias ricas en hidrocarburos, con energía química almacenada.
EL AGUA Y EL AIRE EN MOVIMIENTO
EL CALOR INTERNO DE LA TIERRA O ENERGÍA GEOTÉRMICA
27 %
El interior terrestre (el manto y el núcleo) está muy caliente. En determinadas zonas, las rocas calien-
La energía solar y la gravedad im-
tes están más cerca de la superficie
pulsan las corrientes de agua de los
y este calor es intenso a pocos me-
ríos, de las mareas y del oleaje, así
tros de profundidad bajo la corteza.
72
24 %
4 %
7 % 4 %
34 %
RECURSOS ENERGÉTICOS NO RENOVABLES
RECURSOS ENERGÉTICOS RENOVABLES
HIDRÁULICA PETRÓLEO
CARBÓN
VIENTO
SOLAR
FUENTES PRIMARIAS
FUENTES PRIMARIAS
BIOMASA
GAS NATURAL GEOTÉRMICA
HIDRÓGENO
A PARTIR DE LAS PRIMARIAS, SE OBTIENEN...
COMBUSTIBLES
ELECTRICIDAD
FUENTES SECUNDARIAS
FUENTES SECUNDARIAS
COMBUSTIBLES NUCLEARES
«SI PONEMOS TODA NUESTRA ENERGÍA Y RECURSOS EN LA CONTINUA EXTRACCIÓN DE COMBUSTIBLES FÓSILES, HABREMOS PERDIDO LA OPORTUNIDAD DE HABER INVERTIDO EN ENERGÍAS RENOVABLES». David Suzuki. Zoólogo y divulgador científico canadiense. 73
2 CÓMO UTILIZAMOS LA ENERGÍA ·· Mediante reacciones nucleares.
Las fuentes de energía no nos sirven
dentro del campo magnético ge-
de nada a no ser que sepamos extraer
nerado por potentes imanes. La
de ellas la energía que contienen.
energía cinética que hace girar
voca la ruptura o fisión de un nú-
las bobinas procede de corrientes
cleo pesado de uranio en otros
de agua, del viento o de vapor de
más ligeros. Esto libera gran can-
agua a presión.
tidad de energía térmica.
Para
aprovechar una fuente
de energía, tenemos que ser capaces de emplear la energía que nos aporta para realizar alguna tarea.
A veces, la energía se usa directa-
En los reactores nucleares se pro-
·· Mediante células fotovoltaicas.
·· De la radiación solar. El Sol en-
Estos elementos son materiales
vía energía a la Tierra, que puede
que producen electricidad direc-
aprovecharse y concentrarse me-
tamente al recibir la luz.
diante colectores solares térmicos.
·· Mediante reacciones químicas.
·· De la energía geotérmica. Esta
Determinadas reacciones quími-
energía se aprovecha haciendo
el calor del Sol, para secar la ropa; o
cas producen electricidad. Las
llegar una conducción de agua
la energía de una corriente de agua,
empleamos en las pilas y las ba-
hasta las zonas profundas y ca-
para hacer girar un molino hidráulico.
terías.
lientes de la corteza, y recuperán-
mente. Por ejemplo: la energía cinética del viento, para mover un velero;
En cambio, casi siempre es necesario transformar la energía de la fuente en otra forma de energía aprovechable.
TRANSFORMAMOS LA ENERGÍA
dola después como agua caliente LA OBTENCIÓN DE CALOR
Necesitamos calor, sobre todo para producir el vapor de agua a presión que mueve las turbinas de los generadores electromagnéticos, pero tam-
o como vapor de agua a presión.
·· A partir de la electricidad. Mediante dispositivos como resistencias o inductores magnéticos…
bién para fundir metales, para otros
LA GENERACIÓN DE MOVIMIENTO
procesos de la industria, para calen-
Necesitamos mover nuestras má-
tar nuestras viviendas, para preparar
quinas. Para ello, tenemos que ob-
y cocinar alimentos.
tener energía cinética y transmitirla
LA PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD
Podemos obtener calor de varias
a los mecanismos. La energía ciné-
La electricidad es la forma de ener-
formas, aunque las más importan-
gía que más utilizamos en la actua-
tes son las siguientes:
lidad. Sin ella, nuestra tecnología no
·· Mediante combustiones. Utiliza-
Casi toda la energía de las fuentes energéticas se transforma en electricidad, en calor o en movimiento.
es posible. Se obtiene de tres modos principales:
·· Mediante generadores electro-
mos combustibles de todo tipo (fósiles, biológicos, hidrógeno...) en quemadores, donde se los hace
magnéticos (dinamos y alterna-
arder al combinarlos con el oxíge-
dores). En estos dispositivos, la
no. Estas reacciones desprenden
electricidad se induce haciendo
calor, luz y una mezcla de gases y
girar varias bobinas de cobre
partículas que llamamos humo.
74
tica se obtiene fundamentalmente mediante dos transformaciones:
·· Aprovechando
la violenta ex-
pansión de los gases de la explosión de un combustible. Es lo que ocurre en el interior de los motores de explosión de los vehículos.
·· Transformando la electricidad en
movimiento mediante motores electromagnéticos.
PRINCIPALES FORMAS DE OBTENER ELECTRICIDAD
Los fluidos en movimiento mueven una turbina unida a un generador electromagnético. La electricidad se distribuye.
Producimos vapor a presión calentando agua con combustibles fósiles, nucleares o de la biomasa.
Las placas fotovoltaicas transforman la luz solar en electricidad. Las baterías producen electricidad mediante reacciones químicas. Aprovechamos el viento.
Generamos corrientes de agua mediante presas.
MÉTODOS DE OBTENCIÓN DE CALOR DE COMBUSTIONES
DE LA RADIACIÓN SOLAR
MEDIANTE REACCIONES NUCLEARES
MEDIANTE ENERGÍA GEOTÉRMICA
MOTORES MOTOR DE EXPLOSIÓN
MOTOR ELÉCTRICO
MEDIANTE ELECTRICIDAD
En anayaeducacion.es Presentación «La generación de electricidad».
