Inicio. MEVYT en voz. Módulo: Nuestro Planeta, la Tierra

El ser humano, desde épocas remotas, se ha preguntado acerca de las causas que provocan los cambios que ocurren en la naturaleza. Como resultado de la observación, el registro de información, la experimentación y la consulta persistente se han reconocido algunos factores que influyen en la naturaleza física o química de un objeto, un ser vivo o un fenómeno natural. La luz, el calor, el viento, el movimiento del agua, entre otras causas, provocan transformaciones en la materia.

Los cambios cíclicos propician y dan continuidad a todos los procesos que hacen posible el desarrollo de la vida. Mantienen y garantizan la renovación del ambiente. Esto sucede siempre que la acción de otros factores naturales o provocados por el ser humano no dificulte o impidan la renovación.

Tipos de fuerzas

Cada vez que un objeto cambia su forma o es movido de un lugar a otro, se debe a que actuó sobre él una fuerza. El movimiento de los planetas o de una silla, de las olas del mar o el despegue de un avión, entre muchos otros, se lleva a cabo por la intervención de fuerzas. Las fuerzas se clasifican en fuerzas de contacto y fuerzas a distancia.

En las fuerzas de contacto es necesario que los objetos involucrados se toquen, es decir, que estén en contacto físico. Esto puede llevarse a cabo empujando, jalando, presionando o deformando; por ejemplo, al empujar un carrito con mercancía o la deformación de una pelota al golpearla.

Las fuerzas a distancia no necesitan contacto físico entre los objetos, son fuerzas que se encuentran en la naturaleza, por ejemplo: la fuerza de gravedad y la fuerza electromagnética.

La gravedad es una fuerza de atracción entre dos cuerpos, y depende de sus masas y de la distancia que los separa. Es la responsable de que los objetos caigan al piso y de que los planetas y sus satélites se mantengan girando alrededor del Sol.

La fuerza electromagnética es una fuerza de atracción y repulsión generada por las cargas eléctricas. Es decir, cuando las cargas eléctricas de dos objetos son iguales, los objetos se rechazan. Cuando las cargas son diferentes, los objetos se atraen. Esta fuerza se puede observar en los imanes o cuando frotas en el cabello de una persona un globo inflado y después puedes atraer pequeños pedazos de papel o cabello con el mismo globo.

Por lo general, en un objeto actúan diferentes fuerzas a la vez, por ejemplo, cuando una persona empuja un carrito de paletas en una calle empinada hacia arriba, la persona debe aplicar una fuerza sobre el carrito para llevarlo a la cima de la calle. Además de esta fuerza, sobre el carrito actúan la fuerza de gravedad, que lo atrae hacia el piso, y la fuerza de fricción, que actúa entre las ruedas del carrito y el suelo.

La energía

Se define a la energía como la capacidad para hacer un trabajo. Está estrechamente vinculada al cambio.

La energía es una propiedad de los objetos, que permite explicar los cambios en la interacción de un objeto con otro. Por ejemplo, para mover un balón de futbol interactúan tu pie y el balón: el pie transfiere energía al balón al golpearlo para ponerlo en movimiento.

Durante la interacción de tu pie con el balón, es decir, durante el golpe, se aplicó una fuerza que produce el desplazamiento del balón. Así, al aplicar una fuerza para poner en movimiento el balón hubo un gasto de energía, por ello se dice que el trabajo es el resultado de aplicar una fuerza.

Distintos tipos de energía

En Física, la definición más generalizada de energía dice que es la capacidad para producir un trabajo; se hace trabajo cuando un objeto se mueve en la dirección en que la fuerza fue aplicada, es decir, se produce un desplazamiento. Decimos que cualquier cosa o ser que puede hacer un traba­jo tienen energía.

Hay distintas formas de energía: solar, mecánica, química, calorífica o térmica, eléctrica, gravitacional, cinética (también llamada de movimiento), eólica, geotérmica y nuclear, entre otras.

