Introducción
Es muy satisfactorio contar un
proceso que se dio inicio con una pregunta problematizadora ¿Cómo generar
energía para cargar mis dispositivos móviles sin necesidad de utilizar
corriente eléctrica? Y comenzó esta aventura donde la investigación jugo un
papel fundamental en el proceso, la creación de nuestro semillero Bionergy nos
fundamentó mostrándonos el camino hacia donde debía estar direccionada nuestra
investigación siendo esta la profundización en temas de energía, medio ambiente
y sostenibilidad.
El
proceso de investigación es la manera propicia para desarrollar la creatividad
y responder esas inquietudes que nos abarcan diariamente. Nuestro proceso
comenzó con la creación de un vehículo ecológico de dos ruedas hecho de bambú o
Guadua el cual se montó como un prototipo con la funcionalidad de crear energía
mecánica en energía eléctrica que con el movimiento del pedaleo y con un motor
dinamo pueda cargar un dispositivo móvil celular, Tablet entre otros generando
energía eléctrica con la potencia de las piernas o brazos.
Este
proceso se desarrolló en la institución educativa Francisco de Paula Santander
con el programa de articulación con la media técnica, el acompañamiento de
Generación conciencia y el servicio Nacional De aprendizaje Sena dejando una
huella en nuestros estudiantes. (Antonio J, 2011)
BAMBÚ
Se le llama BAMBÚ a una subfamilia de GRAMÍNEAS
de tipo perennes las BAMBUSAES.
Estas
plantas están representadas por unos 280 especies y por sus
características es sumamente apreciada
por el hombre y por los beneficios que ofrece y por los beneficios que ofrece
al ecosistema. El bambúes una planta que tiene un óptimo crecimiento en zonas
de clima tropical y subtropical, aunque algunas especies son resistentes a las
bajas temperaturas. Lo podemos encontrar en casi todos los continentes, con
excepción en Europa. En china es popularmente conocida porque sus brotes
constituyen el principal alimento de los osos panda, en china.
Sus
brotes poseen un crecimiento muy acelerado
y llegan a crecer 30 cm por día
Figura 1. Brotes de las
guaduas
Descripción del Bambú y sus
Características
Los bambúes son gramíneas cuya subfamilia crece a
partir de raíces que forman
rizomas desde donde crecen los tallos. Éstos, generalmente, son de
características leñosas y en forma de caña. Los brotes de bambú pueden
permanecer durante varios años enterrados, sin salir a la superficie. El tamaño
de esta planta puede ser muy variado y poseer una altura que va desde 1
metro, hasta los 25 metros. Un dato curioso es que los característicos nudos
que presentan sus cañas, están presentes desde la aparición del brote, lo
que da la imagen de una caña en miniatura.
Esta
planta posee 2 tipos de hojas. Unas, las que crecen desde las ramas que nacen
del tronco o caña y son de color verde y pseudopecioladas. Las otras, crecen
desde el tallo, de manera directa y son de color café, basal y coriáceo.
La floración del bambú es muy importante y consume
una gran cantidad de recursos de la planta, al punto que muchas mueren luego de la floración.
Con relación a este proceso de floración, existen aún, grandes interrogantes ya
que la aparición de flores puede darse de manera
esporádica en algunos ejemplares o puede producirse la floración simultánea de
toda la especie, no importa donde estén ubicados los ejemplares. Al respecto
existe una teoría acerca que la floración estaría determinada por las
actividades de las manchas solares.
Figura 2. Altura de los bambúes
Propiedades
del bambú
EL BAMBÚ es una planta que presta
importantes servicios al ser humano. El papel representado por el bambú es tan
amplio que su uso se extiende a la alimentación, construcción, medicina,
industria textil, fabricación de papel y como un excelente componente de la
biomasa.
La velocidad de crecimiento de las plantas de
bambú, combinadas con el hecho que son recolectadas al cumplir los 5 años de
edad, permite que desarrollen un importante proceso de recuperación forestal.
El bambú es un excelente consumidor de dióxido de carbono (CO2),
perjudicial para la salud. Se ha comprobado que una hectárea de plantas
de bambú puede consumir hasta 18
toneladas anuales de CO2.
Las fibras que se agrupan en la periferia de la
caña de bambú poseen una importante resistencia a la tracción. Se ha medido que
esta resistencia es de 4000 kg/cm2, para que tengamos una idea de
esta magnitud, señalemos que la madera para construcción tiene una resistencia
de 500 kg/cm 2, mientras que en el hierro para construcción es
de 3750 kg/cm 2.
