GOBIERNO DE CHILE CONAMA MESA REGION DE LA ARAUCANIA

EFICIENCIA ENERGÉTICA:DE LA ESCUELA

A LA COMUNIDAD

Guía de Apoyo Docente

Desde su creación, por mandato presidencial en el año 2005, el gran objetivo del Programa País de Eficiencia Energética (PPEE) ha sido crear en Chile, en sus habitantes, una cultura de Eficiencia Energética (EE), de modo que en todos los sectores de la sociedad se haga un uso eficiente de los recursos disponibles.

La práctica y valoración de la EE en Chile reportará beneficios económicos a las familias y al sector productivo; pero, más aún, dará cuenta de una sociedad que ha elegido transitar por la senda de la sustentabilidad. En efecto, la EE da respuesta a la encrucijada que nos plantean, por una parte, el deseo de crecer económicamente y, por otra, el imperativo moral de no comprome-ter el desarrollo de las generaciones futuras. Gracias a la práctica de la EE, aumentando incluso los niveles de productividad, es posible reducir las emisiones de Gases de Efecto Invernadero, responsables del Calentamiento Global y del consiguiente Cambio Climático. En una escala más cercana, la solución a la contaminación atmosférica que afecta a Temuco y Padre Las Casas (y a otras ciudades del sur de Chile), cuya principal fuente es la combustión residencial de leña, pasa por incorporar criterios de EE en los hábitos y costumbres de los ciudadanos.

En La Araucanía, el PPEE se hace presente a través de la Mesa Regional de EE, la que fue cons-tituida en mayo del año 2007 con la participación de veintidós instituciones provenientes del sector público, del mundo académico, del sector empresarial y de la sociedad civil. Esta excelente representatividad en su conformación es prueba fehaciente de que la EE trasciende a todos los sectores de la sociedad. La Mesa se dio el objetivo de promover, impulsar y/o ejecutar proyectos de EE, con identidad y pertinencia regionales, en las áreas de: Edificios Públicos, Vivienda y Sector Productivo. Existe meridiana claridad en cuanto a que el éxito de toda política de EE depende del involucramiento y compromiso ciudadanos; en consecuencia, la Mesa ha definido la Educación como un área transversal de su quehacer.

En materia de educación, CONAMA tiene una rica experiencia, adquirida durante la puesta en marcha e implementación del Sistema Nacional de Certificación Ambiental de Establecimientos Educacionales (SNCAE), cuyo objetivo es promover una educación para la sustentabilidad. Apor-tando a la gestión de la Mesa desde sus ámbitos de acción, CONAMA Araucanía ha sumado la EE (o la falta de ella) a las problemáticas ambientales que son abordadas de manera sistémica en los establecimientos adscritos al SNCAE. La Guía que aquí se presenta es una prueba de ello.

Confiamos en que este material de apoyo será un recurso educativo efectivo, que ayudará a cada escuela certificada (o en proceso de certificación) a: enriquecer las prácticas docentes, contextua-lizando los procesos de aprendizaje en cada uno de los sub-sectores de enseñanza; mejorar su gestión institucional, aumentando la eficiencia en el uso de los recursos; y fortalecer su relación con la comunidad, fomentando la responsabilidad social de todos quienes la integran.

Jovanka Pino Delgado Directora CONAMA Región de La Araucanía

Secretaria Ejecutiva Mesa EE Región de La Araucanía

PRESENTACIÓN

Esta guía tiene como propósito convertirse en una herramienta de apoyo, para que el docente pueda sensibilizar a la comunidad escolar en materia de Eficiencia Energética, entregándole co-nocimientos que permitan avanzar hacia una cultura de responsabilidad social e impulsar accio-nes que contribuyan a minimizar los gastos energéticos y, a la vez, a mejorar la calidad de vida.

En la actualidad, esto es una misión de primer orden, dado que los problemas de energía que Chile tiene, impactan toda nuestra actividad. Es por ello que el Gobierno, a través de sus insti-tuciones, ha puesto en marcha estrategias para cuidar, conservar y proteger nuestros recursos energéticos. Es así que se llega al sistema escolar, puesto que es necesario sensibilizar y crear conciencia sobre la materia, y responsabilizarse mediante acciones concretas del uso sustentable de nuestra energía. Evidentemente, el sistema escolar es un vehículo para materializar cambios efectivos de conducta no sólo en los alumnos y docentes, sino también en los padres y apodera-dos y la comunidad en general. La complementariedad, asociatividad y la colaboración de todas las instituciones de nuestro territorio es determinante para configurar soluciones y estrategias que permitan a nuestro país avanzar en una senda que asegure a las generaciones presentes y futuras, calidad y equidad en todas sus dimensiones de desarrollo.

Para que la materia de Eficiencia Energética sea incorporada en el proyecto educativo de su establecimiento y abordada desde el currículo, es que se ha formulado este material de apoyo a la labor educativa. Fundamentalmente, en este documento encontrará conceptos de eficiencia y energía; del uso adecuado de la energía y los beneficios que ello implica en el desarrollo de la actividad humana.

Para facilitar la entrega de conocimientos, en esta guía encontrará además actividades peda-gógicas a desarrollar, principalmente, en los primeros ciclos de la enseñanza básica en distintos subsectores del aprendizaje. Estas acciones se pueden desarrollar en el aula y también en com-plemento con el entorno de la comunidad escolar.

Es importante señalar que el docente puede apoyarse también en otros materiales que han desa-rrollado tanto el Programa País de Eficiencia Energética y CONAMA como otras instituciones.

INTRODUCCIÓN

Capítulo 1. Marco Conceptual 11.1 EFICIENCIA 11.1.1 Construyendo el Concepto “Eficiencia” 21.1.1.1 Primera Aproximación 21.1.1.2 Reconociendo el Concepto en Casos Prácticos 31.1.1.3 Aplicando el Concepto a Situaciones Cotidianas 41.1.2 Formulación del Concepto “Eficiencia” 41.1.3 Corolario 51.2 ENERGÍA 61.2.1 Definición de Energía 71.2.2 Clases de Energía 71.2.3 Unidades de Medida 91.2.4 Fuentes de Energía 101.2.4.1 Caracterización del Consumo de Energía 111.2.5 Generación de Electricidad 121.2.6 Principio de Conservación de la Energía 151.2.7 Impactos Ambientales de la Producción y Uso de la Energía 161.2.8 Corolario 18

Capítulo 2. Eficiencia Energética en Chile 192.1 EFICIENCIA ENERGÉTICA Y SU IMPACTO EN LA SOCIEDAD 192.1.1 Aumento de la Competitividad 192.1.2 Disminución de la Dependencia Energética (Vulnerabilidad) 212.1.3 Ahorro para las Personas 212.1.4 Reducción de los Impactos Ambientales Globales 222.1.5 Reducción de los Impactos Ambientales Locales 232.2 PROGRAMA PAÍS DE EFICIENCIA ENERGÉTICA (PPEE) 252.3 EE EN LA ARAUCANÍA 27

Capítulo 3. Eficiencia Energética en la Escuela 293.1 FUNDAMENTACIÓN CURRICULAR 293.2 EDUCACIÓN AMBIENTAL 303.2.1 Los valores ambientales que se debe promover con los alumnos 313.2.2 Las habilidades y actitudes que hay que lograr desarrollar con los alumnos 313.2.3 Conceptos de medio ambiente para tratar en la escuela 323.2.4 Implementar, fortalecer y consolidar la educación ambiental en el establecimiento 333.3 CONSEJOS PRÁCTICOS DE EE EN LA ESCUELA 343.4 RELACIÓN CON EL ENTORNO 353.4.1 Ámbito de Relaciones con el Entorno: Asociatividad y Acción Local 363.5 EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL HOGAR 363.5.1 ¿Qué podemos hacer en nuestro hogar? 37

Capítulo 4. Actividades de Aprendizaje 394.1 SUBSECTOR COMUNICACIÓN Y LENGUAJE 394.2 SUBSECTOR EDUCACIÓN MATEMÁTICA 414.3 SUBSECTOR COMPRENSIÓN DEL MEDIO NATURAL, SOCIAL Y CULTURAL 43

Referencias 45

ÍNDICE

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Habitualmente, el llamado a practicar la Eficiencia Energética es entendido como un llamado a ahorrar energía, a disminuir los consumos de electricidad, agua y combustibles en general. Esta es una interpretación muy parcial y limitada de una es-trategia que posee un carácter integral y que busca mantener e incluso mejorar nuestro estándar de vida, haciendo un uso eficiente y sustentable de los recursos disponibles.El objetivo de esta sección es explicar qué es Eficiencia Energética y, a la vez, sugerir al profesor algunas actividades que le permitan construir en conjunto con sus alumnos el significado del concepto. En este proceso de construcción, se requiere entender, en primer lugar, qué es “eficiencia”.

1.1 EFICIENCIA

A continuación, se propone al profesor una Guía de Trabajo para que sus alumnos la desarrollen en el Aula.

Diversos autores han señalado que los aprendizajes deben ser significativos; es más, hay quienes afirman que un aprendiza-je que no cumple con la condición de ser significativo, no es aprendizaje. Por esta razón, los problemas de la Guía de Trabajo apelan a la experiencia y contexto de los estudiantes.En las siguientes secciones se presentan las respuestas a la Guía de Trabajo, que incluyen comentarios y sugerencias al profesor sobre cómo conducir la discusión plenaria en la que los grupos de alumnos deberán exponer los resultados de su trabajo.

1.1.1 Construyendo el Concepto “Eficiencia”

1.1.1.1 Primera Aproximación

Capítulo 1

MARCO CONCEPTUAL

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Actividad 1.1

Según tu conocimiento, señala tres o más palabras cuyo significado esté relacionado con el concepto “eficiencia”

Algunas de las palabras cuyo significado está relacionado con el concepto eficiencia son:

meta

ahorro

optimizar

rapidezeficacia

resultadototalidad

Sugerencias y Comentarios para el Profesor

• Se sugiere al profesor que pida a cada grupo que le dicte las palabras para que él las escriba en el pizarrón.

• Es recomendable precisar el significado de los siguientes conceptos:

- Ahorro no es sinónimo de eficiencia; más aún cuando ahorrar implica dejar insatisfecha la necesidad de confort (gasto menos electricidad en planchar, pero visto ropa arrugada; gasto menos leña para calefacción, pero siento frío; etc.) Si el ahorro implica disminuir o evitar el derroche de recursos, entonces sí se convierte en una forma de hacer eficiencia.

- Eficacia no es sinónimo de eficiencia. Le eficacia se refiere a la capacidad de alcanzar o lograr la meta deseada; es decir, este concepto se enfoca en el resultado final del proceso, no en cómo fue desarrollado. “Matar una mosca con un cañón” puede ser muy eficaz, pero altamente ineficiente. Se concluye entonces que eficacia no implica eficiencia; pero a la inversa, la eficiencia sí requiere de eficacia.

- La rapidez tiene relación con el uso del recurso tiempo. “Hacer las cosas rápido” implica que se ha minimizado el “gasto” de tiempo en la realización de determinadas tareas. Si, además, éstas cumplen con los objetivos estableci-dos, entonces ha habido eficiencia en el trabajo desarrollado.

• Se observa, entonces, que eficiencia tiene relación con el uso que se hace de los recursos hacia la obtención de un producto deseado. Se ha subrayado las palabras recursos y producto deseado, porque para determinar si en la ejecución de una tarea o acción ha habido eficiencia, se debe identificar cuáles son los recursos (y cómo fueron utilizados) y cuáles, los productos a obtener (y su calidad).

1.1.1.2 Reconociendo el Concepto en Casos Prácticos

Actividad 1.2

El aniversario de tu escuela será celebrado por tu curso con una buena fiesta. Como tú integras el Comité de Com-pras, te dan $10.000.- (diez mil pesos) para que los gastes completamente en Topsi-Cola (una nueva bebida cola, que ha conquistado el gusto de los consumidores). Te piden que hagas un uso eficiente del dinero. Explica cómo procederías o qué decisiones tomarías.

