martes, 3 de marzo de 2015

Energias Renovables

Los últimos debates sobre el cambio climático están propiciando que la utilización de las energías renovables sea algo relevante e importante a la hora de construir viviendas o mejorar los sistemas energéticos existentes. Además, supone a largo plazo la mejora de la economía familiar e incluso de la región donde se instale.
Debemos distinguir lo que son energías renovables, es decir, aquellas fuentes de las que se obtiene energía y que son inagotables, bien sea porque poseen gran cantidad de energía para liberar, o bien porque se regeneran por sí mismas. Aun así, dentro de las mismas, debemos distinguir entre las que son limpias y las contaminantes. Entre las primeras, se encuentran la energía solar (que proviene del sol), la eólica (viento), hidráulica (ríos y corrientes de agua dulce, mareomotriz (mares y océanos), geotérmica (calor de la tierra), undimotriz (olas)...Todas estas tienen su origen energético en su gran capacidad energética debido a su inmensidad.
Sistemas de aprovechamiento de energías renovables
Por otra parte, están las realmente renovables, es decir, que se renuevan por sí mismas, y se producen a partir de materia orgánica (también llamada biomasa). Éstas se utilizan directamente como combustible, como la madera, o bien como biogás o bioetanol tras un proceso de fermentación orgánica, o de transesterificación , dando lugar al biodiésel. El problema que tienen estas energías puramente renovables es que, al igual que los combustibles fósiles, desprenden gran cantidad de dióxido de carbono en su combustión, éste va a la atmósfera y produce el temido efecto invernadero, con lo que el medio ambiente se resiente cada vez más. Incluso son aún más contaminantes que los fósiles, ya que en su combustión desprenden partículas sólidas, cenizas y hollines.
El hombre ha hecho uso de estas energías renovables casi desde el principio de la humanidad, cuando las alternativas energéticas eran escasas. Por ejemplo, la energía hidráulica ha sido muy utilizada en las antiguas civilizaciones, aprovechando los torrentes de los ríos primero para mover los molinos, y en la actualidad para poner en funcionamiento turbinas que hacen funcionar generadores eléctricos, con lo que los saltos de agua dan lugar a electricidad. También la energía solar se está aprovechando ampliamente a través de las placas solares, transformándose en calor (energía térmica) o generando electricidad (energía fotovoltaica). La energía eólica, que viene dada por el viento, se utiliza también para generar electricidad, y ya es común observar los paisajes llenos de molinos de viento actualizados que, gracias a la fuerza de su empuje, hacen funcionar centrales eléctricas para uso de grandes comunidades de habitantes.
Actualmente, las energías renovables representan el 20% del consumo de electricidad en el mundo, y dentro de este porcentaje, la energía más utilizada es la hidráulica, con un 90% del total. El resto del aprovechamiento de las energías anteriormente mencionadas es más bien anecdótico, siendo de un 5,5% la biomasa, 1,5% la geotérmica, y 0,5 la solar y la eólica respectivamente. La mayor parte de esta energía se utiliza para generar electricidad, y el resto para calefacción, climatización y transporte.

Diseño casa autosustentable, vivienda consume menos energía que la producida por paneles solares

Conoceremos un interesante proyecto de una casa autosustentable  que emplea diferentes elementos de diseño para auto abastecerse de energía y consumir siempre menos cantidad de recursos de lo que pueden producir los paneles solares, la casa denominada “carbon-positive” permite tener un interior climatizado gracias al uso del viento y del sol para calentar y ventilar la casa en cualquier estación del año,  si estas interesado en este tipo de viviendas que emplea casi por completo la arquitectura bioclimática te va  a interesar este proyecto.

Estructura de la casa y orientación permite ahorrar energía

Diseño de casa pequeña autosustentable ecológica
Fachada principal de la casa (Fotos: Tom Ross / Diseño: ArchiBlox)
El diseño exterior luce robusto en un sólo bloque  rectangular,  una gran ventana en la parte frontal  permite controlar el ingreso de los rayos solares y la ventilación hacia la zonas privadas y sociales (ver planos), si bien la imagen no los muestra tiene un techo verde y se obtiene aire fresco desde el  lado sur de la casa mediante un sistema de tubos.
La casa ha sido orientada hacia el norte (donde se ubica la terraza acristalada que vemos en la foto superior), y al fondo la sala y dormitorio con orientación sur, el objetivo de este diseño es crear una zona de filtro para la luz solar y vientos; para orientar mejor la vivienda recuerda hacer un estudio previo del asoleamiento que lo puedes realizar fácilmente con  aplicaciones como SketchUp que lo encuentras en las 10 mejores aplicaciones para hacer planos de casas.