Figura 3. Fibra y textura de las
guaduas.
La
Potencialidad del bambú
Las propiedades que puede exhibir
el bambú permiten concluir que ha entrado en una etapa donde numerosos países
comienzan a desarrollar a escala la plantación de bambúes. Sus múltiples usos
abren la posibilidad que, paulatinamente, vayan reemplazando a otras especies
que hoy se encuentran en peligro de extinción.
Haciendo un
somero resumen de las cualidades que convierten al bambú en una planta que está
llamada a jugar un rol preponderante en el ecosistema, digamos que es: fuerte,
resistente y liviana. Posee propiedades mecánicas y físicas similares al
hierro. Luego de cortar las cañas, no necesita re plantarse, ya que vuelve a
crecer.
Si bien, en algunas culturas, el bambú ocupa un
lugar destacado desde hace miles de años, las características de la planta han
extendido su uso y aceptación a todo el mundo.
Figura 4. Potencialidad del bambú
La Guadua
La
Planta y su origen
Esta
variedad fue identificada inicialmente como perteneciente a las Bambúes hasta
que en 1822 el botánico alemán Karl S. Kunth determinó que constituía un género
en sí misma y la identificó como Guadua, manteniendo así el vocablo
que utilizaban las comunidades indígenas.
La Guadua
constituye el género de bambú más importante de América, endémico de este
continente y formado por unas 30 especies. La Guadua angustifolia, nativa de Colombia, es la más importante
de estas gracias a sus extraordinarias
propiedades físico-mecánicas y al avance en el estudio silvicultura
y estructural que se viene llevando a cabo en el país en los últimos años.
Aunque se encuentra en estado natural desde Ecuador a Venezuela y entre los 0 y
2.000 m. sobre el nivel del mar, el desarrollo óptimo de las plantas se alcanza
entre los 500 y 1.500 metros, con temperaturas de 17º a 26º, precipitaciones de
1.200 a 2.500 mm/año, humedad relativa del 80-90% y suelos con fertilidad
moderada y buen drenaje, características de la región central de los Andes,
conocida como el eje cafetero Colombiano.
Figura
6. Guadua angustifolia, nativa de Colombia.
Guaduales
Los
conjuntos de estos Bambúes forman los denominados
Guaduales, espectaculares bosques donde en general es posible
adentrarse pues no son especialmente espesos y que dan lugar a ecosistemas muy dinámicos y
altamente especializados. Se registra gran cantidad de vida en su interior, con
multitud de plantas, mamíferos, aves y reptiles asociadas a ellos.
Estas
formaciones son muy importantes incluso en zonas lejanas pues entre sus
funciones principales destaca que son reguladores
del caudal hídrico, absorbiendo agua cuando hay exceso y soltándola poco
a poco de modo evitando posibles crecidas, previenen
la erosión del terreno y la deforestación gracias a sus ramificaciones
subterráneas, aportan gran cantidad de biomasa al
terreno y son uno de los mayores fijadores
de CO2 ambiental del planeta con registros de entre 100 y 150
toneladas por hectárea en cada ciclo de vida, de 4 a 5 años.
Crecimiento
y corte
La guadua
no incrementa su diámetro con el
paso del tiempo, sino que emerge del suelo con su
diámetro determinado, al ser una monocotiledónea carece de tejido de
cambio por lo que no engorda como
los árboles; Según el tipo de suelo y las condiciones climáticas estos diámetros
pueden ser de hasta 22-25 cm aunque lo
habitual es que se sitúen entre
8 y 13 cm durante los primeros 6 meses crecen a un ritmo altísimo que
puede llegar a los 15 cm diarios hasta
alcanzar su altura final de 20 a
30 m. Durante los siguientes años la planta irá aportando biomasa al
terreno, fijando CO2 ambiental y desarrollando su estructura leñosa.
Tras
unos 4 años se considera que el
tallo tiene la madurez idónea para
su uso como material estructural y se procede al corte. Si
este se hace bien, comienza en la planta un mecanismo de transferencia rizo
matica de energía y un nuevo colmo comienza a generarse, por lo que la nueva producción está garantizada. Adicionalmente,
una explotación regular y controlada favorece el desarrollo del Guadual en su
conjunto y estimula su regeneración natural.