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En este caso, los recursos son los $10.000.-, y el producto deseado, litros de Topsi-Cola. Puesto que los recursos deben ser gastados completamente, hacer un uso eficiente de ellos significa que debe comprarse la mayor cantidad posible de litros de bebida. Por lo tanto, se debe cotizar, aprovechar las ofertas, comprar en supermercados para mayoristas y preferir las botellas de grandes volúmenes (por lo general, es más conveniente comprar una botella de 3 L que dos de 1,5 L).

Actividad 1.3

En tu curso se desarrollan las elecciones de la directiva. Para elegir al mejor tesorero, han decidido realizar la siguien-te prueba: a cada uno de los candidatos se les encomienda comprar exactamente (ni más ni menos) 15 (quince) litros de Topsi-Cola, para lo cual se les entrega la suma de $8.000.- (ocho mil pesos). Será electo quien haya hecho el uso más eficiente de los recursos, entonces. ¿Cómo elegirán al ganador?

Aquí, nuevamente, el recurso es dinero ($8.000.-), y el producto deseado, litros de Topsi-Cola. No obstante, la diferencia con el ejercicio anterior es que aquí el producto está claramente establecido: 15 L de Topsi-Cola, ni más ni menos. Entonces, hacer un uso eficiente de los recursos significa gastar la menor cantidad posible de dinero en la compra. ¿A quién le quedó más “vuelto” después de las compras? Con este criterio debiera elegirse al ganador.

Comentario para el Profesor

• En el problema de la Actividad 1.2, se hace eficiencia maximizando los beneficios, y en el de la Actividad 1.3, minimizando el gasto de los recursos (dinero)

1.1.1.3 Aplicando el Concepto a Situaciones Cotidianas

Actividad 1.4

Dé ejemplos (acciones) en los que una persona es eficiente en su trabajo.En cada uno de los ejemplos se deben identificar los recursos y los productos deseados:

Ejemplo 1: Recursos: hojas para fotocopia; Producto deseado: Copia de un informe. Una persona eficiente aprovechará ambas caras de las hojas para reproducir el informe.

Ejemplo 2: Recursos: tiempo; Producto deseado: inventario del almacén. Una persona eficiente es aquella que finaliza el inventario en el menor tiempo posible

1.1.2 Formulación del Concepto “Eficiencia”

Actividad 1.5

De acuerdo a los ejemplos anteriores construye tu propia definición de eficiencia.

De toda la discusión que se ha desarrollado hasta aquí, se puede inferir que practicar eficiencia es:Maximizar la obtención de un producto deseado, minimizando el gasto o consumo de los recursos disponibles

O en términos más directos aún, eficiencia es: Maximizar los beneficios, minimizando los costos

10

Actividad 1.6:

Construya una expresión matemática que le permita cuantificar la eficiencia.

La eficiencia es una razón o cuociente entre el beneficio (obtención de un producto deseado) y el costo (uso o consumo de un recurso). Habitualmente, la eficiencia es representada por la letra griega “eta”, h, entonces:

El valor de h crecerá toda vez que los beneficios aumenten y los costos disminuyan. Se sugiere aplicar esta expresión en casos concretos, tales como los ejemplos dados por los propios alumnos en la Actividad 4.

Sugerencia para el Profesor

Esta actividad se recomienda desarrollarla con alumnos de séptimo y octavo año básico de enseñanza básica.

1.1.3 Corolario

El tema central de este documento es la Eficiencia Energética, por lo tanto, en él se abordará el problema de cómo obtener máximo provecho de la energía que consumimos día a día en todas nuestras actividades. Pero ¿por qué es importante este problema? Para responder a esta pregunta debemos comprender primero: ¿qué es energía?, ¿cómo depende la sociedad actual de este recurso?, ¿cuáles son los impactos ambientales derivados de su explotación?, entre otros tópicos.

1.2 ENERGÍA

A continuación, se propone una Guía de Trabajo para que los alumnos la resuelvan en casa en modalidad colaborativa. El objetivo de la Guía es que el alumno comprenda que la energía es un recurso natural (como el agua, el aire o los bosques), cuya explotación tiene fuertes impactos ambientales.

Se sugiere al profesor que solicite a los alumnos preparar una o dos láminas por cada actividad. También se sugiere que en la clase de revisión de la guía, la presentación de las respuestas sea sorteada entre los grupos; y lo mismo para definir al expositor, de cuyo desempeño dependerá la nota del grupo. Este procedimiento debe ser informado a los alumnos antes de entregar la guía. De esta manera, el profesor se asegura que todos los alumnos participarán en la elaboración y/o discusión de todas las respuestas.

beneficioscostosActividad 1.2

El aniver-sario de tu escuela será cele-brado por tu curso

h:

11

1.2.1 Definición de Energía

Actividad 2.1

Define el concepto energía.

La definición de la Física es “capacidad de un cuerpo u objeto (sistema) para realizar un trabajo”. Sin duda, esta definición es bastante abstracta y puede ser difícil de entender; no obstante, cuando usábamos este concepto siendo pequeños, no necesitábamos de ella, pues apelábamos a la intuición.

Energía es movimiento, es luz, es calor. O dicho de otra forma: movimiento, luz y calor son diferentes manifestaciones de la energía. Ya de niño comprendíamos que sin energía no es posible desarrollar nuestras actividades diarias: transportarnos a la escuela (ya sea a pie o en un vehículo), preparar los alimentos o realizar las tareas escolares o de oficina, entre muchas otras.

Citando a Bronowski (1) , “El Ascenso del Hombre” está marcado por el dominio y control de diferentes fuentes de energía. Cuando hombres y mujeres aprendieron a encender el fuego, no sólo pudieron mejorar el sabor de sus alimentos, sino que también pudieron fabricar nuevas herramientas con nuevos materiales. El progreso desde la Edad del Bronce a la Edad del Hierro se produjo gracias al descubrimiento de un nuevo combustible: el carbón mineral. Con él, el Hombre pudo alcanzar las temperaturas necesarias para fundir el hierro y, así, dar forma a arados, espadas, lanzas y armaduras de acero, mucho más resistentes a los impactos.

1.2.2 Clases de Energía

Actividad 2.2 Averigua qué tipos de energía existen

(1) Jacob Bronowski (1979). El Ascenso del Hombre. Fondo Educativo Interamericano, S. A.

12

Existen diferentes formas de clasificar la energía:

a) De acuerdo a la Física, se distinguen los siguientes tipos de energía:

• Energía cinética: Es la energía que posee un cuerpo u objeto (sistema) en virtud de su movimiento. Es proporcional a la masa y al cuadrado de la velocidad.

• Energía potencial: Es la energía que posee un cuerpo u objeto (sistema) en virtud de su posición dentro de un campo de fuerza. En el caso de la energía potencial gravitacional, el cuerpo es afectado por la fuerza gravitatoria de la Tierra y su ener-gía es proporcional a la altura medida desde un punto de referencia. Si el cuerpo se deja caer, la energía potencial disminuye, transformándose en energía cinética.

• Energía térmica: Es la energía que posee un cuerpo u objeto (sistema) en virtud de su temperatura.

• Energía eléctrica: Es la energía que posee una corriente de electrones.

• Energía radiante (o electromagnética): Es la energía transportada por la luz o por las ondas electromagnéticas en general (microondas, radiación infrarroja o ultravioleta, entre otras)

• Trabajo: Es una de las dos formas en las que la energía es transferida entre un sistema y su entorno. Aumenta la energía de un sistema cuando se realiza un trabajo sobre él, y disminuye, cuando éste realiza un trabajo sobre su entorno.

- Ejemplo 1: Al hacer girar una hélice al interior de un recipiente con agua, aumenta la temperatura de ésta – es decir, aumenta su energía térmica – producto del trabajo que se ha realizado sobre el sistema.

- Ejemplo 2: Se requiere hacer trabajo sobre un objeto para que éste aumente su altura, es decir, su energía poten-cial

• Calor: Al igual que el trabajo, el calor también es una forma de energía en transferencia. Cuando dos cuerpos a diferente temperatura se ponen en contacto, habrá una transferencia de calor desde el de mayor temperatura hacia el de menor temperatura.

Nota: Trabajo y calor son formas de energía en tránsito; no corresponden a propiedades de un sistema (como la energía cinética o térmica). Por lo tanto, es incorrecto usar expresiones, tales como: el calor del vaso es muy alto o el móvil tiene mucho trabajo.

b) Según sus fuentes, existen los siguientes tipos de energía:

• Energía hídrica: Es la energía que poseen las corrientes de agua superficiales, submarinas o subterráneas. Corresponde a energía cinética del agua.

• Energía eólica: Es la energía que poseen las masas de aire en movimiento. Corresponde a energía cinética del aire.

• Energía geotérmica: Es la energía térmica contenida bajo la superficie terrestre.

• Energía solar: Es la energía proveniente del sol. Corresponde a energía radiante generada por reacciones nucleares en las que núcleos de hidrógeno se fusionan para formar núcleos de helio.

• Energía química: es la energía contenida en las uniones químicas de: hidrocarburos (sustancias que componen el petróleo), carbón mineral y carbohidratos (sustancias constituyentes de las fibras vegetales).

• Energía nuclear: es la energía proveniente de reacciones de fisión (ruptura) o fusión (formación) de núcleos atómicos.

13

1.2.3 Unidades de Medida

Actividad 2.3

Responde: ¿En qué unidades se mide la energía?

La energía puede ser medida en diferentes unidades, tales como caloría y joule:

• Una caloría (1 cal) es la cantidad de energía que se requiere para aumentar en 1°C la temperatura de 1 g de agua.

• Un joule (1 J) es la energía que posee un cuerpo de 2 kg desplazándose a una velocidad de 1 m/s; o, es la energía que posee un cuerpo de 0,1 kg cuando se encuentra a una altura relativa de 1 m.

Notas y observaciones

• La equivalencia entre caloría y joule es la siguiente: 1 cal = 4,18 J

• Tanto el joule como la caloría son unidades de medida bastante pequeñas

• En los alimentos envasados el aporte energético se informa en Calorías (con mayúscula), que equivale a mil calorías. Es decir: 1 Cal = 1000 cal

Concepto de Potencia

• La potencia es una variable estrechamente relacionada con la energía.

• La potencia es igual a la cantidad de energía que es transferida por unidad de tiempo.

• La potencia se mide en watt (W). Un watt es equivalente a la transferencia de un joule de energía por cada segundo. Esto es: 1 W = 1 J/s. Entonces, una ampolleta de 100 (W) transfiere 100 J por cada segundo. En una hora de encendido, la ampolleta habrá consumido:

• Una de las unidades que se utiliza para medir el consumo de energía eléctrica es el kWh (kilowatt-hora), que corresponde a la energía que es transferida durante una hora a una potencia de 1 kW (o de 1000 W). Entonces:

Sugerencia para el Profesor

• La demostración de la equivalencia entre kWh y J puede ser omitida, pero es importante que la equivalencia sea informada si se desea hacer con los alumnos una revisión de las boletas de consumo eléctrico.

14

1.2.4 Fuentes de Energía

Actividad 2.4

Nombra cuatro fuentes de energía disponibles para el hombre. Clasifícalas en renovables y no renovables.

Las fuentes de energía presentes en la naturaleza son:

(i) Fuentes renovables- Convencionales: los ríos y la biomasa (leña, por ejemplo)- No convencionales: los vientos, las mareas, el suelo y el sol

(ii) Fuentes no renovables- Gas natural, petróleo, carbón mineral y uranio (energía nuclear).

Comentarios para el Profesor

• Es importante destacar que el sol es la fuente de energía “madre”. La energía radiante emitida por esta estrella, una vez que alcanza nuestro planeta, es absorbida por la atmósfera, los océanos y los continentes, transformándose en los más diversos tipos de energía:

- Los ríos corren de cordillera a mar, porque el sol ha derretido la nieve caída durante el invierno;

- Hay viento cuando, a causa del calentamiento dispar de las masas de aire, se generan diferencias de presión;

- El subsuelo es un gran acumulador de la energía emitida por el sol y, por lo tanto, una gran fuente de energía térmi-ca; durante todo el año, su temperatura se mantiene cercana a los 11°C;

- Sin duda, la transformación más extraordinaria que se produce en nuestro planeta es la fotosíntesis. En este proce-so, los vegetales verdes captan la luz (photos en griego) del sol para sintetizar carbohidratos (celulosa y almidones, principalmente) a partir de dióxido de carbono y agua. De este proceso – en el que la energía radiante es convertida en energía química – depende la subsistencia de los animales superiores, incluido el hombre, pues los carbohidratos (azúcares y masas) son su principal fuente de energía;

- La degradación de materia vegetal, que se produjo en el transcurso de muchos años y bajo condiciones extremas de presión y temperatura, dio origen a los combustibles fósiles, tales como el petróleo y el carbón mineral. Entonces, estos combustibles guardan la energía solar que llegó a la Tierra hace millones de años.