75
EL HIDRÓGENO: PRESENTE Y FUTURO
Para poder disponer de hidrógeno
luz solar para obtener energía. En
aprovechable, hay que extraerlo de
el proceso dividen las moléculas
El hidrógeno es el elemento más
las moléculas de estas sustancias
de agua y producen hidrógeno.
consumiendo energía durante el pro-
Este proceso se lleva a cabo en
tuye el 70 % de su masa total). Es
ceso de obtención. Hay tres métodos:
biorreactores y por ahora está en
un gas diatómico (H2), incoloro y
·· Mediante procesos químicos. La
fase experimental.
abundante en el universo (consti-
muy ligero. Sus propiedades como fuente energética lo señalan como el principal recurso energético del futuro cercano y sustituto de los combustibles fósiles.
LA OBTENCIÓN DE HIDRÓGENO A pesar de ser tan abundante, el hidrógeno apenas se halla libre en la Tierra, ya que casi se encuentra mayoritariamente combinado con otros elementos, formando sustancias
producción industrial de hidrógeno se lleva a cabo mediante la
·· Por
electrólisis del agua. La
corriente eléctrica es capaz de
reacción del vapor de agua con
descomponer el agua en oxíge-
metanol o etanol (procedentes
no e hidrógeno. Es un proceso en
de biomasa vegetal), o con gases
el que se pierde mucha energía
del destilado del petróleo o de la
eléctrica, que es cara de producir,
gasificación del carbón. Este mé-
por lo que aún no resulta renta-
todo es barato, pero como hace
ble, salvo que sea energía eléctri-
uso de combustibles fósiles y es
ca de fuentes renovables.
contaminante, no es una alternativa energética.
·· Mediante procesos biológicos.
A las dificultades de estos métodos de obtención hay que añadir las de almacenaje y distribución que plan-
como el agua, las biomoléculas, los
Determinadas algas y cianobac-
tea el hidrógeno, dado que es un
hidrocarburos, muchos minerales…
terias son capaces de absorber la
gas potencialmente explosivo.
PRINCIPALES MÉTODOS DE OBTENCIÓN DEL HIDRÓGENO PROCESOS QUÍMICOS
PROCESOS BIOLÓGICOS
76
ELECTRÓLISIS
APROVECHAMIENTO ENERGÉTICO DEL HIDRÓGENO El hidrógeno proporciona energía
POR REACCIONES QUÍMICAS
na, generan electricidad suficiente
El hidrógeno puede combinarse
como para alimentar un hogar o el
con el oxígeno y producir vapor de
motor eléctrico de un vehículo.
agua, desprendiendo energía. Si esta reacción se realiza de for-
de dos formas principales: POR REACCIONES NUCLEARES
ma violenta, desencadenándola mediante una chispa, es una combustión explosiva. Esto permite
presión los átomos de hidrógeno,
aprovechar el hidrógeno en mo-
sus núcleos se fusionan para formar
tores de explosión similares a los
otro más pesado (helio), con gran
que funcionan con derivados del
desprendimiento de energía. Estas
petróleo.
reacciones nucleares llamadas «de
Pero si la reacción se hace de forenergía generada es una corriente
El ser humano es capaz de provo-
eléctrica; es decir, un tránsito de electrones. Esto se puede lograr en
chamiento para obtener energía
las llamadas pilas de combustible.
eléctrica aún no se ha logrado y
Estos dispositivos, cuyo funcio-
está en fase de investigación.
namiento se ilustra en esta pági-
FUSIÓN DEL HIDRÓGENO
O2
ma controlada, sin combustión, la
las estrellas. car esta reacción, pero su aprove-
2H2 +
Al calentar mucho y someter a gran
fusión» son las que tienen lugar en
COMBUSTIÓN DEL HIDRÓGENO
2H2O
Energía
PILAS DE COMBUSTIBLE
Dos átomos de deuterio (un isótopo del hidrógeno)
Átomo de helio
Energía
Protón
77
3 El problema energético El modelo energético actual se enfrenta a graves problemas que ponen en peligro tanto su continuidad para garantizar el desarrollo de la sociedad como la integridad del medioambiente del que nuestra especie forma
LA CONTAMINACIÓN
El uso de la energía genera resi-
Es debida sobre todo a los pro-
duos, entre los que destacan, por
cesos de obtención, transporte
su peligrosidad, los siguientes:
y utilización de los combustibles
·· Los
fósiles. Destacan dos tipos:
residuos radiactivos ge-
nerados en las reacciones de
parte. A continuación, se expo-
fisión, ya que conservan su ra-
nen los más importantes.
diactividad durante un largo
EL AGOTAMIENTO DE LAS FUENTES DE ENERGÍA Las principales fuentes de energía que utilizamos en la actualidad, los combustibles fósiles y los nucleares, no son renovables. Se extraen de yacimientos en la corteza terrestre que tardan millones de años en re-
78
LOS RESIDUOS
período. Sus emisiones pueden causar daños biológicos.
·· Los
residuos mineros proce-
dentes de las explotaciones de carbón, de uranio o de materiales como el cobre o el litio generan contaminantes para los suelos y las aguas.
·· Las sustancias químicas de las
·· Los vertidos de petróleo y sus derivados. Contaminan el suelo
y el agua y dañan gravemente los ecosistemas. Son especialmente graves las llamadas «mareas negras», que pueden contaminar grandes extensiones de mar abierto y costas.
·· La contaminación de la atmósfera debida a los gases emitidos en las combustiones, sobre todo por el CO2, que incrementa el efecto invernadero, así como
generarse en procesos geológicos.
baterías, que tienen gran poder
las emisiones de SO2 y NOx, que
Si se siguen consumiendo al ritmo
contaminante cuando se des-
causan el smog y la lluvia ácida
actual, se agotarán.
echan sin el adecuado control.
entre otros fenómenos.
En anayaeducacion.es Presentación «Ventajas e inconvenientes de las fuentes de energía»
LA RENTABILIDAD Y LA SOSTENIBILIDAD
y asequibles para quienes utilizan dicha energía.
