Esta semana retomamos el tema de la energía para presentaros varias actividades muy interesantes relacionadas con los diferentes usos que los humanos hacemos de ella. Conocer y comprender estos usos nos puede ayudar a adquirir hábitos más sostenibles en nuestro día a día así como a entender mejor las raíces energéticas que están detrás de las desigualdades socioeconómicas que existen en el mundo.
Con esta entrada inauguramos una colaboración con el blog alemán Planet-N, a través de la cual traduciremos y compartiremos de forma bidireccional varios recursos didácticos interesantes.
Ficha técnica
Nivel: desde 2º de ESO.
Materias: Matemáticas, Física y Química, Biología y Geología, Geografía e Historia, Valores sociales y cívicos, Valores éticos.
Objetivos:
- Diferenciar entre el uso endosomático y exosomático de la energía.
- Relacionar los diferentes usos de la energía con los problemas ambientales y con las injusticias sociales.
Actividad 1
Lee el texto y luego responde a la siguiente pregunta: ¿Qué diferencia hay entre la energía que contiene una galleta y la energía que consume un smartphone?
Texto:
El matemático y biofísico Alfred Lotka distinguió hace años entre dos usos diferentes que las personas podemos hacer de la energía: el endosomático y el exosomático.
La energía endosomática es la que obtenemos cuando comemos. Equivaldría a la energía alimentaria que proporcionan a nuestro cuerpo los alimentos que ingerimos cada día para mantenernos en funcionamiento y realizar nuestras actividades cotidianas (movernos, pensar, trabajar, jugar, etc.). Se sabe que cada persona tiene que comer alrededor de 1.800-2.500 kilocalorias (kcal) al día para mantener su cuerpo vivo. Sería algo así como “la gasolina” necesaria para que nuestro organismo pueda funcionar cada día. Obviamente, algunas personas comen un poco más, otras un poco menos, pero no hay mucha diferencia entre los seres humanos. Este tipo de energía proviene, en última instancia, de las plantas o de los animales que han comido previamente plantas.
Por su parte, la energía exosomática es la que se utiliza para todas aquellas cosas que están fuera de nuestro cuerpo: cocinar, calentarnos, ver series, conducir coches, etc. Sería también la energía necesaria para producir y hacer funcionar todos los objetos y artefactos que utilizamos en nuestro día a día y en nuestros hogares, como la ropa, los electrodomésticos o los videojuegos. La mayor parte de esta energía procede de combustibles fósiles como el petróleo, el gas natural y el carbón. Una pequeña cantidad también procede de las energías renovables, como las turbinas eólicas, los paneles solares y la biomasa. Existen enormes diferencias en el consumo de energía exosomática entre las personas de todo el mundo.
Actividad 2
El texto dice: ” Una pequeña cantidad también procede de las energías renovables, como las turbinas eólicas, los paneles solares y de la biomasa”. ¿Es esto cierto?
Calcula:
a) ¿Qué porcentaje de toda la energía primaria generada proviene de la energía eólica?
b) ¿Qué porcentaje de toda la energía primaria generada proviene de la biomasa?
c) ¿Qué porcentaje de energía primaria procede de todas las energías renovables (biocombustibles, energía solar, energía eólica, energía hidráulica y otras fuentes de energía renovables)?
Utiliza los siguientes datos de 2019:
- Petróleo: 53.620 TWh
- Carbón: 43.849 TWh
- Gas: 39.292 TWh
- Biomasa: 11.111 TWh
- Energía hidroeléctrica: 4.222 TWh
- Energía nuclear: 2.796 TWh
- Energía eólica: 1.430 TWh
- Biocombustibles: 1.143 TWh
- Energía solar: 724 TWh
- Otras energías renovables: 652 TWh
- Todas las fuentes de energía (= total): 158.839 TWh
Fuente: Our World in Data: Global direct primary energy consumption.
Solución:
a) Energía eólica: 1.430 · 100 / 158.839 = 0,9%.
b) Biomasa: 11.111 · 100 / 158.839 = 7%.
c) Todas las energías renovables juntas = 12,1%.
Actividad 3
Una caloría equivale a 4,18 julios. Entonces, alguien que come 2.400 kcal al día, ¿cuántos megajulios de energía estaría consumiendo cada día? ¿Y cuántos gigajulios serían en un año?