• Las plantas nucleoeléctricas producen vapor de agua con el calor que obtienen de las reacciones de fisión (ruptura) de átomos de uranio 235.

15

1.2.4.1 Caracterización del Consumo de Energía

Actividad 2.5

¿Cuáles son las fuentes de energía más demandadas por los seres humanos? Comenta, relacionando las fuentes con los diferentes usos.

Habiendo tantas fuentes de energía disponibles en la naturaleza, puede llamar la atención que hoy día en Chile y el mundo exista una crisis energética. ¿A qué se debe esta situación?

Hombres y mujeres necesitan fuentes de energía, básicamente, para:

• Transporte Para el transporte, los combustibles fósiles (carbón y derivados del petróleo) son lejos la fuente de energía más utilizada. Sin duda, la invención y desarrollo del motor a vapor y, luego, del motor de combustión interna, fueron los grandes hitos de la revolución industrial y el primer paso hacia la globalización. Debemos recordar que, inicialmente, los viajes a través de los océanos dependían de vientos favorables y/o de la fuerza humana; los viajes terrestres eran posibles gracias al aprovechamiento de la fuerza animal; y, por los aires, los globos aerostáticos aprovechaban las corrientes ascendentes y descendentes.

La gran ventaja de los combustibles fósiles por sobre otras fuentes de energía, tales como el sol y los vientos, radica en las siguientes características:

i) Los combustibles fósiles pueden ser almacenados en grandes cantidades por largo tiempo;

ii) Pueden ser transportados a través de grandes distancias, lo que permite disponer de ellos allí donde se necesi-tan

iii) Pueden ser dosificados, de modo que se genere exactamente la cantidad de energía requerida.

• Calefaccionar ambientes interiores y cocer alimentos

En este caso, las alternativas son mucho mayores:

- Combustibles fósiles, tales como: el carbón, la parafina y el gas licuado (que son derivados del petróleo), y el gas natural;

- Leña, especialmente en La Araucanía y las otras regiones de la zona centro-sur de Chile;

- Energías renovables no convencionales, tales como energía solar y geotermia.

• Procesos industriales

El sector industrial es uno de los grandes consumidores de electricidad, pero también lo es de combustibles fósiles, pues muchos procesos, tales como el secado de madera, por ejemplo, requieren de la generación de vapor de agua.

• Hacer funcionar equipos y artefactos eléctricos.

Por supuesto, la energía que se requiere en este caso es eléctrica. Ya se ha dicho que el gran consumidor de energía eléctrica es el sector industrial; no obstante, ésta también es imprescindible para el sector residencial. En realidad, es difícil imaginar cómo sería la vida actual sin energía eléctrica: conservamos los alimentos y los medicamentos gracias a ella; en muchos lugares, la noche se convierte en día por el intenso resplandor de los focos de iluminación; los principales medios de comu-nicación – televisión, radio e internet – no existirían sin electricidad.

16

1.2.5 Generación de Electricidad

Actividad 2.6:

Describe cómo se genera la electricidad

Principio de Inducción Electromagnética

En la Figura 1 se presenta un excelente mapa conceptual sobre la generación de electricidad. Este señala que la electricidad se produce mediante generadores en los que se aplica el principio de inducción electromagnética descubierto por Michael Faraday. Esta ley de Faraday es descrita en la Figura 2:

(a) Cuando un imán se acerca a una bobina (arrollamiento en espiral de un alambre de cobre que se cierra sobre sí mismo) se induce en ella una corriente eléctrica, cuya intensidad depende de la rapidez con que se varía el flujo magnético.

(b) Cuando el imán se aleja de la bobina, también se induce en ella una corriente eléctrica pero en el sentido contrario al del caso anterior.

Funcionamiento de un Generador Eléctrico

La configuración de los generadores eléctricos de gran tamaño se ilustra de manera esquemática en la Figura 3. Se distin-guen un rotor y un estator.

El rotor consiste en una o más piezas magnéticas, con la polaridad que se indica, que al girar a una cierta frecuencia generan un campo magnético variable a través de las bobinas arrolladas en el estator, induciendo en ellas una corriente eléctrica alterna. Entonces, el rotor cumple la función de inductor, y el estator, de inducido.

Cuando los polos magnéticos del rotor están alineados con los ejes de las bobinas, la intensidad de corriente en ellas es máxima en un cierto sentido; cuando se completa un giro de 90 grados, la intensidad de corriente alcanza un máximo en el sentido contrario.

1�

CENTRALES ELECTRICAS

ENERGIAELECTRICA

GENERADORES

INDUCCIONELECTROMAGNETICA ROTOR ESTATOR

MICHAELFARADAY

BOBINADO GIRATORIOINDUCTOR

BOBINADO ESTATICO(INDUCIDO)

TURBINA CORRIENTE ALTERNAINDUCIDA

SIGUE EN MALLA 2

HIDRAULICA DE VAPOR DE GAS EOLICA

CAIDA DE AGUA

CORRIENTE DE AGUA

CAMARA DECARGA

EMBALSE

CORRIENTEFLUVIAL

ENERGIA POTENCIALGRAVITATORIA DEL AGUA

ENERGIA CINETICADEL AGUA

URANIO RADIACIONSOLAR

COMBUSTIBLEFOSIL

ENERGIA CINETICA DEL VAPOR

MAREASOCEANICAS

REACTORNUCLEAR

CONCENTRADORSOLAR

CAMARA DECOMBUSTION

CALDERA POZOGEOTERMICO

ENERGIA CINETICADEL VIENTO

VAPOR A PRESION

GAS A PRESION

CORRIENTE DEL VIENTO

producción

generadores

según principio de

descubierto por

compuesto por

que contiener que contiener

donde se genera

puede ser

accionada por accionada por accionada por accionada por

desde como

para aprovechar conectada a

para aprovechar alimentado por

para aprovecharprocedente de

Figura 1. Mapa Conceptual sobre Generación de Electricidad(Fuente: www2.redenlaces.cl/webeducativos/debate/doc/MAPGENELEC.doc)

1�

De la explicación anterior es claro que para generar electricidad se requiere de un dispositivo que haga girar el rotor. Este dispositivo es la turbina.

Una turbina es un motor que convierte en energía cinética rotatoria la energía cinética transportada por una corriente de agua, vapor, aire o gas. El elemento básico de la turbina es la rueda o rotor, que cuenta con palas, hélices, cuchillas o cubos colocados alrededor de su circunferencia, de tal forma que el fluido en movimiento produzca una fuerza tangencial que impulse la rueda y la haga girar. Esta energía mecánica se transfiere a través de un eje al rotor del generador eléctrico

Clasificación de Centrales Eléctricas

Las centrales eléctricas se clasifican según la fuente de energía que se utilice para hacer girar la turbina:

• Central hidroeléctrica: usa la energía de una corriente de agua

• Central eléctrica eólica: usa la energía del viento

• Central termoeléctrica: usa la energía química de la biomasa o de algún combustible fósil (gas natural, petróleo o carbón) para generar vapor de agua a alta temperatura y presión, que luego se hace pasar a través de la turbina.

• Central nucleoeléctrica: usa el calor liberado por reacciones nucleares de fisión para generar vapor de agua a alta tempe-ratura y presión.

Figura 2. Principio de Inducción Electromagnética(Fuente: www.ifent.org/lecciones/cap07/cap07-08.asp)

Figura 2. Principio de Inducción Electromagnética(Fuente: www.ifent.org/lecciones/cap07/cap07-08.asp)

INDUCIDO

INDUCTOR

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Sugerencias para el Profesor

1)La inducción de la corriente eléctrica queda en evidencia incluyendo en el circuito de la Figura 2 una pequeña ampolleta. 2) La intensidad y sentido de la corriente pueden determinarse conectando un galvanómetro en el mismo circuito. Este es un experimento sencillo para realizar con los alumnos, que les permite entender que electricidad y magnetismo son fenómenos estrechamente relacionados.

1.2.6 Principio de Conservación de la Energía

Actividad 2.7

Enuncia el Principio de Conservación de la Energía. Ejemplifica

En la descripción del funcionamiento de las centrales eléctricas ha quedado en evidencia una de las propiedades fundamen-tales de la energía:

La energía ni se crea ni se destruye, sólo se transforma.

Este enunciado corresponde a uno de los principios más importantes de la física clásica: el principio de conservación de la energía.

Entonces, la energía eléctrica no se crea; es producto de la transformación de otros tipos de energía. En una central termo-eléctrica, por ejemplo, las transformaciones son las que se muestran en la Figura 4.

ENERGIA QUIMICA(Petróleo)

ENERGIA TERMICA(Vapor a alta presión)

ENERGIA CINETICA(Rotación de la Turbina)

ENERGIA ELECTRICA

ENERGIA RADIANTE(Luminarias)

ENERGIA TERMICA(Planchas y estufas eléctricas)

ENERGIA RADIANTE(Luminarias)

Calor

Trabajo Mecánico

Inducción Electromagnética

CENTRAL TERMOELECTRICA

VIVIENDAS E INDUSTRIAS

Figura 4. Transformación de la energía durante la producción de electricidad y en su uso posterior(Fuente: Elaboración propia)

20

1.2.7 Impactos Ambientales de la Producción y Uso de la Energía

Actividad 2.8:

¿Cuáles son los impactos en el medio ambiente del elevado consumo energético?

Tal como hemos visto, la energía es un recurso natural y su explotación implica intervenir en mayor o menor grado el me-dio ambiente. A continuación se presentará un análisis sucinto de los impactos ambientales asociados al uso de diferentes fuentes de energía:

• Combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas natural)

La combustión de carbón, petróleo y gas natural es una de las principales causantes de la contaminación atmosférica que afecta a muchas ciudades de Chile y el mundo. En el caso de Región Metropolitana, por ejemplo, el aire que respira la po-blación está seriamente contaminado con monóxido de carbono (CO), óxidos de nitrógeno (NOx), dióxido de azufre (SO2), ozono (O3) y material particulado respirable (MP10). Todas estas especies se generan inevitablemente cuando estos com-bustibles se queman en automóviles, calderas industriales o termoeléctricas. Recientemente, Tocopilla fue declarada Zona Saturada por MP10, debido a que las concentraciones de este contaminante en la atmósfera superaban sistemáticamente los valores máximos permitidos por la Norma Primaria de Calidad del Aire, que busca proteger la salud de la población. Las principales fuentes de este contaminante son dos plantas termoeléctricas que funcionan con petcoke.Por otra parte, el principal producto de la reacción entre estos combustibles y el oxígeno es el dióxido de carbono, CO2. Debido al marcado aumento de la concentración de este gas en la atmósfera se ha exacerbado el Efecto Invernadero, dando lugar al fenómeno del Calentamiento Global.

• Biomasa

La quema de biomasa también genera cantidades importantes de CO2; sin embargo, puesto que esta es una fuente renovable y los bosques absorben CO2 durante su existencia, el aporte de este gas a la atmósfera es neutralizado.

En cuanto a la calidad del aire que respiramos, muchas ciudades del centro-sur de Chile (Rancagua, Talca, Chillán, Los Ángeles, Temuco, Osorno y Coyhaique) tienen serios problemas de contaminación por material particulado respirable (MP10), el que proviene, principalmente, de la combustión residencial de leña. Este combustible es usado tanto para la calefacción de ambientes interiores como para la cocción de alimentos.

• Energía hídrica

Generalmente, para el aprovechamiento de esta energía se construyen grandes represas. Esto implica intervenir severa-mente el medio ambiente, causando cambios irreversibles en el paisaje. Al inundar vastas áreas, muchas veces quedan sumergidos bosques nativos y/o áreas con significancia cultural, con la consiguiente pérdida de la biodiversidad.