Se estima
que la composición ideal de cañas en un guadual es de un 10% de brotes, un 30%
en tallos jóvenes, y un 60% de cañas ya maduras, con una densidad de 4.000 a
8.000 tallos por hectárea. La productividad estimada para un bosque de
Guadua está entre 1.200
y 1.400 tallos por hectárea/año lo que la convierte en una alternativa totalmente
eficaz a la madera para la
producción de laminados
estructurales, tableros, suelos, etc.
Cañas
de Guadua
Los
tallos de Guadua, con sus más de 20 m. de altura, se despiezan en cañas de
longitud estándar de 6 m., y según su posición original en la planta se
establecen 3 secciones diferenciadas.
Figura 9. Estructura de las cañas
de guadua.
Las
cañas obtenidas de la sección más alta, llamada SOBREBASA,
presentan paredes finas pero mantienen un alto contenido en fibra, son
usadas para mobiliario auxiliar viguetas y rastreles.
Las
secciones intermedias o Basas son
esbeltas y muy ligeras en relación a su enorme resistencia, mantienen muy bien
el diámetro exterior y son muy fibrosas por lo que son las piezas más usadas en
construcción, especialmente en la fabricación de vigas y cerchas compuestas.
Las
piezas de la parte inferior se llaman Cepas,
presentan un gran espesor de pared, entrenudos cortos y por su elevada
resistencia a compresión son perfectas para construcción de columnas.
Tratamiento
de preservación en origen
Para evitar que el bambú sea atacado por insectos xilófagos y prevenir la
aparición de hongos, las cañas son sumergidas durante unos 4-6 días en una
solución de bórax y ácido
bórico en relación 1:1 y con una concentración entre el 4 y el 6 %.
Antes de
introducir las cañas en la disolución se perforan todos los entrenudos de las cañas, por
un lado esto facilita mucho la inmersión pues permite que salga el aire del
interior de los canutos y la caña deja de actuar como un flotador, y por otro
lado permite la entrada de la mezcla en las diferentes secciones de la caña,
asegurando así una correcta preservación pues el bambú es mucho más permeable desde el interior.
Al
perforar los diafragmas se podría pensar que estamos reduciendo la capacidad de
carga de la caña, para determinar esta posible falla se han realizado diversos
estudios en la Universidad Tecnológica de Pereira en ensayos a Tracción con
tallos perforados y sin perforar y en las pruebas sólo se aprecia una disminución de resistencia de
entorno al 2%, muy poco
significativa en comparación con los grandes beneficios aportados
por esta técnica de preservación.
La preservación por Inmersión en Pentaborato es considerada amigable ya que su funcionalidad no depende de un tóxico sino de unas sales, producto natural e inocuo a estas concentraciones.
La preservación por Inmersión en Pentaborato es considerada amigable ya que su funcionalidad no depende de un tóxico sino de unas sales, producto natural e inocuo a estas concentraciones.
La mezcla
impide la proliferación de insectos sin utilizar veneno gracias a la estructura
intrínseca de estas sales de Bórax, (duras y angulosas) de modo que si un
xilófago ataca la caña, estas pequeñas piedras afiladas perforan su estómago
impidiendo que el insecto continúe con su ciclo de vida. Como ventaja añadida,
todos los materiales tratados de este modo poseen características ignífugas gracias al
bórax.
Propiedades
Entre
las características de la Guadua destaca su extraordinaria
firmeza a compresión y una buena resistencia
al corte paralelo, esto sumado a la gran
flexibilidad que presenta convierten la caña de Guadua en una
herramienta especialmente interesante para la bioconstrucción, donde está catalogada como
material estructural sismo-resistente.
El elevado porcentaje de fibra
presente en su estructura y el alto contenido en sílice en su cara exterior
hacen que esta especie presente las asombrosas características de resistencia y
flexibilidad que la caracterizan. Gracias a la morfología propia de la Guadua,
el diámetro de las cañas de esta variedad es muy constante, con un valor
máximo de reducción o conicidad de unos 5 mm/m.
El espesor de pared en general es
bastante grueso, aunque puede variar entre las distintas secciones
elegidas. En las cepas puede llegar a más 3 cm., (usadas en pilares
o donde se recibe mucho trabajo a compresión) mientras que en las bazas
pueden estar entre los 0,8 y 2 cm., como el número interno de
fibras es el mismo estas piezas son perfectas para trabajar en vigas y correas.