Planos de la vivienda pasiva

Plano de casa ecológica autosuficiente
Plano de la casa ecológica
Una distribución de ambientes sencilla incluye un dormitorio separado de la sala y el comedor a través de un mueble modular (separador de ambientes), la cocina es de diseño lineal y esta al frente de la sala comedor; el cuarto de baño se puede acceder desde el dormitorio y a través de la zona social.
Se ha diseñado una amplia terraza acristalada en la parte frontal donde se incluyen jardineras, este espacio es parte de la ventilación e iluminación controlada que permite emplear menos energía, esto es parte de la arquitectura bioclimática (Ver diagrama de funcionamiento).

Ahora veamos otros planos que presenta el proyecto con dos  y tres dormitorios

Plano de casa autosustentable de dos habitaciones
Plano de casa autosustentable con dos dormitorios
Plano de casa autosustentable de tres dormitorios
Plano de casa pasiva de tres dormitorios

Gráfico muestra el funcionamiento de la casa

Funcionamiento de casa pasiva autosustentable
Gráfico muestra detalles constructivos que convierten a la casa en pasiva
Por favor revisa detalladamente cada elemento constructivo de la casa como lo muestra el gráfico, esto permite obtener una “vivienda verde” donde la energía que se usa siempre es menor que la que producen los paneles solares.

Diseño de interiores utiliza materiales ecológicos

Maceteros colgantes en casa pequeña ecológica
Vista de la terraza acristalada con una pared con maceteros para cultivar hierbas aromáticas para la cocina
Diseño de estante ecológico
Diseño de estante ecológico que divide la zona social de la privada
Diseño de interiores de estar de casa pequeña
Diseño de la acogedora terraza llena de jardines y maceteros colocados en las paredes
Diseño de lavabo combina madera natural
Vista del lavabo con muebles de madera natural

¿Que es el desarrollo sustentable o sostenible?

¿Qué es el desarrollo sustentable? Desarrollo sustentable o desarrollo sostenible ha sido definido de varias formas, la más frecuentemente usada proviene del informe conocido como "Brundtlant Commission: Our Common Future" de 1987 (versión resumida aquí) que dice:

"El desarrollo sustentable es un desarrollo que satisface las necesidades del presente sin comprometer la capacidad de futuras generaciones de satisfacer sus propias necesidades"

Esta definición incluye dos conceptos claves:

Necesidades: en particular las de los más pobres del mundo, a las que se les debe dar prioridad.

Limitaciones: impuestas por el estado de la tecnología y de la organización social a la habilidad del medio ambiente de satisfacer las necesidades presentes y futuras.
desarrollo sostenible

Esta definición implica una preocupación por la equidad social entre las distintas generaciones, una inquietud que lógicamente debe ser extendida a la equidad dentro de cada generación.

Los objetivos del desarrollo social y económico de todos los países, desarrollados o en vía de desarrollo, deben estar definidos en términos de la sostenibilidad, sin importar si se basan en sistemas económicos orientados a una economía de mercado o a una planificación central.

Desarrollo sustentable y la pobreza

pobreza extrema y desarrollo sustentable

Actualmente un vasto número de personas en países en desarrollo no tiene satisfechas sus necesidades básicas, la pobreza es endémica, como tampoco tienen la oportunidad de mejorar sus condiciones de vida. Ésta situación hace al mundo muy propenso a sufrir crisis humanitarias, económicas y ecológicas que afectan el desarrollo, es por esto que satisfacer las necesidades básicas de todas las personas y ofrecerles la oportunidad de una mejor calidad de vida son los mínimos requerimientos para lograr un desarrollo sostenible.

Desarrollo sustentable y crecimiento poblacional

crecimiento poblacional y desarrollo sustentable
El incremento de la población mundial, ya somos más de 7.000 millones y seremos 9.000 millones en 2050, aumenta la presión sobre los recursos naturales y puede frenar el mejoramiento de los niveles de vida en zonas donde la pobreza es generalizada.