• Energía solar y eólica

La explotación de estos tipos de energía puede ser considerada la más inocua para el medio ambiente; sin embargo, pueden llegar a requerirse grandes extensiones de terreno para instalar los paneles solares o molinos de viento, lo que implica alterar el paisaje.

• Energía nuclear

La principal objeción que enfrenta esta fuente energética tiene relación con la seguridad: la tasa de accidentes es muy baja…, pero cuando éstos ocurren… El problema radica en la imposibilidad de garantizar seguridad absoluta. A esto se suma que Chile es el país más sísmico del mundo.

21

1.2.8 Corolario

La humanidad ha cimentado su progreso en la explotación de los recursos energéticos. Nuestro estilo y calidad de vida dependen fuertemente de la disponibilidad de energía, ya sea primaria o secundaria. Efectivamente, dependemos de los combustibles fósiles para transportarnos en corto tiempo hacia destinos lejanos; sin electricidad, no podríamos conservar alimentos y medicamentos, y no dispondríamos de los medios que hoy nos permiten comunicarnos en forma instantánea, sin importar las distancias que existan de por medio.

Pero una de las fuentes energéticas más importantes, el petróleo, es no renovable, pronosticándose que las reservas cono-cidas equivalen al consumo de 50 años más. Por otra parte, la generación de electricidad a partir de energía hídrica puede verse fuertemente afectada por factores meteorológicos (escasez de precipitaciones, por ejemplo) y, además, tiene asocia-dos impactos ambientales muy negativos.

Entonces, la energía, en aquellas formas que son requeridas por la sociedad (combustibles fósiles y electricidad), es un recurso natural escaso, cuya explotación implica intervenir significativamente nuestro entorno. De aquí que la Eficiencia Energética se haya convertido en un tema tan relevante en la actualidad.

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2

2.1 EFICIENCIA ENERGÉTICA Y SU IMPACTO EN LA SOCIEDAD

Chile ha entendido, por convicción y experiencia (negativa, por cierto), que la Eficiencia Energética (EE) debe ser un com-ponente estratégico de su política de desarrollo. La creación de una cultura de EE en nuestro país, traducida en el mejor aprovechamiento de los recursos disponibles, dará cuenta de una sociedad que ha apostado por el desarrollo sustentable. En efecto, la EE juega un rol fundamental en el logro de los siguientes objetivos: (i) Respetar el medio ambiente; (ii) Incorporar la equidad social como parte del desarrollo energético y (iii) Reducir la dependencia energética.

En las siguientes secciones se describen los beneficios que reportará para el país la práctica generalizada de la EE en todos los sectores de la sociedad. Para contextualizar los contenidos que se desarrollarán en ellas, se presenta un cuadro resumen (ver Figura 5) que precisa de manera muy asertiva la definición de Eficiencia Energética

2.1.1 Aumento de la Competitividad

La EE constituye desde hace tres décadas un componente obligado de las políticas de energía y medio ambiente del mundo desarrollado, y es ya una clave de sus culturas de producción, consumo, transporte, construcción de viviendas y desarrollo de ciudades. Este hecho se describe claramente en la Figura 6a, en la que se observa que los países pertenecientes a la OCDE (países desarrollados), desde inicios de la década del ‘70, lograron mantener sus tasas positivas de crecimiento sin aumentar apreciablemente la demanda energética. Como los costos por unidad de producto se van haciendo cada vez menores (se usa menos energía en la obtención de los bienes), la práctica de la EE se traduce en un aumento en la competitividad.

En el caso de Chile, durante años se propagó la idea errónea de que el alto crecimiento de la demanda de energía era un indicador de desarrollo. Así, tal como se observa en la Figura 6b, las curvas de consumo energético y Producto Interno Bruto han estado fuertemente acopladas. Es claro que nuestro país debe ponerse al día en materia de EE. En la reciente evaluación del desempeño ambiental de Chile, la OCDE destacó en sus recomendaciones para el Gobierno de Chile la importancia de incorporar la eficiencia energética en el desarrollo del país.

Experiencias de países industrializados han demostrado que disponer de una unidad de energía a través de programas de eficiencia energética tiene un costo cinco veces menor que disponer de la misma unidad a través de generación. La bús-queda de la EE incentiva el desarrollo tecnológico y da impulso a la actividad económica, pues genera nuevos mercados de bienes y servicios.

Capítulo 2

EFICIENCIA ENERGÉTICA EN CHILE

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Figura 6. Evolución del consumo energético y del PIB en: (a) Países desarrollados (pertenecientes a la OCDE); (b) Chile

2.1.2 Disminución de la Dependencia Energética (Vulnerabilidad)

Chile tiene un amplio potencial de eficiencia energética disponible, cuyo aprovechamiento permitiría mejorar la seguridad de abastecimiento energético del país.

El significativo crecimiento de la economía nacional, especialmente durante los años 1986-1998, se tradujo en una fuerte expansión de la demanda de energía. Entre 1986 y 2003, la demanda de derivados del petróleo creció a una tasa promedio anual de 4,7%, y la demanda de electricidad, en un 7,9% (CNE, 2003). Incluso, en los primeros años de los 2000’s, la de-manda eléctrica mantuvo un crecimiento elevado a pesar de la pérdida de dinamismo del PIB. No existen antecedentes que indiquen que la dinámica de la demanda energética vaya a variar en forma significativa, debido a la elevada tasa de creci-miento del parque de vehículos automotores, al desarrollo industrial y al proceso de electrificación residencial y comercial.

Por otra parte, la Figura 7 muestra que los combustibles fósiles son, lejos, los más consumidos en el país, lo que agudiza la situación de vulnerabilidad, puesto que la dependencia energética de Chile puede resumirse como sigue: el país importa un 97% de sus necesidades de petróleo, un 84% de sus necesidades de carbón y un 78% de sus necesidades de gas natural. Es preciso entender que la EE puede convertirse en una fuente muy importante de energía.

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1970 1974 1978 1982 1986 1990 1994 1998 2002

Consumo energético PIB

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(2) Organización para la Cooperación y Desarrollo Económicos

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Carbón y coke 8%

Otros 4%

Derivados de petróleo 36%Gas Natural 25%

Electricidad 13%

Leña 14%

Figura 7. Distribución del Consumo Total por Fuentes, año 2003(Fuente: Maldonado, 2006)

2.1.3 Ahorro para las Personas

En este punto, parece necesario enfatizar que EE no implica reducir el consumo a costa de nuestro bienestar o calidad de vida. La EE no implica sacrificios, sino por el contrario, es un llamado a hacer un uso inteligente de los recursos disponi-bles.

Aunque la EE incluye todos los tipos de energía, es muy necesario que las personas mejoren sus hábitos, específicamente, en el uso de la electricidad. La demanda asociada al uso de los artefactos eléctricos residenciales equivale a un 15% de la demanda total de electricidad. Este porcentaje crece anualmente, debido al continuo mejoramiento de las condiciones de vida de la población. El promedio mensual del consumo de electricidad por vivienda es de 142,8 kWh. Las primeras inter-venciones de la política energética apuntan a minimizar el derroche y a desarrollar programas de certificación y etiquetado para los artefactos que más consumen energía eléctrica, tales como el refrigerador (60% del consumo total de la vivienda) y las ampolletas.

La comparación entre una ampolleta incandescente y otra fluorescente compacta es quizás uno de los ejemplos más difun-didos sobre el uso eficiente de la electricidad: mientras una ampolleta fluorescente de 20 W entrega la misma luminosidad que una ampolleta incandescente de 100 W, la primera consume cinco veces menos energía que la segunda. Gracias al ahorro que se genera durante su uso, la inversión inicial en la adquisición de las ampolletas eficientes es recuperada en no más de un año.

2.1.4 Reducción de los Impactos Ambientales Globales

El Gobierno chileno publicó el 16 de febrero del 2005 la firma del Protocolo de Kyoto de la Convención Marco de las Nacio-nes Unidas sobre el Cambio Climático y sus Anexos A y B. Éste, en su artículo 2, letra a) i), afirma que es necesario que los países firmantes aseguren: “el fomento de la eficiencia energética en los sectores pertinentes de la economía”.

Se ha demostrado que el uso eficiente de la energía a distintas escalas (residencial, industrial, comercial y transporte), pue-de significar reducciones importantes en las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI), que son los responsables del Calentamiento Global y del consiguiente Cambio Climático.

Chile es un país social, económica y ambientalmente vulnerable al cambio climático. Cumple con la tipificación de vulnerabi-lidad contemplada en el artículo 4.8 de la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre Cambio Climático; esto es, posee: zonas costeras bajas; zonas áridas y semiáridas; áreas susceptibles a la deforestación o erosión, a los desastres naturales, a la sequía y la desertificación; áreas urbanas altamente contaminadas, y ecosistemas frágiles.

26

Un estudio sobre vulnerabilidad en Chile (publicado en la Primera Comunicación Nacional de Cambio Climático, 2000), muestra que nuestro país podría verse altamente afectado por la disponibilidad del recurso hídrico, particularmente en la zona central, que es eminentemente agrícola. Otros efectos esperados son la intensificación de la aridez y el avance del desierto hacia el sur, mayores precipitaciones en la zona sur, y fenómenos del Niño más frecuentes e intensos.

Por último, en diciembre del 2006 fue entregado a CONAMA el estudio “Variabilidad Climática en Chile para el Siglo XXI”, realizado por el Departamento de Geofísica de la Universidad de Chile. El objetivo principal de este estudio fue pronosticar variaciones climáticas, asociadas al cambio climático global, para diferentes regiones de Chile durante la presente centuria (concretamente, período 2071- 2100). El pronóstico se hizo para dos escenarios de emisiones de GEI – moderado y severo –, incluidos en el último informe del IPCC (Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático). Las principales conclusiones del estudio se resumen a continuación:

• Temperatura Superficial: En todo el país se aprecia un aumento de la temperatura en ambos escenarios:

- Moderado: Entre 1 y 3 ºC - Severo: Entre 2 y 4 ºC

La mayor variación de temperatura se estima en el norte grande y norte chico del país, principalmente en la zona andina.

• Precipitaciones:

- Norte Grande: en el sector altiplánico, se estima un aumento de precipitaciones durante primavera y verano.

- Norte Chico: se estima un aumento pluviométrico durante el otoño.

- Chile Central: Hay una pérdida generalizada de precipitación bajo el escenario severo, condición que se mantiene en el escenario moderado, con la excepción de la estación de otoño para las zonas comprendidas entre la V y VIII regiones.

- Región Sur: Durante el verano las pérdidas de pluviosidad son del orden del 40%. Durante otoño e invierno los montos son similares a los del Clima Actual.

- Región Austral: En verano presenta una disminución de la precipitación de un 25%, normalizándose hacia el invierno. En el extremo sur, se aprecia un leve aumento de las precipitaciones (de hasta un 20%), que prevalece todo el año.

Sin duda, estas variaciones tendrán un fuerte impacto en uno de los principales sectores productivos del país: el sector agropecuario. A modo de ejemplo: ¿a fines del siglo XXI, seguirá siendo el Valle de Colchagua una de las mejores zonas para producir vinos cabernet-sauvignon?; ¿qué cultivos predominarán en La Araucanía?

Por otra parte, si las precipitaciones disminuirían significativamente en todo el país ¿seguirán siendo viables las centrales hidroeléctricas instaladas en la zona central?

2.1.5 Reducción de los Impactos Ambientales Locales

Muchas ciudades del sur de Chile, tales como Talca, Chillán, Los Ángeles, Temuco (y Padre Las Casas), Osorno y Coyhaique, tienen serios problemas de contaminación atmosférica por Material Particulado Respirable (MP10). De hecho, en marzo del año 2005, Temuco y Padre Las Casas fueron declaradas Zona Saturada (MINSEGPRES, 2005), debido a que los registros del monitoreo atmosférico demostraban que en ambas comunas se superaba sistemáticamente la Norma Primaria de Calidad del Aire para este contaminante. Actualmente, CONAMA se encuentra abocada a la implementación del Plan de Desconta-minación Atmosférica de Temuco y Padre Las Casas, cuyo objetivo es recuperar la calidad del aire en estas comunas, contro-lando y reduciendo las emisiones de MP10.