La energía se rige por leyes; dos de las más importantes son las siguientes:

1. La energía puede transformarse de una forma a otra, pero no se crea ni se destruye, es decir, solamente se transforma. Por ejemplo, la energía que producen las plantas verdes contiene energía potencial o de alimento, ésta se transforma en otras formas de energía cuando los organismos la consumen y utilizan.
2. Ninguna transformación de energía es 100% eficaz. Esto quiere decir que no toda la energía puede ser utilizada en algo útil, una parte de ella siempre se dispersa en forma de calor, que no se puede aprovechar. Por ejemplo, gran parte de la energía solar que recibe la Tierra se transforma en energía calorífica. De esta energía solar, únicamente una porción muy pequeña es absorbida por las plantas que la transforman en energía potencial.

Los seres humanos, a lo largo de las distintas etapas de la historia, han utilizado diferentes tipos de energía. Actualmente, existe un inequitativo o desigual consumo de energía, también hay un inmenso desperdicio de energía por parte de algunos grupos. En las sociedades industrializadas, como los Estados Unidos de América, se consume el 35% del total de la energía producida en la Tierra.

La energía solar es una de las más abundantes que existen en la Tierra; se la consi­dera ilimitada. Es una forma de energía renovable, es decir, se renueva de forma constante, a diferencia de los combustibles como el petróleo, el carbón, el gas y el uranio. Tiene ventajas importantes: no contamina el ambiente, no existe posibilidad de que produzca una explosión u otro desastre.

La energía geotérmica es producida por el calor interno de la Tierra. A diferencia de la anterior, se puede agotar. Existen pocos manantiales de temperaturas elevadas cerca de la superficie.

El Sol es nuestra principal fuente de energía. Las plantas utilizan aproximadamente 2 por ciento de la energía solar que llega a la Tierra. Con ella elaboran miles de millones de toneladas de alimentos.

Las plantas y sus productos son consumidos por los animales y los seres humanos, quienes transformamos este alimento en energía para movernos, realizar diferentes actividades y eliminar una parte de ésta en forma de calor.

La luz que llega a nuestras casas proviene generalmente de las plantas hidroeléctricas. Estas instalaciones requieren de la construcción de presas con grandes cantidades de agua para generar la energía; sin embargo, el agua que se guarda en las presas disminuye la cantidad que llega a los ríos, lagos y lagunas. Si puedes utilizar la energía del Sol, hazlo; ésta no contamina, ni el aire ni el agua.

La observación de los distintos cambios que produce el calor llevó a algunos científicos a pensar en la posibilidad de utilizar esta fuente de energía. En el siglo 18, James Watt inventó la máquina de vapor. Este invento fue el inicio de grandes cambios para la humanidad; a partir de la máquina de vapor surgió la locomotora y se modificó el transporte, el comercio, la industria y la minería. Esto generó un aumento en el uso de un combustible: el carbón.

Los cambios propiciados por la máquina de vapor marcaron una etapa conocida como la Revolución Industrial, que se inició en Inglaterra, se extendió por el resto de Europa y, más tarde, por otras partes del mundo.

¿Has escuchado hablar de que la Tierra se está calentando o de que el clima está cambiando?

Desde hace algunas décadas, varios investigadores han reportado un aumento en el bióxido de carbono, como consecuencia del incremento en el número de automóviles, aviones, fábricas y la disminución de los bosques. Los medios de transporte y las industrias producen bióxido de carbono y otros gases al quemar combustibles fósiles, que son los que utilizan para su funcionamiento. El aumento en estos gases genera graves consecuencias para el medio ambiente de la Tierra, como el efecto invernadero y el cambio climático.

El bióxido de carbono forma una cubierta que envuelve a la Tierra y retiene mayor cantidad de luz solar; como consecuencia, el aire que rodea al planeta se calienta. A esto se le conoce como efecto invernadero. A los cambios ambientales que se presentan en la Tierra por el efecto invernadero, se les conoce como cambio climático.

El calentamiento de la Tierra

La Tierra se está calentando. Se dice que la década de los noventa fue una de las más calurosas de las que se tiene registro y que los años por venir serán más calurosos. Existen diferentes evidencias que nos permiten asegurar que las actividades humanas tienen una influencia directa sobre este calentamiento, que se conoce como efecto invernadero.

Los gases más abundantes que forman la atmósfera de la Tierra son el nitrógeno y el oxígeno. El resto de los gases, menos de una centésima parte, se conocen como gases de invernadero. En esa pequeña proporción esos gases contribuyen a nuestra supervivencia, atrapan el calor del sol y sin ellos la Tierra se congelaría.