Un aspecto relevante del uso de la energía es el económico. No se trata solo de obtener y distribuir la energía, sino de que, además, esas actividades sean rentables, es decir, que puedan proporcionar un beneficio a quienes las llevan a cabo y que sean accesibles
Las fuentes de energía que más se utilizan en la actualidad se han generalizado porque su obtención, transporte, transformación y uso son sencillos y baratos, de modo que su comercialización proporciona grandes beneficios y las hace accesibles para muchas personas.
VENTAJAS
FUENTE DE ENERGÍA
Pero este modelo, basado solo en la rentabilidad económica, ha descuidado la sostenibilidad de esas fuentes de energía, que flaquean en ese aspecto debido a que:
·· Deterioran el medioambiente. ·· Muchas de ellas se pueden agotar. ·· No son igualmente accesibles
para todas las sociedades, por lo que generan desigualdades entre países y conflictos.
INCONVENIENTES
Renovables No contamina la atmósfera · Apenas genera residuos · Fácil de almacenar en embalses · No contamina la atmósfera · Apenas genera residuos · Es barata y accesible · No contamina la atmósfera · Apenas genera residuos · Es barata y accesible · Muy barata y fácil de obtener y utilizar · Reutiliza residuos · Emite tanto CO2 como fija · No contamina la atmósfera · Apenas genera residuos · Proporciona tanto energía cinética como calor ·
AGUAS CONTINENTALES
SOL
VIENTO
BIOMASA
MAR
· Centrales hidroeléctricas costosas · Depende de recursos hídricos escasos · Los embalses alteran ecosistemas · Por ahora es poco eficaz · Es muy intermitente · Requiere de baterías contaminantes y de paneles solares que ocupan mucho terreno · Dispersa e intermitente · Los aerogeneradores tienen gran impacto · Produce gases contaminantes y humos · Ocupa suelo cultivable · Las centrales talasotérmicas o maremotrices son caras · Tiene impacto en las costas
Apenas contamina · No produce residuos ·
GEOTÉRMICA
· Produce algunos gases contaminantes. · Solo disponible en zonas geotérmicamente activas
Apenas contamina y no produce residuos · Con muchas formas de aprovechamiento ·
HIDRÓGENO
· Su obtención puede ser cara, difícil y contaminante · Puede ser peligroso
No renovables Fáciles y baratos de extraer · Muy eficaces y asequibles · Muchas aplicaciones · Produce mucha energía · No produce gases contaminantes ·
COMBUSTIBLES FÓSILES NUCLEAR DE FISIÓN
· Contaminan la atmósfera · Generan muchos residuos · Reservas en disminución · Residuos peligrosos y duraderos · Accidentes catastróficos · Coste elevado
79
EL CAMBIO CLIMÁTICO La Tierra, en sus casi 5000 millones de años de existencia, ha tenido climas tropicales y edades de hielo. Desde la última era glacial, que terminó hace unos 11 000 años, el clima de la Tierra se ha mantenido relativamente estable, aunque esto está cambiando.
En la actualidad hay pruebas científicas
suficientes
como
para afirmar que se está pro-
·· Es un problema global. El cam-
perficie de la Tierra aumentó en
afectando a todo el planeta. Es
0,74 °C,
el primer impacto ambiental
temperatura media de la su-
·· El calentamiento es mayor en tierra firme que en los océanos.
·· El ritmo medio de calentamiento durante los últimos 50 años duplicó el de los últimos 100 años.
·· En los primeros años del siglo xxi
se registraron las tempera-
duciendo un cambio climático
turas más altas desde que co-
y que las actividades humanas
menzaron a registrarse estos
relacionadas con la energía
datos.
(aquellas
que producen ga-
ses de efecto invernadero) son sus causas más probables.
LOS DATOS SOBRE EL CAMBIO CLIMÁTICO
Los datos que apoyan esta afirmación proceden del Panel Intergubernamental para el Cambio Climático (IPCC), un grupo de más de 3000 expertos de más de 120 países, creado bajo los auspicios de la ONU, con la finalidad de analizar y proporcionar información de los conocimientos científicos, técnicos y socioeconómicos sobre el cambio climático, sus causas, posibles repercusiones y estrategias de respuesta. Sus conclusiones son: 80
·· Desde 1906 a la actualidad, la
·· Se prevé un calentamiento de unos 0,2 °C en cada uno de los próximos dos decenios, si no se reducen las emisiones a la atmósfera de gases de efecto invernadero. Si se rebasa la cifra
bio es tan intenso que está
debido a las actividades humanas que tiene alcance global.
·· Se está produciendo muy de-
prisa. Es mucho más rápido y brusco que los cambios climáticos naturales del pasado.
·· Es persistente en el tiempo. El cambio se ha desencadenado y
ha llegado a un punto sin retorno tal que, aunque se dejaran de emitir gases de efecto invernadero, los cambios seguirían produciéndose.
·· Tendrá efectos imprevisibles.
La ruptura del equilibrio climático puede tener efectos que aún no pueden calcularse. Incluso se duda de si podría desencade-
de 2 °C de aumento, el proble-
narse un clima global muy cáli-
ma será muy grave e irreversi-
do y árido o una glaciación re-
ble.
pentina por la alteración de las corrientes oceánicas.
LOS EFECTOS DEL CAMBIO CLIMÁTICO
Las principales consecuencias
Según el IPCC, el cambio climáti-
notando en el planeta. Se tra-
co implica complejas interaccio-
ta de una serie de cambios que
nes entre procesos ambientales,
afectan, por supuesto, a los fe-
económicos, políticos, institucio-
nómenos meteorológicos, pero
nales, sociales y tecnológicos y
también a los ecosistemas, a la in-
es el problema más importante al
tegridad de las masas de hielo, a
que la humanidad se enfrentará
la dinámica de los océanos y a la
en este siglo porque:
sociedad humana y su economía.
del cambio climático ya se están
CAMBIOS ATMOSFÉRICOS
CAMBIOS EN EL MEDIO
aumentado su nivel unos 17 cm
EXTREMOS
NATURAL
·· Los
durante el siglo
ciclones y los huracanes
Los cambios en las condiciones
ya ha causado daños en ecosis-
son más frecuentes e intensos,
climáticas alteran los ciclos bioló-
temas marinos y costeros, como
ya que la temperatura del mar
gicos de los seres vivos. Esto pue-
los manglares y los arrecifes de
es más alta y esto favorece su
de hacer que se desplacen hacia
coral. Además, todo apunta a
formación y su crecimiento.
zonas con condiciones más ade-
que se intensificará e inundará is-
cuadas. Estos desplazamientos
las coralinas y extensas áreas de
de especies producen cambios
costa.