Solución:
1 kcal = 4,18 kilojulios = 0,00418 MJ
0,00418 x 2.400 = 10,032 MJ. Es decir, unos 10 MJ al día.
10 MJ x 365 = 3.650 MJ = 3,65 GJ al año.
Actividad 4
Lee el siguiente texto:
Además del uso endosomático de energía de 3,65 GJ al año, las personas más empobrecidas utilizan otros 10 GJ al año de forma exosomática, por ejemplo, para cocinar, para desplazarse en autobús, para reparar su casa o para confeccionar ropa.
Ahora imagina a una persona que vive en una ciudad enriquecida del extrarradio y que conduce 25 km para ir y volver del trabajo cada día, consumiendo al menos 3 litros de gasolina (lo que supone unas 30.000 kcal). Esto significa que el consumo diario de energía exosomática de la conducción por sí sola es más de 12 veces mayor que el consumo diario medio de energía endosomática (recordemos, unas 2.400 kcal). Dicho de otro modo, el consumo energético de un coche que sea utilizado 50 km al día equivale a la dieta diaria de 12 personas.
Este ejemplo nos muestra como en los países empobrecidos la “energía alimentaria” (energía endosomática) es una parte considerable del consumo total de energía: la relación entre el consumo de energía exosomática y endosomática es de aproximadamente 2 ó 3. En Estados Unidos, en cambio, la relación entre el consumo de energía exo/endosomática es de 100 (es decir, por cada caloría “ingerida” hay 100 calorías debidas al consumo de electricidad, de artefactos, de máquinas, de desplazamientos, etc.). En los países de la Unión Europea, como por ejemplo el nuestro, necesitamos de media entre 200 y 300 GJ al año. Es decir, nuestro consumo de energía es del orden de 20 veces superior al de los países empobrecidos.
Dado que la mayor parte de nuestra energía procede de los combustibles fósiles, la diferencia en el consumo de energía exosomática explica la diferencia en las emisiones de CO2 per cápita que causan el cambio climático. Las personas enriquecidas, por tanto, son mucho más responsables que el resto del cambio climático, así como de los demás problemas ambientales que actualmente está sufriendo el planeta. Esta desigualdad provoca conflictos sobre quién se beneficia de los combustibles fósiles y quién debe soportar los daños derivados de su uso.
A continuación, aborda las siguientes tareas:
1) Resume el texto con tus propias palabras. ¿Qué te sorprende?
2) Trata de estimar tu consumo de energía exosomática en un año. ¿Eres una de las personas más ricas o más pobres del planeta?
3) Supongamos hipotéticamente que todo el mundo viviéramos como las y los habitantes de los países empobrecidos. ¿Cuántas personas podrían vivir en la Tierra con ese estilo de vida?
Notas:
- En 2019 se consumieron 15.8839 TWh de energía.
- 1 TWh = 3.600.000 gigajulios (GJ).
- Actualmente hay casi 8.000 millones de personas viviendo en la Tierra.
- El consumo per cápita de energía en los países empobrecidos es de 3,65 GJ de energía endosomática y 10 GJ de energía exosomática.
4) En base a tus conclusiones en las respuestas anteriores, adopta una posición sobre la siguiente cuestión: ¿Qué problema es mayor para la sostenibilidad global: el crecimiento de la población en los países empobrecidos o el estilo de vida intensivo en energía de los países enriquecidos?
Solución:
Energía total consumida anualmente en el mundo: 15.8839 x 3.600.000 GJ = 571.820.400.000 GJ.
Consumo per cápita de personas empobrecidas: 3,65 GJ de energía endosomática + 10 GJ de energía exosomática = 13,65 GJ.
Número de personas que “podrían” vivir en el planeta con el estilo de vida la población más empobrecida y el consumo total energético de la humanidad: 571.820.400.000 GJ / 13,65 GJ = 41.891.604.396. Casi 42 mil millones de personas. Es decir, más de 5 veces la población actual del planeta. [Por supuesto, esta situación tampoco sería sostenible, puesto que nuestro consumo energético total no lo es. Más bien muestra lo poco que contribuyen las y los más empobrecidos a la crisis ambiental].