El Material Particulado Respirable está constituido por pequeñas partículas suspendidas en la atmósfera, sólidas o líquidas, de composición variable, cuyo diámetro aerodinámico es inferior a 10 micrómetros. Una gran cantidad de estudios, entre (3) Uno de los ejes de la recientemente aprobada “Estrategia Nacional de Cambio Climático” (Enero 2006) corresponde a la “Mitigación de las emisiones de gases de efecto invernadero”.

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los que se incluyen dos realizados en Temuco (CONAMA - Sanhueza, 2004 y 2007), han demostrado una y otra vez que la exposición a MP10 produce efectos de corto y largo plazo en la salud de la población . En el primer grupo se consideran muertes prematuras y morbilidad aguda por causas cardiorrespiratorias, y en el segundo, enfermedades crónicas, tales como cáncer al pulmón.

La principal fuente de MP10 en todas las ciudades mencionadas es la combustión residencial de leña, usada para la ca-lefacción de ambientes interiores y cocción de alimentos. En efecto, el Inventario de Emisiones de MP10 realizado el año 2004 para Temuco y Padre Las Casas, muestra que el 87% de las emisiones totales de MP10 provienen de la combustión residencial de leña. El Anteproyecto del Plan de Descontaminación Atmosférica de Temuco y Padre Las Casas (CONAMA, 2007) señala que son cuatro los factores que han conducido a esta situación (ver Figura 8a):

i) Se comercializa y usa leña que no cumple con los estándares mínimos de calidad para generar una reacción de combustión óptima; es decir, una reacción que entregue toda la energía contenida en el combustible y produzca, a la vez, un mínimo de emisiones. Actualmente, en la comercialización de la leña existe un alto grado de informalidad y se observa una gran heterogeneidad en contenidos de humedad, en definitiva, de poder calorífico.

ii) La leña se usa, mayoritariamente, en equipos (calefactores y cocinas) que carecen de la tecnología adecuada para mantener una reacción de combustión con bajas emisiones de contaminantes. Esta situación está asociada a una baja eficiencia térmica, lo que significa que la energía calórica que el equipo entrega al ambiente (energía útil) es un porcentaje relativamente bajo de la energía contenida en la leña

iii) La alta demanda de leña (y de combustibles en general) para calefacción es producto de la precaria (y en algunos casos, inexistente) aislación térmica en las viviendas. El calor obtenido de la leña no se mantiene dentro de la habi-tación, sino que se disipa rápidamente hacia el exterior a través de la techumbre, muros, ventanas y pisos.

iv) En sus decisiones de compra de leña, el usuario, buscando ahorros de corto plazo, privilegia los menores precios sin considerar la calidad del combustible. Por otra parte, persisten hábitos de operación inadecuada de los calefac-tores, tales como “ahogar el fuego” durante la noche (se cierra completamente la entrada de aire de la cámara de combustión) o mezclar leña seca con leña húmeda en el hogar.

La combinación de estos factores implica que las emisiones de MP10 pueden ser hasta mil veces mayores que las que se generan en condiciones óptimas, tal como ha sido demostrado en estudios realizados en laboratorios de Chile y Suiza.

De la explicación anterior, puede concluirse claramente que la causa de la contaminación de Temuco y Padre Las Casas (y otras ciudades del sur de Chile) es la ausencia de criterios de Eficiencia Energética en el uso de la leña para calefaccionar nuestras viviendas y preparar nuestros alimentos. En efecto (ver Figura 8b):

i) Si la decisión de compra de la leña no estuviera basada en el precio por unidad de volumen, sino en el precio por unidad de energía (criterio de EE), se haría patente la conveniencia de preferir la leña seca, puesto que su poder calorífico es mucho mayor que el de la leña húmeda.

ii) Si la tecnología de los calefactores fuera tal que se lograra alcanzar y mantener altas temperaturas en la cámara de combustión, y se garantizará una adecuada alimentación de oxígeno (criterios de EE), la leña se consumiría com-pletamente, entregando la mayor parte de la energía contenida en ella. (Cabe señalar, que el material particulado corresponde a combustible que no ha sido aprovechado en la cámara de fuego).

iii) Si las viviendas hubieran sido construidas de modo que nos protegieran del frío en el invierno y del calor en el verano (criterio de EE), podríamos, incluso, prescindir de calefactores (o acondicionadores de aire) para mantener confortable el ambiente interior en ellas.

(3) De acuerdo a la literatura, el material particulado proveniente de la combustión de leña está formado en gran proporción por compuestos orgánicos y en otra menor, por carbono elemental y sales inorgánicas. Entre los compuestos orgánicos hay sustancias conocidas por su carácter carcinogénico, tales como: formaldehídos, benceno, tolueno, xyleno, hidrocarburos aromáticos poli-cíclicos (HAP), incluyendo benzo(a)pyreno.

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Altas Emisiones MP

Pobre Aislación Térmica

Consumidor desinformado

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Tecnologíaprecaria

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Figura 8. (a) Ausencia de EE en la combustión residencial de leña; (b) Situación esperada en Temuco y Padre Las Casas, como producto de la implementación del PDA y sus medidas de EE. (Fuente: Presentación de Consulta Pública del PDA,

CONAMA 2007) (Fuente: PPEE)

iv) La incorporación de la EE en la combustión residencial de leña requiere de un alto grado de compromiso e invo-lucramiento ciudadanos. He aquí la importancia del trabajo que los docentes realizan día a día, en la formación de nuestros niños y jóvenes. En la medida que la persona ha tomado conciencia de un problema como el descrito, deja de ser parte de éste, convirtiéndose en un componente central de la solución.

2.2 PROGRAMA PAÍS DE EFICIENCIA ENERGÉTICA (PPEE)

Con fecha 24 de enero de 2005, el Gobierno de Chile impulsó y convocó la participación de una serie de actores públicos y privados, y encargó al Ministerio de Economía, Fomento y Reconstrucción, la puesta en marcha e implementación del Programa País de Eficiencia Energética (PPEE). El Programa tiene por objeto lograr que Chile utilice plenamente el vasto potencial de eficiencia energética que posee, y que todavía no conoce ni aprovecha, creando un Sistema Nacional de Efi-ciencia Energética.

Un elemento clave en la filosofía del PPEE es la participación; por ello, opera a través de un comité público-privado – Comité Operativo del PPEE –, que está integrado por organismos de la administración pública, del sector empresarial, del mundo académico y de la sociedad civil. Por supuesto, CONAMA, en su calidad de institución coordinadora de la gestión ambiental del sector público, participa activamente en este comité operativo.

Las acciones del PPEE se enmarcan en los ámbitos regulatorio, de fomento y de difusión y educación, definiendo para el período 2006-2008, las actividades transversales y las áreas de trabajo que se detallan a continuación.

• Actividades transversales:- Discusión de una Ley de Eficiencia Energética y un programa de regulación y normas de eficiencia energética;- Certificación energética en distintos ámbitos, tales como artefactos domésticos y viviendas;- Información pública y fortalecimiento de las redes de actores;- Fomento de la innovación tecnológica;- Capacitación, educación y sensibilización a todo nivel

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• Áreas de trabajo:- EE en artefactos domésticos- EE en industria y minería- EE en transportes y desarrollo territorial- EE en vivienda y construcción- Cultura de Eficiencia Energética- EE en el sector público

En el caso de la última área de trabajo, el sector público asumió el compromiso de implementar la eficiencia energética en “casa”, dando la pauta para los demás sectores nacionales. Esto se materializa, básicamente, a través de: la incorporación de criterios de eficiencia energética en la contratación pública (de proyectos inmobiliarios, por ejemplo); la incorporación de EE en el alumbrado público y en las buenas prácticas municipales; y una mayor eficiencia en la gestión energética del gobierno central y otras instituciones del estado.

Los principales resultados que se espera obtener a partir de estas acciones son:

i) Disminución del consumo nacional de energía por unidad de producto interno bruto, del orden de 15% en diez años, sin sacrificar producción ni confort.

ii) Reducción de las emisiones de contaminantes atmosféricos, incluyendo los gases de efecto invernadero.

iii) Mejora de la calidad de vida de la población, especialmente de los sectores más pobres.

iv) Desarrollo de la capacidad de innovación y desarrollo tecnológico a nivel nacional. 2.3 EFICIENCIA ENERGÉTICA EN LA ARAUCANÍA

Generar un Sistema Nacional de Eficiencia Energética depende, en gran medida, de un cambio cultural, que implica que los chilenos tomen conciencia de cuán importante es la energía y adopten hábitos de consumo racional. De esta forma, el PPEE no puede tener éxito si las regiones no se involucran activamente. Es por ello que el Programa ha impulsado la conformación de Mesas o Comités Regionales de Eficiencia Energética, cuya misión sea la de identificar, priorizar y ejecutar proyectos de EE con clara pertinencia e identificación regionales.

La tarea de instalar en La Araucanía una Mesa de Eficiencia Energética fue asumida por la Seremi de Economía y por la Dirección Regional de CONAMA. Respondiendo a la convocatoria que hicieran estas instituciones, el 30 de mayo de 2007 se reunieron representantes del sector público, del mundo académico, del sector empresarial y de la sociedad civil, para iniciar el proceso de constitución de la Mesa de EE Región de La Araucanía.

La Mesa Regional replica la estructura del Comité Operativo del PPEE, al estar integrada por las siguientes instituciones (22 en total):

• Sector Público: Gobierno Regional; Seremi de Economía (en quien recae la Presidencia del Comité); Dirección Regional de CONAMA (quien cumple el rol de Secretaría Ejecutiva); Seremi de Vivienda y Urbanismo; Seremi de Obras Públicas; Seremi de Transporte y Telecomunicaciones; Servicio de Vivienda y Urbanización (SERVIU); Dirección Regional de Arquitectura - MOP; Dirección Regional de la Corporación de Fomento (CORFO); Dirección Regional de la Superintendencia de Electricidad y Combustibles (SEC); Dirección Regional del Servicio Nacional del Consumidor (SERNAC)

• Mundo Académico: Facultad de Ingeniería, Ciencias y Administración de la Universidad de La Frontera (UFRO); Facultad de Ingeniería de la Universidad Católica de Temuco; Escuela de Arquitectura de la Universidad Mayor, Sede Temuco; Escuela de Arquitectura de la Universidad Autónoma de Chile; Instituto de Estudios del Hábitat de la Universidad Autónoma de Chile

• Sector Empresarial: Cámara Chilena de la Construcción (CChC), Delegación Temuco; Corporación Chilena de la Madera (CORMA); Consejo Regional de Producción Limpia

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• Sociedad Civil: Asociación de Consumidores y Usuarios del Sur; Consejo Local de Certificación de Leña (COCEL); Colegio de Arquitectos

La Mesa de EE Región de La Araucanía, que como puede apreciarse tiene un carácter público-privado, cumple funciones análogas a las del Comité Operativo del PPEE. Esto es: realiza un seguimiento a los proyectos de EE en diseño o ejecución en la región; propone acciones específicas de desarrollo de la EE en la región; propone y canaliza la participación creativa de los actores públicos, privados, ciudadanos, académicos y comunicacionales en la generación e implementación de acciones de EE en la región.

En este marco, la Mesa definió las siguientes áreas prioritarias de trabajo, sin exclusión de acciones en otros ámbitos del quehacer regional: EE en Edificios Públicos; EE en Viviendas; EE en el Sector Productivo y Educación y Cultura en EE. Los proyectos a impulsar y/o desarrollar, en el período 2008 – 2009, en cada una de estas áreas son:

• EE en Edificios Públicos

- Mejoramiento Integral del Edificio de la Intendencia- Recuperación del Patrimonio e Infraestructura Educacional- Reacondicionamiento Térmico del Centro de Diagnóstico y Tránsito Belén

• EE en Vivienda

- Plan Piloto de Mejoramiento Térmico de Viviendas Sociales existentes en Temuco y Padre Las Casas- En el marco del Plan de Descontaminación Atmosférica de Temuco y Padre Las Casas, apoyar la implementación del nuevo

subsidio SERVIU de reacondicionamiento térmico (complementario al Programa de Protección del Patrimonio Familiar, PPPF)

• EE en el Sector Productivo

- Caracterización del Consumo Energético Regional- Plan Piloto de Incorporación de la EE en la Industria Regional

• Educación y Cultura en EE

- Promoción de la EE en jardines infantiles, escuelas, liceos y colegios que pertenecen al Sistema Nacional de Certificación Ambiental de Establecimientos Educacionales (SNCAE)

- Desarrollo de una campaña educacional sobre EE orientada al Sector Público- Formación de una contraparte técnica ciudadana en materia de aislación térmica de viviendas

Esta Guía de Apoyo Docente es una de las acciones que el Grupo de Educación y Cultura del Comité Regional ha empren-dido en pos de crear en la ciudadanía y, especialmente en docentes y alumnos, una cultura de EE. Confiamos en el efecto multiplicador de esta iniciativa.