·· Se producen inundaciones sin
precedentes en algunas zonas. La subida de las temperaturas significa mayor evaporación, y una atmósfera más cálida puede retener más humedad; en consecuencia hay más agua en suspensión que puede caer en forma de precipitación.
drásticos en los ecosistemas. De hecho, hay ecosistemas que han desaparecido al ser incapaces de recuperar su equilibrio tras el cambio climático. CAMBIOS EN LAS MASAS DE
xx .
Esta subida
Un problema añadido es la presencia de grandes cantidades de agua dulce en el Ártico, que puede interrumpir la corriente termohalina del Golfo.
HIELO Y EN EL NIVEL DEL MAR
CAMBIOS SOCIOECONÓMICOS
El calentamiento está haciendo
El aumento de la temperatura y
y duraderas. El calentamiento
que las grandes masas de hielo
de la sequedad en algunas áreas,
afecta sobre todo a las regio-
del planeta (los glaciares y los
o las tormentas e inundaciones
nes secas, donde se favorece la
casquetes polares) reduzcan su
en otras perjudican a los culti-
desertización, que, a su vez, re-
extensión al fundirse. Como con-
vos, que se pierden o reducen su
duce aún más la frecuencia de
secuencia del vertido de toda esa
productividad. Esto amenaza la
las precipitaciones.
agua en los océanos, estos han
disponibilidad de alimentos.
·· Las sequías son más intensas
En anayaeducacion.es Vídeo «Consejos para frenar el cambio climático».
«NUESTROS HIJOS NO TENDRÁN TIEMPO PARA DISCUTIR SOBRE EL CAMBIO CLIMÁTICO. ESTARÁN OCUPADOS LIDIANDO CON SUS EFECTOS». Barack Obama (Presidente de EE. UU. de 2009 a 2017) 81
4 sostenible
El desarrollo
El desarrollo sostenible es un modelo de explotación y consumo de los recursos naturales que debe satisfacer las necesidades humanas actuales, pero conservando los recursos, disminuyendo la degradación ambiental y fomentando la solidaridad entre países, de modo que se garanticen el desarrollo y la calidad ambiental a las generaciones futuras.
NECESITÁBAMOS UN CAMBIO
(1992), se propuso un modelo de
para responder a la amenaza del
desarrollo capaz de satisfacer las
cambio climático. Su objetivo fue
El modelo del desarrollo sostenible
necesidades del presente sin poner
reducir de forma global las emi-
en peligro la capacidad de las ge-
siones de gases de efecto inver-
neraciones futuras para satisfacer
nadero e impulsar el desarrollo de
turales que hemos tenido, y que aún
sus propias necesidades.
las energías renovables y libres de
seguimos teniendo en gran medida,
Así surgió la idea del modelo del
ha generado una crisis ambiental
desarrollo sostenible, que, desde
Ante lo ambicioso del proyecto y
global con problemas como el cam-
entonces, se plantea como el prin-
sus compromisos y las diferentes
bio climático, el deterioro de los eco-
cipal objetivo a alcanzar por parte
realidades de los distintos países,
sistemas, la pérdida de biodiversidad
de la humanidad.
se propusieron dos vías de acción:
surgió porque el modelo de explotación y consumo de los recursos na-
o el agotamiento de los recursos.
estas emisiones.
·· El establecimiento de un comer-
gobiernos iniciaron hace años con-
PRIMEROS ACUERDOS: REDUCIR LAS EMISIONES
versaciones, con el fin de alcanzar
Entre los primeros compromisos in-
acuerdos internacionales que per-
ternacionales que se alcanzaron para
mitieran dar soluciones globales a
caminar hacia el desarrollo sosteni-
esos problemas globales.
ble, destaca el Protocolo de Kioto.
Así, durante la Conferencia de
Este acuerdo fue firmado en 1997 por
el uso generalizado de fuentes de
Medioambiente y Desarrollo de Río
los principales países industrializados
energía sin emisiones de CO2.
Ante esta situación, numerosos
82
cio de emisiones de CO2 basado
en el principio de «quien contamina paga».
·· El desarrollo de tecnologías para
mejorar la eficiencia y el ahorro energéticos o para poner a punto
En anayaeducacio.es Las cumbres medioambientales.
LA GESTIÓN SOSTENIBLE DEL PLANETA Como se puede concluir, la situación medioambiental hace imprescindible impulsar el nuevo modelo de desarrollo sostenible y para ello es fundamental cambiar la mentalidad hacia otra basada en una gestión racional de los recursos y en el empleo de fuentes de energía inagotables, limpias y, en la medida de lo posible, accesibles para todas las sociedades. MEDIDAS PARA EL PRESENTE
Hasta que se consiga implantar de forma extendida una tecno-
·· Hay que mejorar la eficiencia de los quemadores y de los motores de combustión, haciendo que consuman menos y que emitan menos gases y menos partículas.
