Moja Island: una forma amena de acercarse al mundo de las energías renovables Teach article

Traducido por Amalia Bonilla Díaz. La energía renovable no solo juega un rol importante en el mundo desarrollado; en los países en desarrollo puede ser una condición indispensable para superar la pobreza. Marlene Rau nos presenta una actividad de la organización Practical Action.

En el mundo desarrollado
tendemos a dar por sentando
la disponibilidad de la
electricidad

Imagen cortesía de Gatsenko
Alexander / iStockphoto

La electricidad es un factor importante para vencer la pobreza, como se establece en el Programa de Naciones Unidas para el Desarrollow1. En las comunidades donde no hay electricidad, muchas veces los niños no pueden acudir al colegio porque deben ayudar a recolectar biomasa para producir combustible, aun cuando la educación contribuye de manera crucial a huir de la pobreza.

En Perú, este domicilio
familiar está conectado a un
programa hidroeléctrico
generador de electricidad a
pequeña escala que permite a
la familia escuchar la radio,
ver la TV y tener luz.

Imagen cortesía de Practical
Action / Warwick Franklin

Además, sin radio, ordenadores ni Internet, esas comunidades no tienen acceso a información vital sobre técnicas de cultivo, alertas de inundaciones ni a noticias locales. La escasez de energía también implica un mayor esfuerzo para comenzar un simple negocio que les ayudaría a salir de la pobreza.

Practical Action (antes conocida como Intermediate Technology Development Group) es una entidad benéfica para el desarrollo con base en Reino Unido que ha estado colaborando con las comunidades más pobres del planeta durante más de cuatro décadas y que se centra en la energía y la tecnología como catalizadores para el cambio. La sección de educación de la página webw2 proporciona un amplio repertorio de recursos educativos y de materiales docentes sobre ingeniería sostenible, cambio climático y energías renovables.

Este artículo presenta una de las actividades para el aula: Moja Island (Isla Moja). Con ella los estudiantes analizan las opciones disponibles para cuatro comunidades que viven en una isla ficticia y seleccionan las tecnologías más apropiadas según sus necesidades. Dirigida a estudiantes de entre 11 y 16 años y con una duración de entre una y dos horas, esta actividad refuerza sus conocimientos sobre las fuentes de energía renovable.

Actividad: Isla Moja

En Sri Lanka, estos niños
esperan tener en sus casas
luz generada por un pequeño
aerogenerador

Imagen cortesía de Practical
Action / Zul Mukhida

¿Sabías que una de cada cinco personas en el mundo no tiene acceso a la electricidad? De esas, el 85% vive en áreas rurales (International Energy Agency, 2010). Asimismo, la mayoría de la población que tiene acceso en áreas remotas –sobre todo en países desarrollados– no está conectada a una red nacional, sino que tiene que encontrar otras formas de generar energía. La razón principal es que la ampliación de la red no resulta en muchas ocasiones rentable: el coste por MWh mediante una red ya establecida es menor que mediante sistemas de red descentralizada; pero el coste de ampliación de la red solo a pequeñas poblaciones en regiones remotas puede ser muy alto. Los sistemas de transmisión de larga distancia además pierden más energía, debido por ejemplo a la longitud de los cables. Por lo tanto, es frecuente que los gobiernos se muestren reacios a invertir en la ampliación de las redes nacionales hasta esas áreas remotas. Las tecnologías de energía renovable a pequeña escala son en muchas ocasiones una alternativa viable y más barata que los generadores con gasóleo.

Un caso de éxito es el proyecto de energía eólica a pequeña escala en Sri Lanka, realizado por Practical Action. En Internet puedes obtener información general y ver un video sobre el proyectow3. En la actualidad, las tecnologías de energía renovable están bastante desarrolladas, pero su acceso y financiación son muchas veces complicados y costosos. En el caso de Practical Action, los proyectos con mayor éxito en el ámbito de las energías renovables han sido aquellos donde los afectados se han involucrado en la planificación y la toma de decisiones y han participado en la instalación y mantenimiento tras un periodo de formación.

An example of Practical Action in Kenya

Parte de un río canalizado
para generar electricidad
gracias a un programa a
pequeña escala de energía
hidroeléctrica.

Imagen cortesía de Practical
Action / Zul Mukhida

En Kenia, el 96% de la población no tiene acceso a la red de electricidadw4. Una comunidad de Mbuiri, un pueblo al norte de Nairobi, ha canalizado parte de un río para generar electricidad gracias a un programa de energía hidroeléctrica a pequeña escala. En Internetw5 podrás visualizar un video sobre la energía hidroeléctrica a pequeña escala en Kenia y acceder a otros materiales sobre este proyecto de Practical Action.

Esto sienta las bases para la actividad Isla Moja.

Materiales

Todos los materiales necesarios para realizar la actividad pueden descargarse de forma gratuita desde la página web de Pactical Actionw6, incluidos unos videos donde se muestran en plena acción las energías renovables. Como material introductorio necesitarás el archivo titulado “Powerpoint presentation introducing activity” (en inglés).