Aunque el único problema con la escasez de recursos naturales no es el tamaño de la población, hay otros como la distribución de los recursos y el consumo por persona, es necesario que el crecimiento demográfico esté en armonía con la capacidad productiva del sistema, es decir, debe haber un desarrollo tecnológico que permita el sostenimiento de una mayor población sin aumentar la presión y el daño en el medio ambiente y así asegurar los recursos a generaciones futuras.

Desarrollo sustentable y el progreso tecnológico

progreso tecnologico y desarrollo sustentable

Los avances tecnológicos pueden solucionar algunos problemas en el corto plazo pero pueden conducir a unos mayores en el largo plazo, por ejemplo, algunas tecnologías que aumentan la productividad de los cultivos agrícolas pero que con el transcurso de los años afectan gravemente los suelos.

Por otro lado el desarrollo tecnológico puede llevar a la marginalización de grandes sectores de la población debido a una mala planificación, por ejemplo, cuando se expulsan a campesinos de sus tierras para construir una nueva central hidroeléctrica sin planes de contingencia para la población afectada.

En un mundo de recursos finitos no puede haber un crecimiento económico infinito, pero el desarrollo tecnológico puede mejorar la capacidad de carga de los recursos existentes, es decir, hacer más con lo mismo, y a la vez puede propiciar un mayor acceso a bienes y servicios a las personas con menores ingresos.

Desarrollo sustentable y los recursos renovables

recursos renovables y desarrollo sustentable

El desarrollo económico obviamente implica cambios físicos en los ecosistemas. Todos los ecosistemas no pueden ser preservados intactos, por ejemplo, un bosque puede ser talado en unas partes pero ser extendido en otras, lo cual, no es algo necesariamente malo si la explotación forestal fue planeada y los efectos en la erosión de los suelos, el agua, la fauna y flora son tomados en cuenta.

En general los recursos renovables, como los bosques y las poblaciones de peces, no van a agotarse siempre que el nivel de utuso esté entre los límites de regeneración y crecimiento natural del ecosistema. Pero como la mayoría de los recursos renovables son parte de un sistema mayor complejo e interrelacionado, por ejemplo, las poblaciones de peces que son parte de la cadena alimenticia del océano, se debe tener en cuenta los efectos que tienen en todo el ecosistema para poder maximizar el rendimiento máximo sostenible.

Desarrollo sustentable y los recursos no renovables

recursos no renovables y desarrollo sustentable
En cuanto a los recursos no renovables, como combustibles fósiles o minerales, su uso reduce el stock disponible para futuras generaciones, pero esto no significa que este tipo de recursos no deban ser utilizados.

En general al momento de consumir recursos no renovables se debe tener en cuenta la importancia de estos en la sociedad, la disponibilidad de tecnologías para la minimización de su agotamiento y la probabilidad de que haya recursos sustitutos disponibles.

Es por esto que el consumo de los recursos no renovables debe tener un énfasis en el reciclaje y en la economizaron para asegurar que los recursos no se agoten antes de que haya sustitutos aceptables disponibles. El desarrollo sostenible implica que la tasa de agotamiento de los recursos excluya el menor número de opciones de consumo para las generaciones futuras.

Desarrollo sustentable y la diversidad de especies

especies y desarrollo sustentable

El desarrollo económico tiende a simplificar los ecosistemas y a reducir la diversidad de especies de plantas y animales. Y las especies una vez extintas no son renovables (por ahora) La pérdida de especies puede limitar enormemente las opciones de las generaciones futuras. Por esto el desarrollo sostenible requiere de la conservación de las especies.

Desarrollo sustentable y la contaminación

contaminacion y desarrollo sustentable

Los bienes públicos, como el aire, también son recursos y deben ser protegidos como cualquier cualquier otro. Debido a esto es necesario minimizar el impacto de las actividades económicas en la calidad del aire, agua y otros elementos naturales para preservar la integridad de los ecosistemas.

En esencia el desarrollo sostenible es un proceso de cambio en el cual la explotación de recursos, la dirección de las inversiones, la orientación del cambio tecnológico y el cambio institucional están en armonía y buscan mejorar el potencial actual y futuro de satisfacer las necesidades y aspiraciones humanas.