La rectitud o curvatura mínima
que presentan está totalmente asegurada pues aunque
en la plantación siempre pueden aparecer algunas con curvas, nuestras cañas son
perfectamente rectas gracias a una cuidada selección en
origen (las piezas de esta variedad no se enderezan con calor como
se hace en China).
Figura 11. Propiedades de las guaduas
Protección
por diseño y mantenimiento
A la hora
de construir con bambú en el exterior (al igual que con cualquier maderable) es
necesario tener en cuenta la acción
del sol sobre la superficie de las cañas. Los rayos ultravioleta
son altamente perjudiciales pues resecan y dañan la superficie, pudiendo
incluso llegar a “des escamarla”.
Para aplicaciones estructurales de
Bambú, siempre que sea posible es preferible evitar que el sol incida
directamente sobre las cañas protegiendo la estructura por diseño, incluyendo aleros en el
proyecto y no dejando las puntas expuestas.
Otra
protección importante a tener en cuenta es la de evitar el contacto directo con
fuentes de humedad pues, aunque la Guadua incluya un completo tratamiento anti
hongos y xilófagos, las grandes variaciones de humedad en su interior pueden
acabar produciendo grietas. Esto se evita en las estructuras añadiendo zapatas o algún
elemento que levante la pieza y permita escurrir el agua de lluvia.
En
Colombia se dice que las casas de Guadua deben incluir “un gran sombrero y buenas botas”
Independientemente
de esta protección, para mantener la guadua nutrida, en buen estado y con un
aspecto saludable utilizamos aceites como
los utilizados para mobiliario de exterior, hoy en día en el mercado existen
multitud de productos que cumplen dignamente su función, lo más importante que
debemos tener en cuenta es que deje
respirar la caña manteniendo el poro abierto (al contrario que
barnices o pinturas sintéticas), que ofrezca una alta
protección contra rayos UV siendo hidrófugo, y que mantenga cierta elasticidad para
evitar cuarteados con las posibles variaciones de forma en la
cañas. Utilizando este tipo de aceites el mantenimiento
es muy sencillo (nuevas aplicaciones anuales o bianuales, sin necesidad
de retirar el material antiguo).
Es
habitual que aparezcan en el bambú algunas grietas, siempre longitudinales, que
no suponen ningún problema estructural pues
se mantienen prácticamente inalteradas las propiedades del bambú. Si es
necesario esconder estas grietas, ya sea por estética o para facilitar la
limpieza de la propia estructura, lo ideal es taparlas con las mismas masillas flexibles utilizadas
en la madera, pues es habitual que con un aumento de humedad las aberturas se
cierren de nuevo. (Aristizabal, 2002)
Energías renovables
Figura 12. Icono
de la energía renovable
El girasol, icono de
las energías renovables por su enorme aprovechamiento de la luz solar, su uso
para fabricar biodiesel y su "parecido" con el Sol.
Se denomina energía
renovable a la energía que se obtiene de fuentes naturales
virtualmente inagotables, ya sea por la inmensa cantidad de energía que
contienen, o porque son capaces de regenerarse por medios naturales. Entre las
energías renovables se cuentan la eólica, geotérmica, hidroeléctrica, mareomotriz, solar, undimotriz, la biomasa y los biocarburantes.
Energía Alternativa
El uso de fuentes de energía renovable, ya que las fuentes fósiles actualmente
explotadas terminarán agotándose, según los pronósticos actuales, en el
transcurso de este siglo XXI.
·
El uso de
fuentes limpias, abandonando los procesos de combustión convencionales y la fisión
nuclear.
·
La
explotación extensiva de las fuentes de energía, proponiéndose como alternativa
el fomento del autoconsumo, que evite en la medida de lo posible la
construcción de grandes infraestructuras de generación y distribución de energía eléctrica.
·
La
disminución de la demanda energética, mediante la mejora del rendimiento de los
dispositivos eléctricos (electrodomésticos, lámparas, etc.)
Reducir o eliminar el consumo energético innecesario. No se trata solo
de consumir más eficientemente, sino de consumir menos, es decir, desarrollar
una energía alternativa, o más precisamente una fuente
de energía alternativa es aquella que puede suplir a las energías o
fuentes energéticas actuales, ya sea por su menor efecto contaminante, o
fundamentalmente por su posibilidad de renovación.