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3.1 FUNDAMENTACIÓN CURRICULAR

Incorporar la dimensión de eficiencia energética en los programas de educación ambiental es hoy un desafío ineludible, fundamentalmente, porque esta es una materia que impacta a toda nuestra sociedad, desde ámbitos muy cotidianos hasta áreas de alcance global. Este impacto se puede observar en el transporte, en la industria, en la minería, en la construcción y en el sector residencial; por lo tanto, lo que corresponde es abordar en forma responsable, desde cada una de estas áreas, la forma en que usamos nuestros recursos energéticos. Esto significa que hay que trabajar en aras de generar una profunda concientización en las personas, que luego se traduzca en un proceso de involucramiento ciudadano donde cada uno aporte con acciones concretas y efectivas a la gestión sustentable de los recursos naturales de nuestro país.

Es así que la labor de sensibilizar a nuestros educandos es pilar fundamental para conseguir que los actuales y futuros ciu-dadanos sean sujetos proactivos en materia del desarrollo y crecimiento de nuestro país. En este sentido, la escuela, como núcleo articulador del aprendizaje, juega un rol significativo en potenciar habilidades y competencias que favorezcan la formación integral de nuestros niños y jóvenes. Esto significa la formación de ciudadanos con conocimientos de la realidad en el ámbito de lo pedagógico, donde se conecta al educando con las ciencias exactas, las ciencias sociales y las artes; pero también en ámbitos que lo vinculan con su entorno, para lo que se impulsan diversas estrategias educativas, cuya finalidad es que lo aprendido en el aula se contraste y se complemente con las dimensiones que comprende la existencia humana, es decir, con lo económico, lo social y lo natural.

Lo planteado se materializa a través de los programas de educación ambiental, los cuales están presentes en las políticas de trabajo del Ministerio de Educación, e incorporados en múltiples programas y acciones de la Reforma Educacional, en el contexto de los Contenidos Mínimos Obligatorios y de los Objetivos Fundamentales Transversales.

Se pueden apreciar objetivos y contenidos de la educación ambiental tanto en la enseñanza básica como en la enseñanza media. En ambos casos, se plantea como un objetivo transversal al currículum, en el que se promueven finalidades de forma-ción personal de los estudiantes, referidos a los conocimientos, habilidades, actitudes y valores necesarios para el desarrollo sustentable. Estas propuestas se concretan a través del Proyecto Educativo Institucional (PEI) de cada establecimiento, en los sectores y subsectores de aprendizaje, en la práctica docente, en el clima organizacional y relaciones humanas y en las actividades extraescolares y de libre elección.

En este sentido, cabe tener presente que el Ministerio de Educación ha generado diversos programas y proyectos para pro-mover la educación ambiental, todos los cuales son un apoyo al establecimiento educacional. Entre ellos, se puede hacer mención a:

La Jornada Escolar Completa (JEC); a través de la cual se destinan espacios y tiempo para la reorganización pedagógica del tiempo escolar y el enriquecimiento de planes y programas.

Las Bibliotecas de Aula; donde el Ministerio de Educación ha generado y entregado a los establecimientos una serie de ma-teriales didácticos complementarios relacionados con materias de medio ambiente, los que buscan ser un apoyo a la labor docente. Entre los materiales didácticos disponibles se puede destacar: “Diversidad Biológica y Ambientes de Chile”; “Guía Metodológica para el Recurso Agua”; “El Bosque Nativo”; “La Contaminación”; “Cómo hacer un Diagnóstico Ambiental”; Guía de Ciclos de Aprendizajes Interdisciplinarios”, entre otros.

La red informática Enlaces; plataforma en la que se han generado espacios de conversación en red, y noticiarios para leer y publicar noticias relativas a la conservación del medio ambiente.

Capítulo 3

EFICIENCIA ENERGÉTICA EN LA ESCUELA

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Proyectos de Mejoramiento Educativo (PME); instancia en la que los establecimientos pueden gestar proyectos que permi-tan reforzar aprendizajes significativos en cualquiera de los sectores del currículo. En este sentido, se ha entendido que la educación ambiental es un aporte relevante en el proceso de aprendizaje de los alumnos.

Programas de Coordinación para la Educación Ambiental, destinados principalmente a la enseñanza básica; entre ellos se puede destacar el Programa GLOBE (Aprendizaje y Observaciones Globales en Beneficio del Medioambiente). Este es un Programa científico y educativo práctico, que se desarrolla a nivel mundial con escuelas de primaria y secundaria. GLOBE apoya la colaboración de estudiantes, maestros y científicos en la realización de investigaciones que busquen mejorar la comprensión de lo que ocurre en el ambiente y en el sistema Tierra. Para lograrlo, GLOBE trabaja en estrecha sociedad con la NASA y los Proyectos de Ciencias del Sistema Tierra de la NSF. (Para mayor información, ver sitio www.glove.gov). Así también, se destaca el portal www.educarchile.cl, que es un centro de recursos para el aprendizaje, donde existen fichas temáticas en la asignatura Comprensión de la Naturaleza para que el docente pueda guiar clases de medio ambiente.

Programas de Becas y Pasantías en el exterior; el Ministerio de Educación ha puesto a disposición de los docentes programas de pasantías en el área de educación ambiental, los que se han desarrollado principalmente en España y Alemania.

3.2 EDUCACIÓN AMBIENTAL

Con los antecedentes expuestos, se revisan ahora otros instrumentos e instituciones que colaboran en reforzar y relevar los contenidos de la Educación Ambiental en el currículum. Es así que la Ley Nº 19.300, de Bases Generales del Medio Ambiente, define a la Educación Ambiental como “un proceso permanente de carácter interdisciplinario, destinado a la formación de una ciudadanía que reconozca valores, aclare conceptos y desarrolle habilidades y las actitudes necesarias para una convi-vencia armónica entre seres humanos, su cultura y su medio bio – físico circundante”. Este concepto rector tiene una clara relación con los fundamentos de la educación, en cuanto a que ésta busca formar sujetos integrales capaces de participar activamente de los procesos de desarrollo de su sociedad.

Para que la educación ambiental sea efectivamente un proceso permanente, debe estar en consideración de los diferentes estamentos en los que se toman decisiones sobre Educación. A nivel municipal, esto debe concretarse en la elaboración de los Planes Anuales de Desarrollo Educativo Municipal (PADEM). En tanto, en la planificación de cada establecimiento se puede materializar en los subsectores de aprendizaje, en las prácticas de enseñanza, en la planificación integrada del con-sejo de profesores, en las actividades de orden recreativo, en las actividades especiales y de libre elección u otras. Si todas estas formas no son incorporadas en el Proyecto Educativo Institucional (PEI), se caerá en activismo, en eventos, en hechos aislados, ocasionales y esporádicos que no conducen a procesos significativos de aprendizaje. Por eso es que para relevar y planificar contenidos de educación ambiental en el establecimiento, se debe incorporar explícitamente en el PEI el propósito de asumir la dimensión ambiental.

3.2.1 Los valores ambientales que se debe promover con los alumnos

Al cabo de los procesos de aprendizaje, los alumnos deben ser capaces de (y tener la sensibilidad para) reconocer que el pla-neta en el que habitamos es único y que los seres humanos tenemos responsabilidad en cómo usamos los recursos existen-tes y cómo cuidamos el espacio en el que vivimos, y que tenemos la capacidad de modificar drásticamente nuestro entorno, provocando en ocasiones daños irreparables. En este sentido, también es fundamental que el alumno tenga la capacidad de comprender que existen soluciones, y que estas dependen de cada uno de los que habitamos nuestro planeta. Para ello es fundamental que desde el sistema escolar se impulsen estrategias educativas que promuevan actitudes favorables al medio ambiente y que, en contraste, muestren cuáles no lo son. Importa en esta formación reconocer el valor de la vida, de existir, de valorar las diferentes formas de vida existentes en la naturaleza; disfrutar con respeto y gratitud cada uno de nuestros recursos, comprender que cuidar el medio ambiente es cuidar nuestra fuente de vida y, por sobretodo, tener conciencia personal y colectiva que nuestra existencia humana depende del medio ambiente.

Además de lo anterior, es importante desarrollar en los alumnos el sentido de la responsabilidad, mediante una actitud crí-tica y autocrítica ante las relaciones cotidianas con nuestro medio ambiente. Esto requiere, sin duda, de voluntad y esfuerzo personal para el cuidado y protección de la naturaleza; de compromiso y decisión para participar en gestiones preventivas y en propuestas de soluciones a los problemas ambientales y de agotamiento de los recursos. El sentido de responsabilidad

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implica tener una actitud coherente en favor del medio ambiente y en la gestión de una mejor calidad de vida personal y comunitaria.

3.2.2 Las habilidades y actitudes que hay que lograr desarrollar con los alumnos

En complemento con lo anterior, es necesario que se impulsen estrategias educativas para que los alumnos reconozcan problemas ambientales, sus causas, consecuencias y soluciones; que adquieran conciencia del medio ambiente en su tota-lidad y sus problemas asociados a través del pensamiento crítico; que desarrollen sentimientos de interés por la naturaleza y que se motiven por participar en acciones que contribuyan al mejoramiento y protección ambiental. Estos aspectos deben estar muy claros en la planificación de experiencias ambientales en el establecimiento, para proporcionar a los alumnos la oportunidad de tomar decisiones y aceptar las consecuencias de cada acto que se realice en función de mejorar o dañar el medio ambiente.

3.2.3 Conceptos de medio ambiente para tratar en la escuela

Evidentemente que las materias de medio ambiente son amplias y están referidas a una infinidad de áreas temáticas, pero para efectos de la escuela, se sugiere relevar temas con un criterio de globalidad y de territorialidad; es decir, abordar temas de nuestra contingencia mundial, como es el Cambio Climático, Reserva de la Biosfera y Proyectos científicos que estudian los recursos hídricos, las especies existentes en el planeta y las energías renovables, entre otros; y también abordar otras materias que se relacionan con lo cotidiano y con lo particular, destacando que la suma de cada una de las acciones indi-viduales impactan en lo global. Es así que se sugiere al docente tener presente como ejes rectores al menos los siguientes conceptos:

• Promover que todos somos parte del medio ambiente; que cada uno de nosotros es una pieza clave e importante en la naturaleza y que, por lo tanto, todo lo que realicemos en nuestra existencia humana, sea positivo o negativo, nos lo esta-remos haciendo a nosotros mismos.

• En el mismo sentido, hacer hincapié que la decisión de cuidar, proteger o dañar el medio ambiente es una decisión personal; que ello tendrá una consecuencia en el entorno que nos rodea y que, por lo mismo, debemos tener una actitud responsable frente a nuestros actos.

• Se debe destacar que el cuidado del medio ambiente es un proceso permanente, no es una moda, ni tarea de algunos pocos, sino que significa gestar acciones sustentables en el tiempo que aseguren la conservación del medio ambiente para el desarrollo de las actividades de las presentes y futuras generaciones.

• Promover el uso eficiente de la energía es fundamental, puesto que es necesario que nuestros estudiantes tomen concien-cia que reducir u optimizar el uso de ésta es una forma de cuidar el medio ambiente y que además esto reportará grandes e inmediatos beneficios tanto a su familia y comunidad como al país.

• En nuestra región, como en todo el país, existen serios problemas respecto del tratamiento de residuos, es por ello que es recomendable enseñar a los alumnos a conocer la forma en que impacta este tema en el mundo y en su localidad. Se pueden desarrollar estrategias que aborden la idea de reciclar, reducir, reutilizar y reparar, puesto que el reaprovechamiento y el reciclaje de todos los tipos de materia orgánica e inorgánica constituye una manera de cuidar el medio ambiente. Es importante que se tenga conciencia que la generación de desechos sólidos podría tener menor impacto si existiera una actitud personal y colectiva de reciclar y conservar.