Muchos de los residuos producidos por la actividad humana se acumulan con los gases de la atmósfera. El bióxido de carbono o CO2, es el más importante de esos gases; se forma al quemar carbón, leña, petróleo, óxido nitroso, metano, ozono y clorofluorocarbonos. Estos gases pueden permanecer en la atmósfera por más de 100 años.

La energía del sol es atrapada por los gases provocando que el calor aumente considerablemente. Se sabe que la mayor parte del dióxido de carbono que se encuentra en la atmósfera, aproximadamente el 90 por ciento, ha sido producido en el continente europeo y en los Estados Unidos de América.

El efecto invernadero trae como consecuencia que se evapore más agua de los océanos; en algunos sitios hay un aumento en el periodo de sequías, es decir, disminuye la cantidad de lluvia, en tanto que en otros sitios la lluvia aumenta y causa inundaciones.

El aumento de la temperatura está provocando que el hielo de los polos se derrita con mayor rapidez, lo cual aumentará el nivel de los mares y causará inundaciones en diferentes partes del mundo.

Estudios realizados por especialistas de la Gran Bretaña entre 1980 y 1994, pronosticaron el deshielo de un millón de kilómetros cuadrados del Ártico.

En la actualidad, es evidente, a partir de observaciones, el incre­mento de las temperaturas globales del aire y de los océanos, así como las grandes extensiones fundidas de nieve y hielo y el aumento del nivel promedio del mar.

A partir de 1972, dieron inicio las primeras reuniones internacionales denominadas Cumbres de la Tierra, para abordar el problema de cambio climático y tomar acuerdos para su solución; entre ellas destacó la cumbre de Río de Janeiro, en 1992, donde los representantes de las distintas naciones se reunieron con el propósito de invitar a todos los países industrializados a disminuir la emisión de gases de efecto invernadero. A partir de 1995, a estas cumbres se les da el nombre de COP por sus siglas en inglés (Conference of the Parts). En 1997, en la COP3 en Kyoto, Japón, se firmó el Protocolo de Kyoto, acuerdo internacional donde 38 países y la Unión Europea se comprometieron a reducir la emisión de gases de efecto invernadero, en un 5.2% por debajo de los volúmenes emitidos en 1990.

En 2009, en la COP15 en Copenhague, Dinamarca, se ratificó la intensión de que no suba la temperatura global más de 2 grados centígrados. Y en 2010, la COP16 que se llevó a cabo en Cancún, acordó, entre otros cosas, la creación de un Fondo Verde, para que los países subdesarrollados reciban a partir del 2020, cien mil millones de dólares para combatir el problema de cambio climático; y el Banco Mundial será quien administre este recurso. Además se planteó la importancia de llevar a cabo estrategias nacionales para la educación, formación y sensibilización del público sobre el cambio climático, en particular, para la promoción de la participación de los jóvenes y de todos los grupos mayoritarios en acciones de mitigación y adaptación al cambio climático.

Algunas medidas que los ciudadanos pueden llevar a cabo son las si­guientes:

Para el cuidado del agua

• Consumir únicamente la necesaria.
• Evitar dejar la llave abierta.
• Evitar enjabonarse bajo el chorro de agua.
• Reparar inmediatamente las fugas.
• Evitar tirar aceite por el fregadero o coladeras.

Evitar arrojar todo tipo de basura al mar, ríos o lagos.

• Regar los jardines y calles con agua reciclada.
• Regar plantas en la última hora de la tarde, ya que evita la evaporación.
• Reutilizar el agua lo más posible.
• Los árboles son fuente de humedad y agua, es recomendable plantar los que más se pueda.

En cuanto a la basura

• Reciclar lo más posible de la basura que se produce, como son bolsas, cajas, envases, etcétera.
• Poner en práctica la ley de las tres erres: reciclar, reducir y reutilizar.
• Separar los desperdicios orgánicos y los inorgánicos.
• Usar papel reciclado y escribir siempre por ambos lados de las hojas.
• Evitar desperdiciar servilletas, pañuelos, papel higiénico u otra forma de papel.
• De preferencia utilizar envases de vidrio o barro en lugar de plástico, tetrapack y aluminio.
• Existen centros de acopio que se dedican a la compra de materiales reciclables, como papel periódico, libros viejos, botellas, etcétera.