La actividad está diseñada para cuatro grupos de más de cuatro alumnos. Una clase grande podría dividirse en ocho grupos, con dos trabajando en cada comunidad de la isla. Cada grupo necesitará:

  • Un mapa de la isla (el mapa original de la web de Practical Action está en color. En la web de Science in School hay disponible una versión en blanco y negrow7).
  • Un conjunto de tarjetas sobre energía renovable con información general, incluidas las ventajas e inconvenientes de las ocho fuentes de energía renovable.
  • La tarjeta de una de las cuatro comunidades de la isla con información general.
  • Una hoja de trabajo.

Presentación de la actividad

Isla Moja. Haga clic sobre la
imagen para ampliarla

Imagen cortesía de Revellation
design

Haz una presentación de la actividad mediante el archivo de PowerPoint® para explicar las principales cuestiones sobre las necesidades energéticas de las comunidades rurales y para definir el marco de la actividad. Establece un debate sobre la razón por la que existe una posibilidad de que la mayoría de la población sin acceso a la red eléctrica se conecte en un futuro muy próximo.

  • Isla Moja es un pequeño país situado frente a la costa este de África en el Océano Índico.
  • No hay red eléctrica.
  • Los 1450 habitantes utilizan principalmente velas y lámparas de queroseno para alumbrar y madera para cocinar.

La actividad

  1. El gobierno de Isla Moja ha decidido invertir en las energías renovables a pequeña escala como medio para generar electricidad. Como científicos, se les pide a los estudiantes que identifiquen las opciones energéticas más apropiadas para cada comunidad de la isla.
  2. Que los estudiantes piensen en alguna opción que sea adecuada para la isla. Realiza un breve debate en clase. Los estudiantes pueden proponer opciones ya conocidas, como la eólica y la solar.
  3. Debatid sobre la localización de la isla y otros cuestiones importantes como el clima, el oleaje, etc.
  4. Divide la clase en cuatro grupo y distribuye los materiales. Cada grupo representará uno de las cuatro comunidades de la isla (Ericas, Hankis, Moodis y Sandis), con cinco pueblos cada una.
  5. Los estudiantes dispondrán de unos 40 minutos para leer las tarjetas informativas sobre su comunidad y las fuentes de energía renovable y decidirán cuáles son las fuentes más apropiadas para cada pueblo de su comunidad. Pueden elegir entre la energía geotérmica, solar, eólica, hidroeléctrica, mareomotriz o undimotriz, biomasa o biogás (ver más abajo Tabla 1). Con la información de las tarjetas podrán dilucidar que algunas comunidades  tendrán más seguridad en obtener la energía del mar o de la tierra por sus particulares características. Aunque el coste es un factor muy importante, esta cuestión no se abordará en esta actividad.
    Cada grupo registrará sus conclusiones en la hoja de trabajo.

El calor emitido por la combustión de las materias orgánicas sólidas (madera, estiércol, caña de azúcar) se utiliza para producir vapor, que impulsa el generador que produce la electricidad.