El consumo de energía es uno de los grandes medidores del progreso y bienestar
de una sociedad. El concepto de "crisis energética" aparece cuando
las fuentes de energía de las que se abastece la sociedad se agotan. Un modelo
económico como el actual, cuyo funcionamiento depende de un continuo
crecimiento, exige también una demanda igualmente creciente de energía. Puesto
que las fuentes de energía fósil y nuclear son finitas, es inevitable que en un
determinado momento la demanda no pueda ser abastecida y todo el sistema
colapse, salvo que se descubran y desarrollen otros nuevos métodos para obtener
gas
natural o carbón acarrea consigo problemas como la progresiva contaminación, o el aumento de los gases invernadero.
Las contaminantes se obtienen a partir de la materia orgánica o biomasa, y se pueden utilizar directamente como combustible (madera u otra
materia vegetal sólida), bien convertida en bioetanol o
biogás mediante procesos de fermentación orgánica o en biodiesel, mediante reacciones de transesterificación y de los residuos urbanos.
Fuentes de energía
Pueden ser:
-
Permanentes (renovables)
-
Temporales
(no renovables)
Fuentes de energías renovables o
verdes
Energía verde es un término que describe la energía generada a partir de fuentes
de energía primaria respetuosas con el medio
ambiente. Las energías verdes son
energías renovables que no contaminan, es decir, cuyo modo de obtención o uso no emite subproductos que puedan incidir negativamente en el medio ambiente.
-
ENERGÍA
HIDRAULICA
La energía potencial acumulada en los saltos de
agua puede ser transformada en energía eléctrica. Las centrales hidroeléctricas
aprovechan la energía de los ríos para poner en funcionamiento unas turbinas
que mueven un generador eléctrico. En España se utiliza esta energía para
producir alrededor de un 15 % del total de la electricidad.
-
ENERGÍA
SOLAR TERMICA
Se trata de recoger la energía del sol a través de
paneles solares y convertirla en calor el cual puede destinarse a satisfacer
numerosas necesidades.
-
BIOMASA
La formación de biomasa a partir de la energía
solar se lleva a cabo por el proceso denominado fotosíntesis vegetal que a su
vez es desencadenante de la cadena biológica. Mediante la fotosíntesis las
plantas que contienen clorofila, transforman el dióxido de carbono y el agua de
productos minerales sin valor energético, en materiales orgánicos con alto
contenido energético y a su vez sirven de alimento a otros seres vivos. La
biomasa mediante estos procesos almacena a corto plazo la energía solar en
forma de carbono. La energía almacenada en el proceso fotosintético puede ser
posteriormente transformada en energía térmica, eléctrica o carburantes de
origen vegetal, liberando de nuevo el dióxido de carbono almacenado.
-ENERGÍA SOLAR:
La energía solar es una fuente de vida y origen de la mayoría de las
demás formas de energía en la Tierra. Cada año la radiación solar aporta a la
Tierra la energía equivalente a varios miles de veces la cantidad de energía
que consume la humanidad. Recogiendo de forma adecuada la radiación solar, esta puede transformarse en otras formas de energía como energía térmica o energía eléctrica utilizando paneles
solares.
-
ENERGÍA EÓLICA
|
La
energía eólica es la energía obtenida de la fuerza del viento, es decir,
mediante la utilización de la energía cinética generada por las corrientes de aire. Se obtiene mediante unas
turbinas eólicas que convierten la energía cinética del viento en energía
eléctrica por medio de aspas o hélices que
hacen girar un eje central conectado
|
Figura 13.
Energía eólica
-
ENERGÍA
GEOTERMICA
La energía geotérmica es aquella energía que puede ser obtenida por el
hombre mediante el aprovechamiento del calor del interior de la Tierra.
-
ENERGÍA MARINA
Figura 14.