Para el ahorro de la energía eléctrica

• Evitar consumir más de la necesaria.
• Evitar usar en exceso la plancha, el calentador de agua o la lavadora, ya que gastan mucha energía.
• Apagar todo aparato eléctrico cuando no se está utilizando. En el lugar de trabajo apagar las luces de áreas comunes poco utilizadas.
• Utilizar focos ahorradores de energía eléctrica.
• Comprar aparatos electrodomésticos que sean más eficientes en el consumo de energía.

Para optimizar el transporte

• Reducir el uso de vehículos automotores; de ser posible, organizándose con sus vecinos para usar los transportes familiares de manera más eficiente.
• Promover el uso de la bicicleta o, en su defecto, del transporte público.
• Evitar acelerar cuando no está en movimiento el vehículo.
• Dentro del vehículo, reducir el consumo de aire acondicionado, pues reduce la potencia y eleva el consu­mo de gasolina.

Para mejorar la participación ciudadana

• Vigilar que los representantes públicos den mantenimiento a las unidades de transporte público.
• Apoyar las acciones que realizan distintas organizaciones civiles o gubernamentales en pro del cuidado del ambiente.
• Proteger las áreas verdes y evitar que se talen los árboles. En la medida de lo posible, sembrar y cuidar algunas plantas en el lugar donde vivimos.

Desde 1987, en varios países del mundo y por medio de varias organizaciones como la Comisión Nacional de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente y Desarrollo, el Consejo de la Tierra y la Cruz Verde, se ha promovido la creación de un documento que se llama Carta de la Tierra, que contiene los puntos básicos para el cuidado de la Tierra y el ambiente.

En 1881 se inició el servicio público de electricidad en México. Esto modificó la forma de vida, en particular, de las poblaciones urbanas.

El molcajete se cambió por la licuadora, el refrigerador de hielo por el refrigerador eléctrico, las lámparas de petróleo por el foco, los calentadores de leña por calentadores eléctricos. Las fábricas ampliaron los turnos de trabajo al poder contar con mejor iluminación y maquinaria con una nueva fuente de energía.

Cambió la vida cotidiana, pero también la forma de trabajar, producir y consumir.

Actualmente la tecnología ha permitido sustituir los focos incandescentes por lámparas fluorescentes compactas que consumen menos electricidad.

La electricidad, a diferencia del petróleo y el carbón, no es un recurso natural; es un producto que el ser humano ha transformado. Llevar la energía eléctrica a diferentes lugares ha significado un gran esfuerzo y tiene un gran costo. Por esta razón es importante usarla racionalmente.

Existen varias formas de generar la electricidad. Se puede producir mediante la combustión de gas natural y petróleo, que es la llamada energía termoeléctrica, la más usada en nuestro país; también mediante la combustión del carbón: energía carboeléctrica; a partir del calor del interior de la Tierra: energía geotermoeléctrica; y de la fuerza del viento: energía eólica. Hasta el momento, no se ha logrado almacenar la electricidad producida en la naturaleza, por ejemplo, la electricidad de los relámpagos.

Energía eólica o del viento para producir energía

El desarrollo de las fuentes de energía renovables ha pasado de ser una alternativa para evitar los daños provocados por la contaminación a una necesidad ineludible. Ahora se trata de evitar los contaminantes generados por las termoeléctricas que queman carbón o petróleo, y de plantear una opción menos peligrosa frente a la energía nuclear y sus daños al ambiente.

El futuro energético no dependerá de una sola fuente de energía, sino de una gran variedad. La energía eólica ocupará un importante porcentaje en la generación de energía eléctrica a nivel mundial. En 1977, se instalaron en el mundo turbinas eólicas con una capacidad de mil 500 megavatios; las ventas globales de esta industria alcanzaron los mil 500 millones de dólares y se dio trabajo a más de 40 mil personas.

