Ahorro de energía y preservación del medio ambiente
Durante un apagón, toda la familia se da cuenta de cuánto depende de la electricidad. Pero incluso cuando hay corriente, cada bombillo, ventilador o refrigerador encendido gasta energía que hay que producir, y producirla casi siempre tiene un costo para el medio ambiente. ¿Cómo sabemos cuánta energía gasta un equipo y qué podemos hacer para gastar menos sin perder comodidad? Lo veremos en este apartado.
¿Por qué ahorrar energía?
La electricidad que llega a tu casa se produce en las termoeléctricas, como la Antonio Guiteras, quemando combustible, y también en parques solares fotovoltaicos y otras instalaciones. Cuando se quema combustible se liberan gases a la atmósfera, como el dióxido de carbono, que contribuyen al calentamiento del planeta y a la contaminación del aire. Además, el combustible es una fuente de energía no renovable: se agota.
Por eso, cada kW·h que no gastamos es un poco de combustible que no se quema y menos gases que van a la atmósfera. La energía solar, en cambio, es renovable: el Sol seguirá brillando y, al producir electricidad con un parque fotovoltaico, no se queman combustibles.
Marca como verdadera o falsa cada afirmación y corrige las falsas: a) Los parques solares fotovoltaicos aprovechan una fuente de energía renovable. b) Un equipo…
Marca como verdadera o falsa cada afirmación y corrige las falsas:
- a) Los parques solares fotovoltaicos aprovechan una fuente de energía renovable.
- b) Un equipo eléctrico encendido en modo de espera no consume energía.
- c) Quemar menos combustible reduce la emisión de gases a la atmósfera.
Cuánta energía gasta un equipo
Todo equipo eléctrico tiene una potencia $P$, que indica cuánta energía transforma cada segundo. Se mide en vatios (W) o kilovatios (kW), donde $1\ \text{kW} = 1\,000\ \text{W}$. Mientras más tiempo $t$ esté encendido, más energía gasta. La energía consumida es:
Si hay varios equipos iguales, se calcula el consumo de uno y se multiplica por la cantidad. El consumo total es la suma de los consumos de todos los equipos.
En el apartamento de Lázaro hay cuatro bombillos incandescentes de $60\ \text{W}$ que se mantienen encendidos $5\ \text{h}$ cada noche. La familia piensa cambiarlos por…
En el apartamento de Lázaro hay cuatro bombillos incandescentes de $60\ \text{W}$ que se mantienen encendidos $5\ \text{h}$ cada noche. La familia piensa cambiarlos por bombillos LED de $9\ \text{W}$ con la misma luz.
- a) Calcula la energía que consumen los cuatro bombillos incandescentes en una noche, en $\text{kW}\cdot\text{h}$.
- b) Calcula la energía que consumirían los cuatro LED en una noche.
- c) ¿Cuánta energía se ahorra en una noche con el cambio?
Hábitos de ahorro en casa
Muchos ahorros no necesitan comprar nada, solo cambiar costumbres:
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Apagar luces, ventiladores y equipos cuando nadie los usa.
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Aprovechar la luz natural del día.
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Desconectar del tomacorriente los cargadores y equipos en modo de espera: aunque parezcan apagados, siguen consumiendo un poco.
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Usar bombillos LED, que dan la misma luz que los incandescentes con mucha menos potencia.
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Usar la plancha o la lavadora con carga completa, en vez de varias veces con poca ropa.
El refrigerador merece atención especial porque funciona todo el día:
| Situación | Por qué gasta más | Medida de ahorro |
|---|---|---|
| Se abre muchas veces | Entra aire caliente y el motor trabaja más para enfriar | Abrir lo mínimo; saber qué se va a sacar |
| Hielo acumulado | El hielo es mal conductor del calor y dificulta enfriar | Descongelar con regularidad |
| Pegado a la pared, junto a la cocina | No disipa bien el calor y recibe calor de fuera | Dejar espacio detrás y alejarlo de fuentes de calor |
Menciona tres hábitos que puedas practicar en tu casa para ahorrar electricidad. Para cada uno, escribe en una frase por qué ahorra energía.
Menciona tres hábitos que puedas practicar en tu casa para ahorrar electricidad. Para cada uno, escribe en una frase por qué ahorra energía.
Explica por qué es importante apagar las luces y los equipos eléctricos cuando nadie los está usando. Relaciona tu respuesta con el cuidado del medio ambiente.
Explica por qué es importante apagar las luces y los equipos eléctricos cuando nadie los está usando. Relaciona tu respuesta con el cuidado del medio ambiente.