Energía marina
La energía marina o energía de los
mares (también denominada a veces energía de los océanos o energía oceánica) se
refiere a la energía renovable producida por las olas del mar, las mareas, la
salinidad y las diferencias de temperatura del océano. El movimiento del agua
en los océanos del mundo crea un vasto almacén de energía cinética o energía en movimiento. (Estevez, Las energias
renovables tienen mucha historia, 2015)
Esfuerzo
Físico en el pedaleo
Pérdida de Calorías
RITMO
BAJO: Existen diferentes fórmulas y calculadoras que pueden ayudarte a calcular
cuántas calorías quemas en bicicleta, sin embargo el gasto calórico real no
depende sólo del tiempo que estés practicando deporte sino también de la
intensidad. Si pedaleas a una intensidad baja, es decir de unos 16 km/hora,
podrás calcular las calorías que quemas siguiendo esta fórmula:
0,049
x (Tu peso x 2,2) x Total de minutos de práctica = Calorías quemadas
En
términos generales y teniendo siempre en cuenta que la intensidad es baja, el
gasto de calorías según el tiempo podría resumirse así:
Una
persona de unos 63 kg quema 6,4 calorías cada minuto (aproximadamente)
Con
20 minutos montando en bicicleta se llegan a quemar 128 calorías
Con
30 minutos de bicicleta puedes quemar 192 calorías
Con
40 minutos de bicicleta quemas 256 calorías
Con
1 hora de bicicleta se pueden quemar unas 384 calorías
RIDMO
BAJO: no es lo mismo practicar 20 minutos de bicicleta a un ritmo lento (16
km/hora) que hacerlo a un ritmo alto o subiendo la intensidad (con pendientes).
La actividad de los gimnasios del spinning juega, precisamente, con las
distintas intensidades y ritmos que se le puede dar a una bicicleta
consiguiendo, así, que en mismo periodo de tiempo se lleguen a quemar más
calorías.
Cuánto
más rápido pedaleas, consigues que tu cuerpo queme más combustible (grasa) y
active más músculos; la frecuencia de tus latidos aumenta y tu cuerpo requiere
más energía y oxígeno. Este proceso consigue que tu cuerpo acuda a las reservas
de grasa saturada y las use para poder proporcionar la energía necesaria.
Además
de la velocidad del pedaleo, también puedes quemar más calorías con la
bicicleta si subes la intensidad del ejercicio; es decir, si incrementas la
fuerza que tienen que hacer tus piernas para avanzar, como si estuvieras en una
pendiente. Con esto, también haces que tus músculos demanden más energía para
poder avanzar y, por lo tanto, quemes una mayor cantidad de calorías.
Teniendo
en cuenta que una intensidad alta de ejercicio físico en bicicleta se considera
avanzar 20 km/hora, el gasto calórico que se consigue con esta intensidad se
puede calcular con esta fórmula:
0,071
x (Tu peso x 2,2) X Total de minutos de ejercicio= Calorías quemadas
Siguiendo
esta fórmula, podrás saber cuántas calorías quemas en bicicleta si tu actividad
es intensa.
Descubriendo la energía de los pedales
Partiremos del principio que una de las máquinas más eficientes para
transmitir la potencia energética humana es la bicicleta. Recordemos que cuando
uno se desplaza en bicicleta se consumen alrededor de 0,15 calorías por gramo
de peso del individuo y por kilómetro, comparado con 0,75 calorías andando.
Montados en una bicicleta, tanto por la posición del cuerpo como por su diseño
preparado para el movimiento de la mayor masa muscular disponible en el ser
humano (las piernas), se llega a grados de eficiencia elevados de hasta el 25
%. No es extraño pues que la invención de la bicicleta y de la electricidad
pronto tuviera una convergencia tecnológica. En seguida se aplicó al movimiento
de la rueda la posibilidad de producir la iluminación para circular de noche
con la llamada dinamo que rodaba sobre la cubierta neumática. Más tarde este
mismo principio de generación eléctrica se aplicó sobre los bujes de las ruedas
(dinamos de buje) que reducen la pérdida energética por el rozamiento.
Finalmente, los propios engranajes ciclistas han servido para imaginar un sin
fin de aplicaciones para obtener energía mecánica de una forma más eficiente. (Dodge, 1996)
Figura 15.
Bicicleta creadora de energía fabricada por OSCAR PEÑA, YORMAN TORRES, JULÍAN
VERA Y CRISTIAN SANDOVAL.
Aplicaciones
Ciclo eléctricas
Estos sistemas de generación eléctrica con pedaleo parten habitualmente
de un principio básico que es producir la electricidad con un generador de
corriente continua para que sea almacenada a una batería y de esta ya de forma
estabilizada convertirla si es necesario a corriente alterna para alimentar
pequeños electrodomésticos caseros. La clave en la conversión eléctrica de la
energía del pedaleo está en que el rango de velocidad puede ser muy variable y
esto exige, como hemos comentado, el almacenamiento previo.