• Uno de los conceptos claves de considerar está referido al mejoramiento de la calidad de vida. Este concepto se debe reforzar relacionando valores con decisiones, con responsabilidades, con aspiraciones de lo que queremos alcanzar y en qué condiciones; es decir, colocar en perspectiva condiciones de nuestra salud, de los espacios para desarrollarnos, del lugar en que queremos vivir, de la oportunidad, equidad y solidaridad en la distribución de los beneficios que se generan a partir de la explotación de los recursos.

• La contaminación de recursos naturales tan importantes como el agua, suelo y aire debe ser abordada en forma explícita

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urgente, puesto que nuestras ciudades, a partir de distintos procesos productivos y de actividades humanas no responsables, están siendo afectadas en forma considerable y en ello cada uno de nosotros debe jugar un rol protagónico para aportar soluciones. Debemos ejercer nuestro derecho a vivir en lugares libres de contaminación, pero también debemos actuar res-ponsablemente frente a estos graves problemas ambientales que colocan en serio riesgo nuestra salud.

• Conocer la naturaleza es también una labor primordial en la educación ambiental, porque en el contacto directo con ella podremos comprender los fenómenos de la misma, su equilibrio y las especies que en ella habitan. Este conocer debe colo-carse en perspectiva de valorar en profundidad lo que ésta significa.

3.2.4 Implementar, fortalecer y consolidar la educación ambiental en el establecimiento

Los planteamientos anteriores son directrices que argumentan razones de por qué es pertinente el tratamiento de las ma-terias ambientales en la escuela. Hoy ya no se trata de mirar a la educación ambiental como una moda o un estilo de unos pocos integrantes de la sociedad, amantes de la naturaleza; muy por el contrario, los grandes problemas de nuestro planeta están asociados precisamente a cuestiones de carácter ambiental, y éstas afectan directamente nuestra calidad de vida y toda nuestra actividad humana.

Para el logro de implementar, fortalecer y consolidar la educación ambiental en el establecimiento, cada unidad educativa define sus metodologías, pero como sugerencia para una adecuada gestión en estas materias es importante tener presente que el PEI debe contener al menos un diagnóstico ambiental, que incluya la situación del establecimiento y las condiciones del entorno. Luego, seleccionar y clasificar de acuerdo a lo observado en el diagnóstico áreas temáticas jerarquizadas; en función de ello diseñar las estrategias educativas tanto para formar al alumno como para buscar soluciones conjuntas entre la comunidad escolar y el entorno. La comunión entre los procesos del aula y la búsqueda de apoyos externos generará acciones significativas para abordar las áreas temáticas seleccionadas. Evidente que esto debe estar contextualizado en los ejes rectores del marco curricular.

Cabe tener presente que una propuesta de educación ambiental se orienta al cumplimiento de al menos tres grandes obje-tivos: uno, es contribuir al mejoramiento ambiental del área de influencia de la escuela; segundo, colaborar al mejoramiento de la calidad de la educación en el contexto de la reforma educacional y, tercero, instalar la educación ambiental como una práctica permanente al interior del PEI de cada establecimiento educacional.

Por último, hay que mencionar que esta guía de apoyo docente tiene el propósito de colaborar en la labor docente, dando tranquilidad a las unidades educativas en cuanto a que no es la intención de las instituciones del Estado agregar nuevas materias a los planes y programas. Muy por el contrario, esta guía hará ver que los temas ambientales ya están presentes en los planes y programas, y que abordarlos implica no sólo entregar conocimientos a nuestros niños y jóvenes, sino también promover conductas responsables con la vida propia y la del prójimo. 3.3 CONSEJOS PRÁCTICOS DE EE EN LA ESCUELA

Como una forma de ayudar a la gestión escolar en materia ambiental es fundamental realizar procesos de Eficiencia Ener-gética, los que se pueden iniciar con un diagnóstico energético. Este es un valioso instrumento de apoyo para sensibilizar e impulsar a la comunidad escolar a minimizar sus gastos energéticos, y hacerlos corresponsables de este tema en todas sus dimensiones; además, a partir de los resultados de los diagnósticos se pueden conocer los potenciales de ahorro del establecimiento escolar. Cabe consignar que las materias de eficiencia energética no sólo contribuyen en que se obtenga un ahorro en el establecimiento escolar; sino que hay estudios en proceso que están analizando la relación rendimiento escolar en condiciones adecuadas respecto del uso de la energía.

Los diagnósticos energéticos consisten principalmente en:

• Determinar las características arquitectónicas del recinto como cantidad de salas u oficinas, salones, material, pintura, aislación térmica y otras.

• Medir el consumo de cada energético utilizado, determinando su uso.

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• Evaluar el tipo de tarifa eléctrica con la que cuenta el establecimiento.

• Detectar las oportunidades de eficiencia y proponer las medidas a implementar. Esta debe ser acompañada de una pro-puesta económica que informe de los impactos y ahorros.

• Proponer un programa de gestión energética, que incluya capacitaciones y campañas internas sobre EE, donde se asegure la participación permanente de la comunidad escolar.

• Evaluar posibles estímulos

En la Figura 9 se muestra una matriz, creada por el Programa País de Eficiencia Energética (PPEE), con las principales etapas a considerar en la evaluación del uso de la energía en el establecimiento.

ELECTRICIDAD AGUA GAS

OBTENCION DE FACTURAS Y CATASTRO

ANALISIS DE LA SITUACION ACTUAL

ELABORACION DE PROPUESTAS

Figura 9. Principales etapas de un Diagnóstico Energético(Fuente: PPEE)

En cada una de las áreas se catastra en qué se usa la energía, cuánto es el consumo mensual/anual y cuánto se paga por concepto de esto. Una vez analizada la situación, se construyen diferentes escenarios con proyecciones de consumo y gas-tos.

Para colocar en marcha propuestas de eficiencia energética, es importante incentivar y capacitar a toda la comunidad escolar respecto de las acciones que se emprenderán, de modo tal que todos estén involucrados para alcanzar estándares adecuados del uso de la energía.

3.4 RELACIÓN CON EL ENTORNO

Es importante tener presente que el Sistema Nacional de Certificación Ambiental Escolar (SNCAE), provee de recursos peda-gógicos para formar ciudadanos ambientalmente responsables con nuevos valores, conductas y actitudes en sus relaciones con el entorno. Estos son los nuevos cimientos para una Educación Ambiental contextualizada cultural y territorialmente, la que contribuirá al mejoramiento de la calidad de la educación y, por ende, de la vida.

En este marco, las instituciones que participan de este proceso están desarrollando estrategias de intervención que por su

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alcance y permanencia, están llamadas a convertirse en una práctica concreta para enfrentar el desafío del desarrollo sus-tentable del país. Es así, que el SNCAE, desarrolla líneas de acción complementarias para fortalecer la educación ambiental, el cuidado y protección del medio ambiente y la generación de redes asociativas para la gestión ambiental local.

La estrategia sistémica de educación ambiental implementada a través del SNCAE, nos entrega una mirada enmarcada en la sustentabilidad, cuyos principales aciertos han sido:

• Entregar una mirada transversal, buscando coherencia e integración, entre la realidad local, los contenidos educativos pertinentes a ella y la consecuente responsabilidad en la gestión del establecimiento. El hilo conductor de esta mirada está dado por la capacidad de insertar al establecimiento educativo en su dinámica territorial, a través del reconocimiento de sus problemas, oportunidades y desafíos ambientales.

• Generar establecimientos educativos integrados al quehacer local, responsables de los impactos ambientales que sus acciones generan en sus entornos (ruido, levantamiento de polvo, congestión vehicular, residuos y otros), contribuyendo a mejorar la gestión ambiental local.

En el marco del SNCAE se establecen estándares ambientales que miden la presencia del componente ambiental en tres ámbitos del quehacer educativo: Curricular - Pedagógico, Gestión, y Relaciones con el Entorno: Asociatividad y Acción Local. En la Figura 10 se representan los ámbitos de acción del SNCAE.

3.4.1 Ámbito de Relaciones con el Entorno: Asociatividad y Acción Local

Este ámbito persigue relevar la interacción territorial del Establecimiento Educativo con su entorno inmediato, en sus dimen-siones económica, social y natural, contextualizando el accionar ambiental a las realidades específicas de cada localidad y/o región. Se persigue transformar al Establecimiento Educacional en un actor pro-activo; integrante de redes de cooperación para la intervención territorial local y ejecutor de acciones concretas de mejoramiento.

En esta dirección, y a propósito de relevar las materias de eficiencia energética en el sistema educacional, interesa que la escuela se contacte en forma más directa con su entorno para conocer lo que ocurre realmente en su localidad, establecien-do alianzas de trabajo con las instituciones y organizaciones sociales del territorio, de modo de generar en forma conjunta procesos de eficiencia energética. Así, la escuela como núcleo articulador del aprendizaje se transformará en un actor activo que contribuirá con propuestas para avanzar significativamente hacia un desarrollo sustentable.

Ámbito de Gestión

Ámbito Curricular - Pedagógico

Ámbito de Relaciones con el Entorno:

Asociativa y Acción Local

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3.5 EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL HOGAR

Es importante reforzar con la comunidad educativa que el uso adecuado de la energía debe ser una actitud permanente, de todos los días y en todo nuestro quehacer, y que debe reflejarse en lo que hacemos en el colegio, en nuestro entorno y en nuestro hogar. En la medida que cada uno de nosotros haga uso eficiente de la energía disponible, estaremos aportando en forma real al desarrollo sustentable de nuestra sociedad. Entonces, debemos recordar que el uso eficiente de la energía significa disminuir la dependencia energética, reducir los problemas de contaminación de nuestras ciudades y frenar y dis-minuir los efectos del cambio climático.

3.5.1 ¿Qué podemos hacer en nuestro hogar?

En nuestro hogar usamos energía para todo lo que hacemos, es decir, para calefaccionar nuestra vivienda, para preparar alimentos y también para conservarlos, para iluminar y para que funcionen distintos artefactos que nos permiten desarrollar actividades como estudiar y leer, jugar, disfrutar de una buena programación de televisión, escuchar música, cortar el pasto, reparar la vivienda, crear una obra de arte, entre otras tantas acciones que realizamos en nuestro hogar junto a nuestra familia y que nos permiten crecer y desarrollarnos como personas.

Seguir disfrutando y creciendo junto a nuestra familia es algo que no debe detenerse, sin embargo, la invitación es a que nos comprometamos en tener buenos hábitos para usar bien la energía. Tener buenos hábitos en el consumo no tiene costos, muy por el contrario, reportará grandes beneficios y en forma inmediata. Consumir energía en forma eficiente es una tarea que todos podemos realizar.

Entonces invitemos a nuestras familias y amigos a realizar pequeñas acciones para hacer uso eficiente de la energía. A con-tinuación, entregamos algunos consejos para ponerlos en práctica desde ahora en nuestros hogares.

¿Qué podemos hacer para enfrentar para usar eficientemente la energía? Consejos prácticos

• Recuerda apagar las luces que no estén siendo usadas

• Aprovecha al máximo la luz natural

• Desenchufa los aparatos que no se estén usando

• Si no vas a continuar viendo televisión o escuchando música, apaga los equipos y desenchúfalos.

• Si estás en tu PC y tienes que dejar un momento este trabajo, apaga la pantalla del computador o formatea tu equipo en opción de ahorro.

• Organiza junto a tu familia el planchado de la ropa para que se realice sólo por una vez a la semana.

• Abre el refrigerador sólo cuando lo necesites.

• Ayuda a organizar el lavado de ropa en tu casa para que se lave todo una vez a la semana, así ayudarás a usar las máqui-nas para lavar y secar ropa en forma eficiente.

• Motiva a tu familia para cambiar las ampolletas incandescentes por ampolletas de alta eficiencia.

• Limpia las ampolletas y vidrios, así aprovecharás mejor la luz

• Trata de usar la menor cantidad de pilas (existen recargables)

• Apoya e incentiva el uso de energías renovables. Haz campañas en tu hogar, en la escuela y en tu comunidad

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• Aprovecha la luz del sol, que es no es contaminante

• Abre las cortinas, levanta los visillos y deja que entre la luz exterior.

