Fuentes de energía renovables y no renovables

Clasifique estas fuentes de energía en renovables o no renovables:

1. a) La energía del Sol.
2. b) El carbón.
3. c) El viento.
4. d) El gas natural.

¿Por qué decimos que la energía solar es renovable? Explíquelo con sus palabras, pensando en si el Sol se «gasta» al usarlo.

Complete la frase con las palabras que faltan: «Las fuentes no renovables son las que se $\dots$ al usarlas, porque la naturaleza tarda $\dots$ de años en formarlas de nuevo. Dos ejemplos son el $\dots$ y el $\dots$».

Diga si es verdadero o falso y corrija las frases falsas:

1. a) «El petróleo es una fuente renovable».
2. b) «La leña y los restos de poda son biomasa, una fuente renovable».
3. c) «Si ponemos muchos molinos, el viento se acaba».

¿Qué fuente de energía usa cada una de estas instalaciones?

1. a) Unos molinos gigantes en lo alto de una colina.
2. b) Unos paneles oscuros en el techo de una casa.
3. c) Una presa que suelta agua por sus compuertas.
4. d) Una planta que quema gas para calentar vapor.

En algunos pueblos hay aguas termales calientes que salen del suelo, calentadas por el interior de la Tierra.

1. a) ¿Cómo se llama la fuente de energía que aprovecha ese calor?
2. b) ¿Es renovable o no renovable? Justifíquelo.

El colegio ha puesto paneles solares en el techo del gimnasio.

1. a) Dé dos ventajas de producir así su propia electricidad.
2. b) Dé un inconveniente que tiene la energía solar y explique cómo se puede solucionar o suavizar.

Una presa hidroeléctrica produce electricidad al soltar el agua embalsada, como se muestra en el esquema de la figura.

1. a) Escriba una ventaja de esta fuente.
2. b) Escriba un inconveniente para el entorno del río y del valle.
3. c) ¿Es renovable? Justifíquelo.

En casa de Leo se cocina con un cilindro de gas (LPG) y en invierno se calientan con una chimenea de leña.

1. a) ¿Qué fuente de energía usa la cocina y cuál la chimenea?
2. b) ¿Cuál de las dos es renovable? ¿Por qué?

Un barrio entero se calienta con el calor del subsuelo gracias a una instalación geotérmica.

1. a) ¿Por qué se considera una fuente renovable?
2. b) ¿Qué ventaja tiene frente a calentarse quemando gas?
3. c) ¿Se podría poner una instalación así en cualquier lugar? Razone la respuesta.

Una caldera de biomasa quema $4\ \text{kg}$ de pellets al día, y cada kilogramo proporciona $5\ \text{kWh}$ de calor.

1. a) ¿Cuántos $\text{kWh}$ de calor da la caldera cada día?
2. b) ¿Cuántos $\text{kWh}$ da en un mes de $30$ días?

En una finca lechera aprovechan los purines para fabricar biogás, con el que cocinan.

1. a) ¿Por qué el biogás se considera una fuente renovable?
2. b) Además de dar energía, ¿qué otra ventaja tiene aprovechar los purines?
3. c) ¿Podría esta fuente abastecer ella sola a una ciudad grande? Razone su respuesta.

En una central nuclear se usa uranio como «combustible».

1. a) ¿Es la energía nuclear renovable o no renovable? Piense en si el uranio se agota.
2. b) Nombre el problema más conocido de esta energía, relacionado con lo que queda después de usarla.

El carbón y el gas natural son fuentes fósiles.

1. a) ¿Qué problema común tienen para el clima del planeta? Nombre el gas que emiten al quemarse.
2. b) Si ese problema es tan serio, ¿por qué cree usted que muchos países siguen usándolos? Dé al menos una razón.

La etiqueta de un carro eléctrico dice «cero emisiones».

1. a) Explique por qué eso solo se acerca a la realidad si la electricidad con la que se carga viene de fuentes renovables.
2. b) Si la electricidad se produce en una planta que quema carbón, ¿dónde se emiten entonces los gases? ¿Ha desaparecido el problema o solo se ha movido de sitio?

Sobre la energía nuclear hay opiniones muy encontradas.

1. a) Escriba dos argumentos de quienes están a favor: piense en cuánta energía da, en si emite dióxido de carbono al funcionar y en si depende del tiempo que haga.
2. b) Escriba dos argumentos de quienes están en contra: piense en los residuos y en los accidentes.
3. c) Dé su opinión argumentada: ¿debería un país apostar por la energía nuclear mientras instala más renovables?