Energía producida por un watts en el
pedaleo de una
bicicleta
Energía de propulsión humana en una bicicleta
La mayoría de las personas del siglo XXI somos tan analfabetos en temas
energéticos que hemos quedado reducidos a simples “abonados” de las
corporaciones que producen y comercializan energía. Nuestra civilización se ha
lanzado históricamente sobre cualquier fuente de energía disponible. Primero,
fueron las llamadas energías de sangre (animales domésticos y esclavos humanos)
luego al aprovechamiento del viento y el agua (velas, norias, etc.) hasta que
de pronto descubrimos el vapor quemando madera o carbón y luego ya llegamos al
paroxismo con los combustibles fósiles líquidos y la fisión del átomo. El vapor
nos permitió a su vez generar un vector energético como la electricidad. Y hoy la
electricidad aporta la energía a un 40 % de las necesidades humanas
(especialmente, en el ámbito doméstico). Pero para la producción de
electricidad hemos descubierto otras formas más sostenibles que el sucio
petróleo y la peligrosa radiactividad: son las llamadas energías renovables (la
fotovoltaica, la eólica, la mareomotriz, la mini hidráulica, etc.). (Ballantine, 1992)
Figura 16. Maquina ideal para el
ahorro de combustibles y auto producirse la energía renovable en la propia vivienda.
Beneficios
para el medio ambiente
Ir a trabajar o a
estudiar en bicicleta cada vez gana más popularidad. Esto tiene sus buenas
razones: aire más limpio, una ciudad menos ruidosa y menos tiempo para llegar
de un punto a otro. Además de ser menos costosas, son un ejercicio buenísimo
para tu cuerpo y tu mente. ¿Te animas a pedalear al trabajo?
Figura
17. Beneficios de transportarse en bicicleta
Por cada
kilómetro que recorres en bicicleta en lugar de usar un auto, evitas la emisión
de aproximadamente 300 gramos de CO2 (dióxido de carbono).
Como si esto fuera poco, andar en bicicleta es muy beneficioso
para la salud. En tan sólo diez minutos de actividad a un ritmo menor a
16km/h, una persona que pesa 60kg
habrá quemado 40 calorías y una persona de 100kg habrá consumido casi 70.
- Aire más puro
Figura
18.los carros requieren mucha más energía y materiales para su
producción que una bicicleta
Además del dióxido de carbono, los
automóviles también emiten otros gases de invernadero, sustancias que
enlentecen la formación de ozono, hidrocarburos y partículas finas.
Contaminantes como el monóxido de carbono y los
óxidos de nitrógeno y azufre limitan
la fotosíntesis en las plantas, proceso que consume dióxido de carbono y
emite oxígeno, purificando de aire.
Los residuos de aceite y
combustibles dejados por los autos se filtran al ciclo del agua cuando
hay una tormenta, contaminando las fuentes de agua.
¿Sabías
que las bicicletas requieren 50 veces menos energía y materiales para su
producción que un automóvil?
La
mayoría de los viajes en auto dentro de la ciudad recorren 5 kilómetros o
menos, distancias que podrían ser transitadas en bicicleta. Un recorrido de 5
kilómetros equivale a una ida y vuelta de 25 cuadras, distancia relativamente
corta en la mayoría de las ciudades.
Los
viajes cortos son los más contaminantes, ya que el motor no está correctamente
aclimatado. Cuando el motor funciona en “frío” requiere más combustible ya que
la quema no se produce de forma eficiente. Esto no sólo afecta tu bolsillo,
sino que aumenta la emisión de sustancias dañinas.
- Menos costos ambientales
Figura
19. Combustibles fósiles que se
encuentran en los costos ambientales
Sumado a los efectos de la quema de combustibles
fósiles, se encuentran los costos
ambientales asociados a su manufactura, la infraestructura de cominería y la energía y materiales utilizados para la
reparación.
De acuerdo a estadísticas recopiladas por la
Federación de Ciclismo de Australia, un auto de 30.000 dólares representa un volumen energético de 132 mega
watts por hora, 41 toneladas de CO2 y más de un millón de
litros de agua.
En cambio, una bicicleta de gama alta requiere entre 50 y 55 veces menos energía y materiales: 2,5MWh
de energía, emite 0,75 toneladas de dióxido de carbono y requiere 20 mil litros
de agua.