Yanelis observa que en su casa la nevera se abre muchas veces seguidas, tiene hielo acumulado en el congelador y está pegada a la pared, junto a la cocina. a) Explica…
Yanelis observa que en su casa la nevera se abre muchas veces seguidas, tiene hielo acumulado en el congelador y está pegada a la pared, junto a la cocina.
- a) Explica por qué cada una de estas tres situaciones aumenta el consumo de electricidad.
- b) Propón una medida de ahorro para cada situación.
Cuánto se ahorra al cambiar o reducir
Para saber si una medida vale la pena se compara el consumo antes y después:
$$\text{ahorro} = E_{\text{antes}} - E_{\text{después}}$$También puede darse como porcentaje. Si el consumo baja un $20\ \%$, el nuevo consumo es el $80\ \%$ del anterior.
Una escuela tiene un parque solar fotovoltaico pequeño en el techo y, además, recibe electricidad de la red nacional, en parte producida quemando combustible. a) Explica…
Una escuela tiene un parque solar fotovoltaico pequeño en el techo y, además, recibe electricidad de la red nacional, en parte producida quemando combustible.
- a) Explica qué ventaja tiene para el medio ambiente la electricidad del parque solar frente a la producida quemando combustible.
- b) Si la escuela logra reducir su consumo de la red en $20\ \%$ y antes consumía $500\ \text{kW}\cdot\text{h}$ al mes de ella, calcula cuántos $\text{kW}\cdot\text{h}$ consume ahora de la red.
- c) Escribe dos medidas que el grupo puede aplicar en la escuela para lograr esa reducción.
Ernesto propone a su familia sustituir el calentador eléctrico de agua para el baño por un calentador solar. El calentador eléctrico tiene una potencia de…
Ernesto propone a su familia sustituir el calentador eléctrico de agua para el baño por un calentador solar. El calentador eléctrico tiene una potencia de $1{,}5\ \text{kW}$ y se usa $2\ \text{h}$ cada día.
- a) Calcula la energía eléctrica que se consume en un mes de $30$ días.
- b) Si se instala el calentador solar y el eléctrico solo se usa $15$ días al mes por mal tiempo, calcula cuánta energía se ahorra mensualmente.
- c) Argumenta dos ventajas ambientales y una posible limitación de la energía solar para este uso.
Un diagnóstico de consumo
Un diagnóstico energético consiste en listar los equipos, calcular el consumo de cada grupo y ver cuál pesa más. Así se decide dónde ahorrar primero.
Un buen plan de ahorro empieza por el grupo de mayor consumo y propone medidas concretas: apagar al salir del local, aprovechar la luz natural, sustituir lámparas por LED, usar los equipos solo el tiempo necesario y, si es posible, instalar una fuente renovable.
Un grupo de 8.° grado hace un diagnóstico del consumo eléctrico de su escuela y obtiene los datos siguientes por día: 20 aulas, con 6 lámparas de $40\ \text{W}$ cada…
Un grupo de 8.° grado hace un diagnóstico del consumo eléctrico de su escuela y obtiene los datos siguientes por día:
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20 aulas, con 6 lámparas de $40\ \text{W}$ cada una, encendidas $8\ \text{h}$.
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10 ventiladores de $60\ \text{W}$ encendidos $6\ \text{h}$.
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15 computadoras de $100\ \text{W}$ encendidas $4\ \text{h}$.
- a) Calcula el consumo diario de cada grupo de equipos, en $\text{kW}\cdot\text{h}$.
- b) Determina cuál tiene mayor peso en el consumo total y propón un plan de ahorro con tres medidas concretas.
- c) Si las lámparas se sustituyen por otras de $10\ \text{W}$, calcula el nuevo consumo diario de las lámparas y el porcentaje que se reduce.
Energía solar: ventajas y límites
La energía del Sol se aprovecha en Cuba con parques solares fotovoltaicos, que producen electricidad, y con calentadores solares, que calientan agua.
Ventajas ambientales: no se queman combustibles al producirla, no se emiten gases a la atmósfera por ese proceso y la fuente es renovable.
Limitaciones: depende del tiempo (de noche y en días nublados o de lluvia produce poco o nada), requiere espacio y una inversión inicial, y a veces necesita un respaldo (otra fuente) o un almacenamiento.
Vuelve al principio: durante un apagón sentimos cuánto necesitamos la electricidad. Sabemos calcular cuánta gasta cada equipo ($E = P\cdot t$), reducirla con hábitos y equipos eficientes, y producirla con fuentes renovables para cuidar el medio ambiente.