La municipalidad de un pueblo debe elegir entre instalar un parque eólico en la sierra o una pequeña planta de gas junto a la zona industrial.

1. a) Escriba dos argumentos a favor del parque eólico.
2. b) Escriba dos argumentos a favor de la planta de gas.
3. c) Elija una de las dos opciones y defiéndala con sus propios argumentos, contestando a uno de los inconvenientes que tiene.

Alguien afirma: «En Costa Rica hace mucho sol, así que toda la electricidad debería ser solar ya».

1. a) Dé dos razones por las que eso no es tan fácil como parece.
2. b) Proponga una combinación de fuentes renovables que pueda dar electricidad también de noche y justifíquela.
3. c) Explique qué papel pueden tener las baterías o las represas de bombeo en ese sistema.

Para hacer las tareas puede usar una computadora de escritorio de $200\ \text{W}$ o una laptop de $50\ \text{W}$, y usted tarda $2\ \text{h}$ con cualquiera de las dos.

1. a) ¿Cuánta energía gasta cada una, en $\text{Wh}$?
2. b) ¿Cuántos $\text{Wh}$ ahorra cada tarde usando la laptop?

En la casa de Carla, la tele y la consola de videojuegos se quedan siempre en espera, con la lucecita encendida. Entre las dos gastan $0,5\ \text{kWh}$ al día sin que nadie las use.

1. a) ¿Cuántos $\text{kWh}$ desperdician en un año de $365$ días?
2. b) ¿Cuánto dinero se tira a la basura al año, a $100\ \text{\text{₡}\ /kWh}$?
3. c) Proponga dos hábitos de consumo responsable que reduzcan ese gasto.

Un compañero afirma: «Como el Sol y el viento son gratis y no se agotan, ahorrar energía ya no será necesario cuando todo sea renovable».

1. a) Explique por qué la energía renovable no es realmente «gratis»: piense en las instalaciones, los materiales y el terreno.
2. b) Dé una razón por la que seguirá haciendo falta ahorrar aunque toda la energía sea renovable.
3. c) Reescriba la frase de su compañero para que sea correcta.

Fabricar un teléfono celular consume mucha energía: las minas, las fábricas y el transporte gastan tanta como años de uso del aparato.

1. a) Explique por qué cambiar de celular cada año gasta mucha energía aunque el celular nuevo pase la mayor parte del día apagado.
2. b) Proponga dos decisiones de consumo responsable que reduzcan ese gasto.
3. c) Relacione ese ahorro con el uso de fuentes no renovables.

Un autobús urbano con $40$ pasajeros consume en un trayecto la misma energía que $10$ carros haciendo el mismo recorrido con una sola persona en cada uno, como se muestra en la figura.

1. a) ¿Cuántas veces menos energía por persona gasta el autobús que el carro?
2. b) Explique por qué usar el transporte público ayuda a gastar menos fuentes no renovables.
3. c) Proponga otras dos formas de reducir la energía que gastamos en transporte.

Reto del tema. Auditoría energética de una taza de té.

1. Fase 1: Medida casera. Caliente $200\text{ ml}$ de agua en una olla pequeña o en el microondas. Mida con un termómetro de cocina (incertidumbre de $\pm 0,5\text{ }^\circ\text{C}$) la temperatura cada $30\text{ s}$ durante $2\text{ min}$. Elabore una tabla de datos ($t$, $T$) y dibuje la gráfica $T$ frente a $t$. Explique qué transformaciones de energía ocurrieron y dónde hubo pérdidas de energía útil.

2. Fase 2: Rastreo de la fuente. Acceda a la web del Centro Nacional de Control de Energía del ICE (CENCE, sección de operación en tiempo real) a la hora en que hizo el experimento. Anote el porcentaje de generación eléctrica procedente de fuentes renovables (hidroeléctrica, geotérmica, eólica, solar) y no renovables (térmica).

3. Fase 3: Informe breve. Redacte una propuesta de una página que relacione la energía empleada en su cocina con el impacto ambiental de la matriz eléctrica consultada, planteando dos medidas de ahorro energético viables para su hogar.

Se valorará:

• Rigor en la recolección de datos, cálculo de la incertidumbre y representación gráfica ($T$ vs. $t$).

• Identificación correcta de formas, transformaciones y degradación de la energía.

• Análisis crítico de los datos reales del CENCE (renovables vs. no renovables) y viabilidad de las propuestas.