Ya son varias las
ciudades que han apostado a zonas libres de autos, con planes e infraestructura
amigables con las bicicletas para disminuir la contaminación en el aire
y reducir el tiempo que toma
trasladarse.
Además de evitar los molestos embotellamientos, un
centro libre de autos ayuda a reducir
la contaminación acústica, que en las ciudades más pobladas supera los 65
decibeles, nivel que supera los 50 decibles recomendados por la OMS.
Iniciativas
de bicicletas comunitarias se replican en todo el mundo, inclusive en Uruguay,
así como la construcción de carriles exclusivos para ciclistas.
Figura
20. Andar en bicicleta es bueno para la salud, el medio ambiente y la economía
El finque en Colombia
A
principio del siglo XX, los campesinos en Colombia utilizaban la fibra del
fique para elaborar productos como alpargatas o costales, pero poco a poco se
cambió por plásticos; actualmente se intenta regresar a costumbres más
amigables con el entorno al sustituir las cuerdas de plástico que sostienen las
plantas de plátano y otros cultivos, por cuerdas de cabuya, cuyas ventajas
incluyen su degradación y menores costos al suprimir su recolección. Puede
suplantar al bagazo de caña de azúcar, la paja y cepa de plátano en variadas
aplicaciones; el café colombiano se comercializa en costales de cabuya y estos
están incluidos como parte de su imagen; puede ser componente del papel
corrugado o kraft y se utiliza para dar consistencia al papel reciclado. La
calidad de la fibra es tal que logra responder a exigencias de rendimiento en
usos como billetes y filtros. Algunos de los usos potenciales del fique son:
Por ser biodegradable, la fibra se utiliza como biomanto o manto natural para
proteger los sembrados, y como agro textil para reducir los daños por erosión
en carreteras, vías, oleoductos y gasoductos. La fibra de fique sirve para
refuerzo de materiales de construcción, tales como vigas, columnas y tejas; los
desperdicios en el proceso de extracción se aprovechan como fertilizante, abono
e insumo en el alimento balanceado para animales. El bagazo se puede aprovechar
como medio de cultivo para champiñones, aglomerados, relleno de colchones,
musgo ecológico. Del jugo extraído se obtiene Etanol (alcohol etílico), el cual
tiene diversas aplicaciones en los campos alimentario, médico, cosmético,
farmacéutico e industrial. Es importante conocer las características generales
del fique, porque permiten un adecuado cultivo, permanencia y eficiencia en su
medio. También conviene intentar que sea una materia prima constante, porque
dependiendo de su aplicación, la fibra extraída debe cumplir unas condiciones
particulares que garanticen el resultado deseado, sea este para su
comercialización, industrialización o elaboración de productos artesanales.
Clasificación Taxonómica Nombre científico: Angiopermae Furcraea Bedinghausii
Nombre común o vulgar: Fúrcrea, cabuya, fique, maguey, motua, penca, cabui,
chuchao y cocuiza Clase: Angiospermae Subclase: Monocotyledonae Familia: Agavaceae
Género: Furcraea Especie: Macrophylla Características Generales • El fique es
originario de Centro y Sur América. • Planta carnosa de 1,5 m de altura y
diámetro. • Tiene hojas basales en forma de espada. • Emite un tallo floral muy
grande, con una enfática inflorescencia. • La planta muere cuando las flores se
marchitan. • Fruto en forma de cápsula, con semillas en su interior. • Fácil de
cultivar. • Su reproducción es principalmente asexual por medio de hijuelos y
bulbillos. • Pueden resistir una sequía moderada y heladas débiles (-4ºC). • El
género Furcraea lo componen cerca de veinte especies. Cuando la planta supera
los 30 y 40 meses de siembra, está lista para el corte de las hojas que forman
un ángulo no menor de 45° respecto al eje vertical del tallo; cada año se
pueden realizar dos o tres cortes de acuerdo al desarrollo del cultivo. Antes
de cumplir veinticuatro horas de cortadas las hojas, se debe pasar a
desfibrarlas, con una máquina llamada desfibradora, que en algunos casos es
portátil, lo cual permite la ubicación adecuada para el proceso, que consiste
en un raspado de las hojas para obtener una fibra que según su pureza y calidad
será el precio que se le asigne para la venta. Un subproducto de este
procedimiento es el jugo, que en algunos cultivos es recolectado para su
industrialización. (Colombia, 1999) (Buitrago, 2011) .