Obtención Ventajas Inconvenientes Impacto ambiental Cantidad de energía producida
Tabla 1: Información sobre las fuentes de energía renovable
Energía geotérmica
El calor desprendido por el interior de la tierra calienta el agua subterránea. El vapor resultante puede aprovecharse para generar electricidad mediante los generadores conectados a las turbinas, que giran gracias al vapor. Es gratuita y está disponible todo el día. Solo está disponible en algunas partes del mundo. A veces se emiten gases tóxicos. Puede provocar impacto medioambiental la instalación de la maquinaria necesaria que destina el vapor a las turbinas. Por ejemplo, infraestructuras como las carreteras serán imprescindibles para el transporte de los materiales de construcción y el propio equipamiento ocupará una gran extensión de terreno. Una única planta de energía geotérmica produce suficiente electricidad para 20 viviendas.
Energía solar
Aprovecha la energía del sol de dos maneras:
1) Para calentar los paneles solares que a su vez calientan el agua
2) Y mediante las células solares que pueden transformar la energía de la luz en electricidad.
La energía del sol es gratuita siempre que no esté nublado. Los paneles solares requieren luz solar continua, a menos que la energía pueda almacenarse en baterías. Las células solares son caras. Puede provocar un pequeño impacto por la gran extensión requerida para las células solares (aproximadamente 2m2 por célula). Un única célula fotovoltaica proporciona suficiente energía para 5 viviendas.
Energía eólica
El viento mueve las hélices que impulsan una turbina, conectada a un generador que produce electricidad. Siempre que el viento sople, se puede generar electricidad. Para producir una gran cantidad de energía también es necesario un gran número de turbinas, que solo son rentables si se sitúan en lugares ventosos (colinas o lugares cercanos a la costa). La instalación de turbinas eólicas lleva consigo ruido y peligro para las aves. Los murciélagos se ven especialmente afectados por el cambio de presión causado por las turbinas. Dos turbinas eólicas proporcionan suficiente energía para 15 viviendas.
Energía hidroeléctrica
El agua corriente se obtiene de un río para mover un molino de agua o turbina  conectados a un generador que produce la electricidad. Si hay buenas provisiones de lluvia, habrá siempre agua suficiente para producir electricidad. Es idónea para zonas montañosas con ríos. Hay impacto medioambiental debido a la desviación de los ríos. Este hecho puede alterar el ecosistema de esa zona o la fertilidad del terreno circundante. Una única planta hidroeléctrica proporciona suficiente electricidad para 40 viviendas.
Energía mareomotriz
Se sitúa una barrera o dique a través de un estuario (desembocadura de un río caudaloso en el mar). El agua de la marea pasa por unos agujeros en la barrera, impulsando una turbina conectada a un generador, que produce la electricidad. Siempre que haya marea, se puede generar electricidad. El coste de la construcción de los diques es elevado La construcción del dique puede interrumpir el caudal hasta la orilla y por lo tanto, también el movimiento de nutrientes y organismos, y la migración de determinados peces. Una única barrera proporciona suficiente energía para 25 viviendas.
Energía undimotriz
Las boyas se colocan en el mar y convierten el movimiento de las olas en movimiento vertical dentro de la boya conectada a una turbina, que a su vez impulsa el generador que produce electricidad. Siempre que haya olas, se puede generar electricidad. Se necesita una gran cantidad de boyas para generar suficiente electricidad para una ciudad entera. Este tipo de tecnología solo es rentable cuando hay grandes olas. Se produce un impacto mínimo, únicamente cuando hay gran cantidad de boyas en el mar. Diez boyas proporcionan suficiente electricidad para 10 viviendas.
Biomasa
El calor emitido por la combustión de las materias orgánicas sólidas (madera, estiércol, caña de azúcar) se utiliza para producir vapor, que impulsa el generador que produce la electricidad. Las plantas crecen continuamente, por tanto son un recurso renovable. La combustión produce dióxido de carbono y otros contaminantes. La polución generada por la combustión. Una única planta generadora proporciona suficiente electricidad para 25 viviendas.
Biogás
Las plantas y el estiércol se descomponen en un depósito. El calor emitido por la combustión del gas metano resultante se utiliza para producir vapor, que impulsa un generador para producir electricidad. Se utilizan residuos naturales. La combustión produce dióxido de carbono y otros contaminantes. La polución generada por la combustión. Una única planta generadora proporciona suficiente electricidad para 20 viviendas.
  1. Pide a los estudiantes que presenten sus decisiones al resto de la clase –pero sin dar razones.
  2. Detalla en la Tabla 2 (a continuación) el número de grupos que han elegido cada fuente de energía renovable. ¿Cuál ha sido la opción más popular?
Tabla 2: Las fuentes de energía más populares
Fuentes de energía Número de grupos
Viento  
Solar  
Agua (hidroeléctrica, undimotriz, mareomotriz)  
Geotermal  
Biológica (biomasa, biogás)  
  1. Por último, pide a los estudiantes que expliquen sus selecciones. No existen respuestas correctas ni incorrectas, lo más importante es que sean capaces de justificar sus decisiones.

Agradecimeintos

La actividad Isla Moja fue desarrollada por el equipo de Practical Actionw2 (Bren Hellier, delegada educativa, y Peter Crowther, asesor educativo freelance).

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References

  • International Energy Agency (2010) World Energy Outlook 2010. Paris, France: OECD / IEA. ISBN: 9789264086241

Web References

Resources

Author(s)

Marlene Rau nació en Alemania y creció en España. Tras obtener el Doctorado en Biología del Desarrollo en el Laboratorio Europeo de Biología Molecular de Heidelberg (Alemania), estudió periodismo y se especializó en comunicación científica. Desde 2008 ha sido una de las editoras de Science in School.


Review

El artículo y la actividad presentados pueden utilizarse en cualquier clase de ciencias o en cualquier asignatura que incluya las energías renovables en su plan de estudios. De hecho, al tratarse de un tema que requiere conocimientos de distintas disciplinas (biología, física, química, geografía, geología, meteorología e incluso economía y matemáticas), esta actividad puede ser un ejemplo ideal para el estudio y aprendizaje mediante proyectos interdisciplinares.

Los materiales para esta actividad pueden descargarse de forma gratuita. Los estudiantes adoptan el rol de expertos científicos y en pequeños grupos deciden qué fuente de energía renovable se ajusta mejor en un entorno ficticio específico.

Este artículo puede desembocar en debates sobre si cualquier fuente de energía renovable puede aplicarse a un entorno determinado. Puesto que la respuesta será probablemente negativa, los debates podrían centrarse en especificar qué criterios tendría que cumplir un entorno específico para ser un buen candidato para una fuente de energía renovable determinada.

Los profesores pueden aplicar también este método a otros temas.


Michalis Hadjimarcou, Chipre




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