La gran revolución de la energía eólica se está dando en Dinamarca. Actualmente, 7 por ciento de la electricidad de ese país proviene del viento y tienen programado satisfacer 50 por ciento de sus necesidades eléctricas para el año 2030 exclusivamente con energía eólica.

En los países industrializados existe un gran interés político y público por enfrentar el cambio climático del planeta, y la energía eólica ofrece la ventaja de que no produce bióxido de carbono, principal gas res­ponsable del efecto invernadero, y es una de las fuentes de energía renovable más baratas.

En otras regiones, como Latinoamérica, África y Asia, la necesidad más urgente es proveer de electricidad a zonas rurales o aisladas sin ninguna infraestructura energética. Las turbinas eólicas son ideales para estos casos.

México cuenta con enormes posibilidades para desarrollar esta fuente de energía alternativa que, además, se traduciría en una importante fuente de empleo.

El Instituto de Investigaciones Eléctricas inició en 1977 el análisis de la información meteorológica para determinar el potencial eólico nacional. El conocimiento del recurso energético eólico está a nivel exploratorio, sin embargo, las mediciones han servido para confirmar la existencia de vientos aprovechables en las siguientes regiones:

El Sur del Istmo de Tehuantepec. Esta región contiene un área de mil kilómetros cuadrados expuesta a vientos muy intensos. En las inmediaciones del poblado de La Venta, Oaxaca, se instaló en 1994 la primera minicentral de generación de energía eólica. La Venta presenta un desempeño muy superior al que tendría una instalación semejante en la propia Dinamarca. No obstante, el proyecto no se ha ampliado y queda como una muestra del potencial energético de la región.

La Península de Baja California. Es una región importante debido a su extensión geográfica y su baja densidad de población. El poblado de La Rumorosa y zonas aledañas, así como el paso entre la Sierra de Juárez y la Sierra de San Pedro Mártir, son lugares en los que se ha identificado un alto potencial eólico.

La Península de Yucatán. Cabo Catoche, la costa de Quintana Roo y el oriente de Cozumel son zonas con un poten­cial eólico interesante, particularmente para contribuir a los requerimientos de generación de energía eléctrica para la península.

El Altiplano norte. Desde la región central de Zacatecas hasta la frontera con Estados Unidos, el norte del país tiene sitios con un importante potencial de este tipo de energía.

La Región central. La compleja orografía de esta región debe dar lugar a la existencia de innumerables pasos y mesetas donde el viento sea energéticamente aprovechable.

Las costas del país. El extenso litoral mexicano y sus islas presentan, por lo menos, condiciones para generación eléctrica en pequeña escala y almacenamiento en baterías.

En México, la energía que presenta las mayo­res oportunidades, tanto por el potencial existente en el país como por sus costos de introducción, es la energía eólica. El ingeniero Enrique Caldera, uno de los más importantes expertos en energía eólica del país, calcula que se podrían producir al menos 30 mil megavatios. Si este recurso se explotara, podría cubrir sin problema 25 por ciento de la capacidad total de generación eléctrica para el año 2030.

Para México, el desarrollo de la capacidad de producción de energía eólica significa una gran oportunidad de empleos directos e indirectos, propicia la investigación, el desarrollo tecnológico e industrial nacionales y las exportaciones, y es una contribución importante para limitar la emisión de gases que causan el efecto invernadero y la contaminación ambiental, además de evitar el uso de agua en torres de enfriamiento para termoeléctricas. Sin embargo, hay obstáculos en la legislación y la producción de energía local por parte de los municipios.

Escucha el fragmento de la siguiente noticia.

Cientos de japoneses afectados por radiación Tokio, Japón, 7 de octubre de 1999. Crece el número de personas que fueron expuestas a la radiación en el accidente nuclear ocurrido el pasado jueves 30 de septiembre en la planta de procesamiento de uranio de Tokaimura, lugar situado a 140 kilómetros al norte de la capital de Japón, Tokio.

Informes recientes de movimientos ecologistas afirmaron que: “El número ya se ha elevado a varios cientos de personas. Como resultado del accidente nuclear, las personas podrían tener problemas de salud a largo plazo”.
Se notificó la presencia de tasas elevadas de radiación en el lugar, horas después de que el gobierno de la localidad autorizó a los habitantes a regresar a sus domicilios.