·· Se debe fomentar el ahorro de energía desarrollando medios
de transporte público accesibles, asequibles y atractivos para la población, mejorando la orientación y los sistemas de climatización y aislamiento de
·· Es necesario fomentar el recicla-
tecnología y hacerla más eficien-
en la industria como en los hoga-
te. Para ello:
res. Esto no solo ahorra materia-
·· Conviene sustituir las centrales
les, sino también la energía que
binado, que aprovechan los gases calientes de la combustión para mover una turbina y el calor de esa misma combustión para producir vapor y mover otra turbina). Así se reducen el
zar a tomar las siguientes medidas:
·· Habrá que mejorar el aprovechamiento de los recursos y las
energías renovables sin emisiones de gases contaminantes para que sean más viables tecnológica y económicamente. En especial habrá que centrar los esfuerzos en la energía sohidrógeno.
trodomésticos eficaces…
para reducir el consumo, tanto
gas natural o las de ciclo com-
co en el futuro, habrá que comen-
lar, la eólica, la hidráulica y la del
es conveniente mejorar la actual
contaminantes (como las de
Para cambiar de modelo energéti-
das energéticas, usando elec-
je y la reutilización de materiales
taminantes) por otras menos
EL FUTURO CERCANO
las viviendas para evitar pérdi-
logía energética sin emisiones,
térmicas de carbón (muy con-
MEDIDAS PARA
se emplea en producirlos.
·· Es imperativo gestionar de manera racional los recursos biológicos: reducir la sobrepesca, frenar la deforestación, fomentar la agricultura y la ganadería de conservación y apoyada en tecnologías para mejorar la eficiencia…
·· Fomentar la actitud individual y
·· Habrá que desarrollar y poner
a punto los reactores de fusión nuclear, que generan gran cantidad de energía sin emitir gases contaminantes ni radiación. Esta forma de obtención de energía podría resolver el problema energético mundial, pero aún no están resueltos todos los problemas técnicos que suscita.
·· Habrá que plantearse modelos
socioeconómicos más justos para todos los habitantes del planeta, que estén basados en la estabilidad y el equilibrio en vez de en el consumo y el creci-
social comprometida con el de-
miento continuos. Para ello, es
consumo de combustible y las
sarrollo sostenible para que se
imprescindible una comunica-
emisiones de CO2, y de óxidos
adopten hábitos de vida en los
ción entre naciones dirigida a
de azufre y nitrógeno.
que no se desperdicie energía.
un bien común. 83
S A E R TA
1
PIENSA…
A continuación, puedes ver la producción energética anual de algunos países según la fuente de energía que utilizan. Explica a qué crees que se deben las diferencias y qué modelo crees que es el mejor y por qué. Alemania Alemania
EEUU EE. UU.
4
11
Petróleo Petróleo Carbón Carbón Hidroeléctrica Hidroeléctrica Renovables Renovables Gas natural Gas natural Nuclear Nuclear
9 20
16
37
29 4
Petróleo Carbón 8 14 3 Hidroeléctrica
45
EgiptoPetróleo Egipto
Renovables Gas natural Nuclear
Carbón Hidroeléctrica
China ChinaPetróleo 7
Renovables Gas natural Nuclear
Carbón Hidroeléctrica
3
19
6
1
11
8
3 45
Brasil Brasil
51
46 28
3 0,5
2
84
62
6
0,5
Petróleo Carbón Hidroeléctrica
Renovables Gas natural Nuclear
Petróleo Carbón Hidroeléctrica
Renovables Gas natural Nuclear
Has decidido mudarte a Villahorro, ciudad en la que el consumo energético está muy controlado. Cada habitante tiene derecho a 10 000 PE (puntos energéticos) al año. Estos puntos permiten adquirir ciertas comodidades para la vida en la ciudad. Observa detenidamente la tabla y elige qué comodidades elegirías y describe cómo sería tu vida en Villahorro.
Petróleo Carbón Hidroeléctrica
Renovables Gas natural Nuclear
Ten en c uenta que e ahorro y por cada sta ciudad premia 100 PE n en un año o consum el se le devu idos €. ¿Cambia e rías tu mo lven a la persona 1 do de vida 0 10 € te de vo si ¿Y si fuera lvieran 100 € por c en vez de ad n 1000 €? Justifica tu a 100 PE? s respuesta s.
Cocina y horno 2000
Iluminación en casa 1000
Alumbrado público 1500
Agua caliente 2000
Secador de pelo 1000
Conexión a internet 2000
Microondas 2000
Cafetera, licuadora… 2000
Televisión 1000
Ascensores 1000
Plancha 1000
Videoconsola 1000
Ordenador 1500
Tablet 1000
Móvil 1000
Transporte público 1500
Reloj despertador 200
Aspiradora o similar 1000
Lavadora 1000
Secadora 1000
Lavavajillas 1000
Nevera 1500
Calefacción 2000
Aire acondicionado 2000
LEE... 1
Transforman energía eléctrica en hidrógeno aplicando microondas de potencia
Una nueva tecnología desarrollada por el CSIC y el Instituto de Tecnología Química de la Universidad Politécnica de Valencia permite transformar energía eléctrica en hidrógeno o productos químicos, aplicando solo microondas de potencia, sin cables ni contacto alguno con electrodos, lo que tiene un gran potencial para almacenar energía renovable y producir tanto combustibles sintéticos como productos químicos verdes, fundamental para el proceso de descarbonización industrial en el que se está inmerso en el sector del transporte, y la industria, debido a los exigentes objetivos entre 2020 y 2040 para reducir el consumo de energía y de materiales procedentes de fuentes fósiles, principalmente de gas natural y petróleo. La aplicación principal de esta «revolucionaria» tecnología es la producción de hidrógeno verde, sin emitir gases de efecto invernadero, a partir de agua, para uso industrial y transporte algo necesario para lograr que la Unión Europea sea climáticamente neutra en 2050, una economía con cero emisiones netas de gases de efecto invernadero. Se trata de una tecnología con un gran potencial para los coches alimentados por pilas de combustible e híbridos o grandes vehículos como trenes o barcos, pero también para la industria química, la metalurgia, el sector cerámico o la producción de fertilizantes, entre otros. También se estudian otras aplicaciones futuras como la recarga ultrarrápida de baterías, la generación directa de oxígeno con microondas, lo que abre un amplio campo de nuevas aplicaciones pudiendo tener un papel importante en la futura exploración y colonización de la Luna, Marte u otros cuerpos rocosos del sistema solar. Extraído de EFEverde- 3/20 - Fuente: CSIC
¿Cuánto petróleo queda en el mundo? Los datos de reservas son inciertos, lo que siembra dudas en el mercado petrolero. Además, muchos países no publican datos de stock, lo que impide medir oferta y demanda real. Extraído de Expansión - 31/07/2016 - C. González del Valle / A. Cora / P. Cerezal
1. Utiliza lo recursos para tu aprendizaje que conside-
res (búsqueda en diccionarios e Internet, con tenidos tratados en la unidad o en otras materias, pre guntas directas a familia o profesorado, etc.) e inte nta dar una definición rigurosa y precisa de los términos señalados en rojo. 2. Busca en el diccionario o en otras fuentes de información las palabras necesarias para entender el contenido cuyo significado desconozcas. 3. Organiza las ideas clave del artículo sobre la nueva tecnología de hidrógeno en una lista de ítems en el que haya términos destacados en neg rita, subrayados, distinto color... 4. Aprovechando lo que ya sabes y poniendo en juego tu iniciativa y creatividad, intenta dar una explicación a por qué no hay una respuesta a la pregunta que da título a la segunda noticia. 5. Analiza la información, reflexiona y expón tu opinión sobre el contenido de ambos textos.