• Motiva a tu familia para que se utilicen colores claros en las paredes y techos, con esto se aprovechará mejor la ilumina-ción natural y se reducirá el alumbrado artificial.

• Reduce la iluminación ornamental en exteriores y coloca puntos de luz que iluminen otras habitaciones colindantes.

• Realiza frecuentemente una limpieza de lámparas y pantallas, de esta forma aumentará la luminosidad sin aumentar la potencia

• Utiliza interruptores con temporizador. Son más seguros y permiten ahorro de energía cuando estás fuera de casa

• Revisa y mejora los aislamientos de ventanas y ventanales, usa huinchas aisladoras y silicona para evitar pérdidas de calor en tu casa

• Si tienes calentadores eléctricos portátiles, es recomendable su uso moderado

• Y recuerda, ¡nunca trates de calentar tu casa con la cocina o el horno! Estos productos no se encuentran diseñados para el calentamiento de espacios interiores.

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A través de esta guía se pretende entregar propuestas de actividades que permitan incorporar conceptos de EE en el cu-rrículum formal de la Educación a desarrollar principalmente en los primeros ciclos de la enseñanza básica en distintos subsectores del aprendizaje; estas acciones se pueden desarrollar en el aula y también en complemento con el entorno de la comunidad escolar.

4.1 SUBSECTOR COMUNICACIÓN Y LENGUAJE

Objetivo Fundamental Vertical

Producir textos escritos significativos, utilizando un lenguaje formal para poder participar en exposiciones, discusiones y búsqueda de acuerdos.

Contenido Mínimo Obligatorio

Presentaciones orales con comentarios y resúmenes de las mismas. Realizar informes escritos de las actividades.Objetivo Fundamental Transversal

Desarrollar y ampliar el lenguaje; potenciar habilidades y competencias fundamentales para la incorporación a la vida social y comunitaria.

Objetivo de aprendizaje de la actividad

Investigar, comprender e integrar conceptos de energía y eficiencia, sus atributos, sus usos y alcances.

Actividad 1

El profesor entregará contenidos sobre la importancia de la Energía en nuestras vidas: La importancia del agua, la energía del sol, el viento.

Al término de la clase se dividirá a los alumnos en grupos para que investiguen sobre la importancia de la energía (agua, sol, viento); esta investigación debe tener un sustento bibliográfico, pero además deberán informar de lo que descubrieron en su hogar y en su entorno sobre el uso de la energía.

Actividad 2

En la siguiente clase los grupos expondrán libremente del tema que les tocó abordar.

La tarea para la próxima clase es que los alumnos entrevisten a distintos actores de la comunidad respecto de cómo usan los recursos energéticos y qué medidas han tomado en el último tiempo para usar eficientemente la energía. Se sugerirá a los alumnos que visiten empresas, servicios públicos, servicios a la comunidad como bomberos, servicios de atención en salud, carabineros, entre otros. Estas entrevistas deberán ser entregadas en un reporte escrito y además deberán ser comentadas en la clase.

Actividad 3

Debate sobre la instalación de centrales hidroeléctricas en Aysén. ¿Está de acuerdo con su construcción?

Capítulo 4

ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE

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en la actividad anterior, para que en conjunto se pueda analizar y discutir sobre el significado y estrategias de Eficiencia Energética.

Actividad 4

Acróstico y Sopa de Letras: Para reforzar los conocimientos adquiridos, el profesor guiará a los alumnos para que realicen una tarea de construcción de un Acróstico y Sopa de Letras. Estos trabajos podrán publicarse en el diario mural del estable-cimiento como también a través de otros medios que tengan disponibles. (Boletines escolares, sitio Web, blog, etc.)

Actividad 5

Reflexiones del profesor con los alumnos: En forma conjunta se reflexionará respecto de los aprendizajes obtenidos en cada una de las actividades que se han desarrollado. Se sugiere como preguntas rectoras las siguientes: ¿Cuánto sabemos hoy sobre energía, su importancia y su uso?, ¿Las instituciones y organizaciones de nuestra comunidad son responsables con el uso de la energía?, ¿En nuestras familias somos eficientes con el uso de la energía?, ¿Qué organización o institución de nuestra comunidad es más responsable con el uso de la energía?, ¿Cómo escuela que podemos hacer para aportar en que todos usemos bien la energía?, ¿Qué acciones podríamos hacer en forma conjunta con las instituciones y organizaciones de la comunidad para abordar eficientemente nuestros recursos energéticos?

Evaluación:

Se evalúa a los alumnos según los siguientes criterios:1. Participan motivados en cada una de las actividades desarrolladas.2. Los reportes están bien redactados y articulan coherentemente los conceptos abordados en clases. 3. En la expresión oral se desenvuelven coherentemente.

Materiales:

Cartulinas de color y plumones.Tiempo: 5 clases de 45 minutos

4.2 SUBSECTOR EDUCACIÓN MATEMÁTICA

Objetivo Transversal Vertical:

Interpretar la información que proporcionan los números en situaciones de diverso carácter (científico, periodístico u otro) y utilizar números para comunicar información en forma oral y escrita.

Manejar aspectos básicos de la resolución de problemas, tales como el análisis de datos del problema, la opción entre pro-cedimientos o estrategias para su solución, y la anticipación o hipótesis, interpretación, comunicación y evaluación de los resultados obtenidos.

Contenido Mínimo Obligatorio

Uso de tablas, cuadros de doble entrada, gráficos de barra para organizar y solucionar datos.

Problemas de estimación y comparación de actividades y medidas, que contribuyan a ampliar el conocimiento del entorno, en particular utilizando dinero y las unidades de medida de uso habitual.

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Objetivo Fundamental Transversal

El logro de diferentes formas de cálculo y resolución de problemas permite ampliar, comprender y profundizar el conocimien-to de la realidad a partir de las relaciones que se establecen, las características y propiedades asociadas a cada una de las operaciones y su vinculación y aplicación en la vida diaria. Objetivos de aprendizaje:

1. Interpretar, comunicar y registrar información de gastos de energía (luz, agua, gas) del hogar y establecimiento.2. Formular, a partir de la información disponible reunida, estrategias para hacer eficiente el uso de la energía tanto en el hogar como en el colegio.

Actividad 1

El docente plantea a los alumnos que abordarán una unidad de trabajo dedicada a comprender el uso de la energía, para ello se entregarán contenidos de lo que significa la energía para el desarrollo de la vida humana, los tipos de energía y cómo hacer un uso eficiente de la misma.

Al término de la clase, el docente solicita a los alumnos traer desde sus casas boletas de luz, agua, gas correspondientes al período de un año para analizarlas.

En la siguiente clase, los alumnos junto al docente descifrarán el significado de las unidades de medida que aparecen en estas boletas.

A partir de esta información, los alumnos crearán tablas y gráficos que permitan determinar promedio de uso, qué energía es la que más se usa y establecer una relación que explique porqué una energía es más usada que otra.

En base a estos antecedentes se solicita a los alumnos crear un plan de trabajo sobre eficiencia energética en el hogar.

Actividad 2

Cada alumno hace un pequeño plano de las habitaciones en su hogar y anotará, durante una semana, la cantidad de veces que encuentra, en cada habitación, la luz encendida sin que nadie la necesite y aparatos enchufados sin que estén siendo usados.

A la semana siguiente, con ayuda del profesor, fabricará carteles pequeños para poner frente a cada interruptor de luz en su hogar, con mensajes que promuevan el ahorro de la energía eléctrica.

Volverá a anotar durante una semana la cantidad de veces que encuentra cada luz encendida sin necesidad. Pasada otra semana comparará los resultados. Para ello el alumno deberá generar una tabla de ingreso de datos y formulará gráficos de distinta naturaleza con conclusiones.

Actividad 3

Reflexiones del profesor con los alumnos: En forma conjunta se reflexionará respecto de los aprendizajes obtenidos en cada una de las actividades que se han desarrollado. Se sugiere como preguntas rectoras para esta reflexión las siguientes: ¿Dio resultado la campaña en el hogar?, ¿Se interesó nuestra familia en ahorrar energía eléctrica?, además de cuidar el medio ambiente, ¿qué otros beneficios acarrea el ahorro de energía eléctrica? Evaluación:

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Se evalúa a los alumnos según los siguientes criterios:

1. Participan motivados en cada una de estas actividades.2. Escriben mensajes apropiados para estimular el ahorro de energía eléctrica.3. Formulan conclusiones a partir de los datos 4. Son capaces de construir una base de datos y aplicar fórmulas matemáticas

Materiales:

Cartulinas de color y plumones. En caso de no contar con PC para realizar base de datos con Excel, se sugiere usar hojas cuadriculadas.

Tiempo:

3 clases de 45 minutos. 4.3 SUBSECTOR COMPRENSIÓN DEL MEDIO NATURAL, SOCIAL Y CULTURAL

Objetivo Transversal Vertical

Reconocer los cambios de estado de la materia y apreciar la importancia que estos procesos tienen para la vida diaria.Contenido Mínimo Obligatorio

Los estados de la materia y la vida; distinguir características y propiedades físicas de los sólidos, líquidos y gases; distinguir la relación de los cambios de la materia con la temperatura.

Objetivo Fundamental Transversal

Desarrollar actitudes y valores sociales tales como, cuidado del medio ambiente, responsabilidad por el bien común, acti-tudes y competencias democráticas, entre otras; todo lo cual contribuye en el fortalecimiento de actitudes y valores ciuda-danos.

Objetivo de Aprendizaje

Observar, conocer y relacionar los cambios de estado de la materia con el uso eficiente de la energía.Actividad

i) El profesor pide a los alumnos que formen grupos de cinco integrantes y les presenta el listado de temas de inves-tigación, con sus respectivos objetivos, que se muestra en la Tabla 1.

ii) El profesor explica a los alumnos que estos temas serán tratados en clases según el orden de aparición en el lista-do. Informa cuáles son las fechas asignadas para cada tema.

iii) Asigna por sorteo un tema a cada grupo. Explica a los alumnos que éstos deberán ser desarrollados, según la siguiente modalidad:

- Elaborar un informe abreviado con una extensión no mayor a dos páginas tamaño carta

- Preparar una exposición de no más de 10 minutos, apoyada por un máximo de 10 láminas. Se dará un tiempo de 5 minutos para responder preguntas

- Realizar una entrevista a un profesional cuyo quehacer esté relacionado con el tema en desarrollo. La información recogida en esta entrevista deberá ser incorporada tanto en el informe abreviado como en la exposición.

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- Los alumnos dispondrán de dos semanas para desarrollar el trabajo en sus hogares, no obstante una clase será dedicada a su preparación. En ella, el profesor revisará las fuentes de información y aclarará dudas respecto de las preguntas que deben ser respondidas.

iv) El profesor construye con los alumnos la pauta de evaluación de los trabajos.

v) Luego, el profesor explica que la nota del grupo será el promedio de las notas puestas por: el mismo grupo (au-toevaluación), el profesor y los grupos restantes.

vi) Para la exposición de 10 minutos serán elegidos al azar dos representantes por grupo.

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CONAMA – ONG Entorno (2007). Guía de Apoyo Docente: “La Eficiencia Energética en la Escuela”, Volumen I. Departamen-to EDUPAC, CONAMA

Donoso, R.; Alarcón, C.; Carbonell, V.; Hott, D.; Magendzo, A. y Marfán, J. (2003). ¿Cómo trabajar los Objetivos Fundamenta-les Transversales en el aula? Segundo Ciclo de Enseñanza Básica y Enseñanza Media, 2ª Ed. Ministerio de Educación, Unidad de Apoyo a la Transversalidad.

Jáuregui Morales, P. & Valenzuela Horta, R. (2006) “Educación Ambiental: Una alternativa para hacer reformas”. Ministerio de Educación, División de Educación General, Coordinación Programas Formativos Complementarios.

PPEE (2007). “Usa bien la energía, sigue la corriente” Guía de consejos prácticos para el uso eficiente de la energía. PPEESitios web:

• www.mineduc.cl

• www.educarchile.cl

• www.glove.gov

• www.conama.cl

GOBIERNO DE CHILE CONAMA MESA REGION DE LA ARAUCANIA

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