2
apen ese glaciar; no le puede dar T el Sol
En los Alpes italianos, una inmensa masa helada se cubre cada verano con 100 000 metros cuadrados de tela. Pero este gran esfuerzo representa solo un pequeño parche en la herida a estos gigantes de hielo cercados por el calentamiento global. Extraído de El País - 23/10/2020 - Esther Sánchez
algunas de las causas que provocan el extracto problema ambiental que se describe en el medida de la noticia. Después, propón, al menos, una que sirva para minimizarlo. 7. ¿Qué opinión te merece la forma de dar solucióncia?al noti deshielo del glaciar que se describe en la y como ¿Crees que es solo un parche a la herida tal se dice en el texto? Justifica tu opinión. de la 8. Elige uno de los problemas derivados del usoaria y energía y descríbelo emulando la forma liter poética a como se hace en este texto.
6. Enumera
85
OBSERVA… IMÁGENES QUE «CALIENTAN»
1
240 mm 220 mm 200 mm 180 mm 160 mm 140 mm 120 mm 100 mm 80 mm 60 mm 40 mm 20 mm 0 mm 1880 1887 1894
climático es la subida Uno de los efectos del cambio vocaría la anegación del nivel del mar, lo que pro ados en la costa, como de numerosos lugares situ Nueva York, Río de JaCádiz, Liverpool, Ámsterdam, a lo que puede verse en neiro... Sería algo semejante as una idea, Ámsterdam, esta imagen; para que te hag 92 % de su superficie! por ejemplo, ¡perdería hasta un
• ¿En qué lugares hay un mayor aumento de la
temperatura? Ten en cuenta el hemisferio, si es océano o tierra firme, o cualquier otra característica que consideres. ¿En qué años se produjo un mayor aumento de la temperatura? • Extrapola los datos que se representan en la segunda gráfica y construye una que sirva para representar las predicciones sobre la temperatura para el próximo siglo. Después, analiza el resultado y extrae tus propias conclusiones al respecto. 5. La fotografía de este apartado pretende llamar la atención sobre los efectos de la subida de la temperatura; ¿ha logrado su objetivo? ¿Qué has sentido al obser varla? 6. Si fueras especialista en medioambiente y tuvieras que alertar a la ciudadanía sobre los efectos de la subida del nivel de mar o sobre los efectos del calentamiento global del planeta, qué imágenes (fotografía, gráfica, infografía, etc.) utilizarías. Elige, al menos dos, y descríbelas. 86 86
1950 1957 1964 1915 1922 1929 1936 1943
2006 2013 1971 1978 1985 1992 1999
el del mar. En este gráGráfica representativa del niv datos del último siglo en fico de líneas se registran los ha habido en el nivel del los que se ve el aumento que sido de 23 cm y será de mar que, según la NASA, ha últimas predicciones. 100 cm en este siglo, según sus
1. Di si las predicciones de la NASA sobre la subi-
da del nivel del mar siguen el patrón que se ha seguido en el último siglo o por el contrario se ha acelerado el proceso. Detalla tu respuesta.
2. ¿Qué opinión te merece el hecho que se intenta
ilustrar con la fotografía o que ciudades tan importantes como las que se nombran puedan verse afectadas? ¿Crees que la subida del nivel del mar puede tener algo positivo? Argumenta tu respuesta.
3. ¿Qué medidas tomarías para revertir la si-
tuación que se representa en la segunda gráfica? Explica, al menos, cinco.
2
Imagen y gráficas representativas del aumento de la temperatura en los últimos años. En ambas puede verse cómo esta ha ido subiendo paulatinamente, lo que demuestra el cambio climático.
Temperatura media global en supe
rficie
1
Anomalia térmica (°C)
4. Analiza las gráficas y responde:
1901 1908
0,8
Media anual
0,6
Curva suavizada
0,4 0,2 0
–0,2
–0,4 1880 1900 1920 1940 1960 1980 2000 2020
OPINA ¿CUÁL SERÁ LA FUENTE DE ENERGÍA DEL FUTURO ? En la actualidad, el ser hum ano utiliza fuentes de energía muy variad as; tanto renovables como no renovables, y cad a una de ellas con su eficacia, su rentabilidad y su impacto en el medioambiente. Tomando como base estas características, se puede dec ir que todas las fuentes de energía que conoce mos hasta la fecha tienen sus ventajas y sus inc onvenientes. Así, hay fuentes de energía que, como el petróleo o la fisión nuclear, son muy eficaces y rentables, pero muy contaminantes o peligrosas, mientras que hay otras, como el hid rógeno o la energía solar, que apenas contaminan pero que, por ahora son caras, difíciles de obt ener o poco eficaces. Estas circunstancias hacen que la ciencia constantemente esté tratando de mejorar los inconvenientes y aumentar las ven tajas de las energías disponibles o que esté bus cando nuevas fuentes de energía muy limpias, efic aces y rentables.
Ahora puedes opinar sobre cuál crees que será la fuente de energía del futuro cercano. No se trata de imaginar tecnologías inexistentes, sino de analizar las fuentes que ya utilizamos en la actualidad o las que están en proceso de investigación y experimentación y argumentar sobre cuál o cuáles de ellas serán las que alimenten nuestras necesidades en un futuro cercano.
Conoce el tema. Investiga sobre • Las necesidades energéticas del ser humano y las diferencias que existen entre todas las sociedades. • Las fuentes de energía de que disponemos y las tecnologías con las que las aprovechamos.
• Las nuevas fuentes de energía o las formas de aprovechamiento de las ya existentes que están en experimentación o en desarrollo, como la fusión nuclear, la incorporación del grafeno a la tecnología solar o a las baterías, las pilas de combustible de hidrógeno, el aprovechamiento de residuos como fuentes de biocombustibles, las tecnologías para utilizar tanto el calor como el constante movimiento de las aguas marinas, los sistemas para recuperar y transformar la energía cinética del movimiento humano, los sistemas de aprovechamiento de la energía geotérmica… • Las ventajas y los inconvenientes de cada una de estas fuentes de energía. Para ello, consulta el recurso «Ventajas e inconvenientes de las fuentes de energía» en tu banco de recursos.
Piensa y desarrolla tu opinión. Pregúntate: • ¿Cómo serán las necesidades energéticas del ser humano en el futuro? • ¿Cuál o cuáles serán las fuentes de energía que cubrirán nuestra demanda? • ¿Hay en la actualidad alguna fuente de energía que garantice un futuro energéticamente sostenible? • ¿Hay algún sistema de aprovechamiento de la energía accesible para todas las personas del planeta?
Expresa tu opinión argumentada sobre: • La fuente de energía que crees que utilizaremos mayoritariamente en el futuro y la que te gustaría que se utilizara. • Si crees que tendremos un futuro energéticamente sostenible. • Si crees que toda la Humanidad dispondrá de una energía renovable, limpia y eficaz o si habrá diferencias energéticas entre las distintas sociedades humanas. • Tu conclusión en torno al tema tratado.
ODS
87 87
CONOCE A…
cil pensar la vida sin fí di ría se e qu a, dí a a dí presente en nuestro conciencia de su valor. os La electricidad está tan am m to z lu de e rt co un apagón o un ella. Solo cuando sufrimos hace muchos siglos, rió ub sc de se l, ra tu na como fenómeno lativamente reciente. Aunque la electricidad re ia or st hi a un ne tie o r el ser human os su apro vechamiento po rtantes a los que debem po im ás m es aj on rs pe y s de los hito Te presentamos algunos sas y ciudades. ca as tr es nu en ad id ic tr poder tener elec to, a por delante un gran re ed qu n, aú o ad ab ac ha idad no más La historia de la electric nere empleando fuentes ge se ro tu fu el en os m ilice tú puedas ayudar a conseguir que la que ut z ve l Ta a. et an pl o tr es no dañen nu limpias y sostenibles que escribir esa historia. IENTO Y USO DE LA ELECTRICIDAD
ALGUNOS HITOS EN EL DESCUBRIM os se enEn algunos textos egipci erencias ref cuentran las primeras servaob s a fenómenos eléctrico «atros ado dos en peces, los llam nadores del Nilo».
2750 a. C.
600 a. C.
el Tales de Mileto investigó ática efecto de electricidad est el del ámbar. No sabía que to ien rim descub era realmente electricidad y lo clasificó como efecto magnético.
88
ra vez la Gilbert utilizó por prime cedente palabra electricidad, pro a idendel griego «elektron», par rcen dos tificar la fuerza que eje tan una sustancias cuando se fro contra la otra.
1600
1752
ostró Benjamin Franklin dem gas car des son os que los ray o tip de eléctricas electrostático y descubrió que la electricidad es un fluido de cargas positivas y negativas.
struyó la Alessandro Volta con eléctrica) primera pila (o batería que producía una eléctrica corriente Fue la . nte sta con a en son per ra me pri scon o fluj un ar cre celé ga car de te tan trica (o electrones en movimiento).
1800 Michael Faraday creó la primera dinamo eléctrica o generador eléctrico, que resolvió el problema de la generación de corriente eléctrica de forma continua.
1831
1. Explica por qué se dice que la electricidad se descubrió, no se inventó, tal como muchas personas afirman erróneamente. Argumenta tu respuesta.
3. Uno de los hitos que se encuentran en el eje cronológico fue el desencadenante de la Segunda Revolución Industrial. Trata de deducir cuál de ellos fue y explica por qué.
2. B usca información sobre la «guerra de las corrientes» y di qué inventores del eje cronológico de la imagen se vieron implicados en ella. Explica en qué consistió dicha «guerra». Thomas Alva Edison perfec esand inc a par lám la cionó de cente de filamento capaz as. hor ias var e ant dur r ilumina a em sist un izó util Además, de corriente continua para proporcionar energía para iluminar las primeras farolas eléctricas de Nueva York.
1878
4. Elige dos de los inventores o inventoras del eje y elabora su ficha biográfica tal como aprendiste a hacerla en la primera unidad.
io El inventor y empresar coe ous gh stin We e Georg la laboró con Tesla para construcción de una cen catral hidroeléctrica en las ánbas a gar Niá del s tarata dose en la energía alterna. Se consiguió llevar electricidad hasta la ciudad de Buffalo, a 40 km de distancia. Había comenzado la . electrificación del mundo
1891
A Nikola Tesla se le conoce como el padre de la corriente alterna. Fue famoso por sus descubrimientos en electricidad y, sobre todo, por su visionaria transferencia de energía brica. eléctrica de forma inalám
1893
1902
la Maria Telkes revolucionó inla do ran lide a tecnologí vestigación hacia el aprove s rgía ene las de chamiento renovables. Diseñó la primera casa con s energía solar de Estado
reDesarrollo de baterías o tip s illa mb bo cargables, s ico ctr elé es tor LED, mo , tes ien efic s má cada vez ictr ele r era gen formas de . cidad más sostenibles, etc
unidos. Desarrolló una estufa solar, y un sistema de aire acondicionado.
1940
inventó el Hertha Marks Ayrton su aporde tes arco eléctrico. An ntenían ma no as tación, las lámpar rroteaspo chi que una luz fija, si no iendo duc pro os, ban y hacían ruid . una luz inestable
1953
Actualidad
oratorios Gerald Pearson, de Lab ula fotovolBell, crea la primera cél ó la efectaica de silicio que aument ar considetividad de la energía sol rablemente.
DEBATE LA ENERGÍA NUCLEAR
La energía nuclear de fisión es muy eficaz, produce mucha ele contamina la atmós ctricidad y no fera. Pero es una en ergía no renovable, peligrosa en caso de pu ede ser muy accidente y genera residuos radiactivos pe rsistentes. Debido a estos pr os y contras, la en erg ía nu clear de fisión gene troversia entre quien ra cones la consideran ne cesaria y suficientem y quienes piensan ente segura que es tan peligro sa que no debería muy eficaz que se utilizarse por a, ya que siempre pueden suceder ac cidentes.
1. Escoge o adopta una de las posiciones. En este debate sobre la energía nuclear de fisión, la discusión está servida: nucleares sí o nucleares no. Las tesis que debe defender cada uno de estos equipos se resumen en los recuadros amarillos. Formad equipos de debate para posicionaros en una opción.
2. Prepara el debate. Ambos equipos deberán investigar sobre: • El funcionamiento de una central nuclear y la cantidad de energía que produce. • Los sistemas de seguridad de una central nuclear. • La gestión de los residuos de estas centrales. • Los accidentes nucleares, sus causas y sus consecuencias. 3. Argumentación inicial. Nucleares SÍ argumentará sobre: • La necesidad de centrales nucleares para cubrir la demanda energética. • La gran eficacia y seguridad de estas instalaciones. • La baja incidencia de los accidentes nucleares y su adecuada gestión. • El correcto tratamiento de los residuos radiactivos. Nucleares NO argumentará sobre: • La gran peligrosidad de las centrales nucleares. • La posibilidad real de accidentes nucleares graves. • La peligrosidad y la durabilidad de los residuos radiactivos de las centrales nucleares. • La posibilidad de reducir el consumo eléctrico y sustituir la energía nuclear por otras fuentes de energía. 4. Conclusiones y acuerdos. Tras debatir, intentad llegar a algún acuerdo y buscad soluciones a corto, medio y largo plazo para el asunto de las centrales nucleares. 90
NUCLEARES SÍ Las centrales nucleare s son necesarias porque producen una gran cantidad de ele ctricidad, imprescind ible para nuestras ac tividades. Sin nucleare s no podríamos cubri r nuestra enorme dema nda energética y ten dríamos que consum ir muchos más combustibles fósiles. So n imprescindibles ha sta que podamos sustitui rlas por reactores de fusión nuclear viable s o energías renov ables eficaces. Las centrales nucle ares no contaminan la atmósfera y son mu y seguras; los accid entes son anecdóticos y se han controlado bastante bien y la ge stión de los residuos se lleva a cabo de forma tan controlada y segura que su pelig rosidad es mínima.
NUCLEARES NO La energía nuclear es tan peligrosa que no debería utilizarse. Lo s accidentes son rea les, ya han ocurrido , y parecen bastante incontrolables pues afe ctan a grandes áreas durante mucho tiemp o. Aunque los residuos se gestionan, su activ idad letal dura tanto que no es posible co ntrolar lo que pasará con ellos en el futuro . Las centrales nucleare s funcionan con ura nio: un recurso limita do que, si escasea, en carecerá este tipo de energía. Es mejor reducir el consumo de energ ía para que no haga fal ta tanta y sustituir la energía nuclear por otras fuentes de en ergía a priori menos eficaces pero más lim pias, hasta que ten gamos energía nucle ar de fusión eficaz, lim pia y segura.
INVESTIGA…
… LAS NUEVAS FUENTES DE ENERGÍA UTILIZADAS EN LOS AUTOMÓVILES Y DISEÑA UN MODELO ¿Sabes qué cantidad de CO2 emitimos a la atmósfera cuando utilizamos un coche que emplea gasolina o gasoil? Según JATO, el promedio de emisiones de CO2 de los vehículos en España durante el primer semestre de 2020 fue de alrededor 1 02,2 g de CO2/km. Eso implica que en un viaje, por ejemplo, Madrid-Barcelona (aproximadamente, unos 624 km), se emitirían unos 64 kg de dióxido de carbono. ¡Imagina lo que sería recogerlos en una bolsa! Piensa que cada 10 km que hagamos en bicicleta o andando es un kilo menos de CO2 que emitimos a
la atmósfera. Con el fin de reducir estas emisiones, la industria del automóvil está investigando motores, que utilicen energías más limpias, que sean más eficientes y con más autonomía. ¿Son los coches eléctricos, los eólicos e incluso los solares una alternativa que ayuden a reducir las emisiones de CO2? En grupo, investigad sobre este tema y diseñad un modelo de coche que emplee alguna de estas energías.
Cómo diseñar un modelo de coche
1. Buscad información sobre:
a) Los tipos de energía que se están utilizando para construir motores de coches y los prototipos en los que actualmente se está trabajando. En unos casos ya son una realidad, como los automóviles eléctricos; en otros, todavía se está en desarrollo. Por ejemplo, el coche eléctrico con un sistema eólico integrado, o el coche solar que incorpora paneles solares para la recarga de sus baterías. b) Elaborad un estudio de las ventajas y los inconvenientes que tiene la utilización de uno u otro tipo de vehículo. Tened en cuenta factores, como el consumo, la contaminación, la recarga de combustible, el precio…
2. Con la información recogida:
a) Elegid qué tipo de energía quieres utilizar para diseñar vuestro modelo de coche (solar, eléctrica, eólica…). b) Pensad en el tipo de materiales con los que fabricaríais las ruedas, el chasis, los asientos, etc. c) Realizad un boceto de cómo sería vuestro coche. d) Por último, ¿os atrevéis a fabricar con materiales caseros vuestro modelo?
91 91
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