Bienvenidos al mundo de la energía solar fotovoltaica

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Frente a la crisis que nuestro planeta afronta sobre la energía, este blog quiere contribuir a difundir, de manera inteligente, el uso de la energía solar

miércoles, 9 de junio de 2010

La energía solar

La energía como recurso

Ciclo de la energía

INTRODUCCIÓN

El presente ensayo de creación busca desarrollar un proceso de conocimiento de la energía solar en el ámbito universitario y profesional, inspirado y apoyado en conocimientos, observaciones y experiencias recogidas de la práctica educativa, en el estado de desarrollo de la enseñanza de la tecnología en el país y en la carencia de personal formado metódica y expresamente para ello.
Se busca implementar una temática que cada día está más presente en el quehacer cotidiano y educativo. Asimismo se muestran abordajes de tecnologías de punta, juntamente con otras tecnologías convencionales y populares en un intento demostrativo y de síntesis, sobre sus posibilidades de transferencia al aula y la interpretación de su presencia en el uso cotidiano.
Se adoptan los principios de la ciencia y la tecnología, con la finalidad de ponerlas al alcance y comprensión de cualquier persona, además de los educadores, y que su conocimiento les ayude a tomar decisiones de interés común.
Dentro de los objetivos, se desea conseguir docentes capaces de reconocer el tratamiento de diferentes tecnologías y sus posibilidades de introducirlas en el aula, permitir una visión global de la utilización de las diferentes tecnologías en el marco de un contexto social, sus usos y abusos, y sus implicaciones directas e indirectas en la comunidad e introducir la reflexión crítica y la construcción de decisiones inteligentes como un punto de partida para el análisis y tratamiento de la tecnología solar. También se pretende orientar para el aprendizaje y enseñanza creativa en nuevos contextos culturales y tecnológicos.
Para lograr los objetivos se ha pensado desarrollar una metodología que se establece en cuatro sesiones:
• ¿Qué es la energía?, sus formas y ciclo.
• La energía solar como recurso
• Las tecnologías asociadas a la energía solar
• El hoy de los proyectos con energía solar.
La metodología a seguir utilizará parte del modelo del “aprendizaje significativo”, con elementos de creatividad de Csikszentmihalyi, propiciándose un “microentorno” creativo para que los asistentes puedan realizar su aprendizaje sobre el concepto de energía y desarrollen su creatividad frente a su uso.
Dentro de las estrategias de desarrollo se encuentran actividades como encuestas, salidas de campo, videos y exposiciones de los proyectos de aula en grupo, buscando incentivar la observación, el análisis, la sensibilidad a temas de actualidad, la búsqueda de soluciones y sus aplicaciones.

JUSTIFICACIÓN

Somos energía materializada a través de millones de años de extraordinaria evolución, en un universo donde el espacio-tiempo ha transformado dicha energía en un sinfín de formas de gran belleza y complejidad. Para la muestra, nuestro planeta Tierra, hogar de cientos de especies vivas, entre las que nos encontramos los humanos como seres dinámicos con una conciencia capaz de abordar la comprensión del propio cosmos del cual surgimos.
Así, uno de los conceptos más relevantes en el mundo de la ciencia es el de “energía”. Su definición ha sido tema de controversia, así como de estudio debido a la complejidad que conlleva. En las diferentes áreas del conocimiento, la energía ha sido tratada de acuerdo con el punto de vista de las ciencias naturales, especialmente, aunque la psicología, la filosofía e incluso la sociología han incursionado en su estudio por la necesidad de entender, aún más, la idea de que somos producto de un universo energético.
La actual teoría del Big Bang señala que el inicio del universo pudo ser a partir de fluctuaciones cuánticas (escala atómica) de energía. Ver Fig. 1 El Big Bang.
Inicialmente, esa energía de una densidad y temperatura incalculables, originó el espacio-tiempo que comenzó su expansión (etapa de inflación), luego, fue enfriándose con el tiempo pasando por diferentes cambios de fase. Cuando terminó el periodo inflacionario, se formó un plasma de partículas elementales. Al seguir en su expansión, el universo comenzó a enfriarse, lo que permitió la combinación de quarks y gluones, dando origen a protones y neutrones. Posteriormente, surgen las fuerzas fundamentales que interactúan con las partículas para formar núcleos de deuterio y helio. Después de unos 300.000 años surgió el hidrógeno. La radiación generada se expandió por el espacio (radiación de fondo de microondas). Algunas regiones del espacio se pusieron más densas que otras, lo que provocó la formación de estrellas, galaxias y macro estructuras observables por los telescopios. En la actualidad, se menciona que, aproximadamente el 70% de energía que predomina en el universo, es de un tipo desconocido llamado “energía oscura”, responsable de la expansión; pero esta energía puede ser la constante cosmológica de la que habló Einstein. Sin embargo, su naturaleza sigue siendo uno de los grandes interrogantes de la física contemporánea.
Desde este contexto, el estudio del concepto de energía es completamente relevante, en cuanto que nos permite entender y profundizar en la idea de que somos producto de un universo energético en evolución.
Ahora, localmente, es decir, desde nuestro planeta, la fuente de energía más importante es el Sol.

El Big Bang

PRÁCTICA

El conocimiento de la energía solar y sus aplicaciones tiene unos componentes prácticos muy importantes, que parten desde las necesidades energéticas del país, la dificultad para llevar la energía a lugares alejados de las capitales, las necesidades industriales cada vez más exigentes de energía y del campo. Lo anterior hace de la energía y, en especial, de la energía solar un campo a explorar y a buscar su aplicación en Colombia.
En el caso de nuestro país a pesar de la creación de equipos en décadas anteriores, se muestra hoy en día un pobre desarrollo tecnológico, lo que ha conducido a ser poco competitivo con otros equipos foráneos.
Por otra parte existe en Colombia un alto potencial solar, entre el 58% y el 84% y con variaciones muy pequeñas, lo que le permite tener sistemas de acumulación de energía de capacidad reducida.
Dado el gran potencial que tenemos se requiere de un mayor conocimiento del tema y sus aplicaciones, así como también de las diferentes técnicas para su desarrollo.

CREATIVIDAD

A pesar que durante mucho tiempo se consideró a la creatividad como un don que sólo había sido depositado en algunas personalidades del arte y que gracias a la preocupación de muchos científicos sobre ese fenómeno, se ha logrado avances en todas las disciplinas del quehacer humano, podemos decir que la creatividad es una herramienta a la que todos tenemos acceso y en especial en el aula de clase.
Es importante plantear la creatividad desde la característica del pensamiento y de la adquisición del conocimiento como un hábito mental productivo y la cual requiere que se trabaje en todas las personas, independientemente de cuánta "capacidad" de creatividad tenga en ese preciso momento. Además, desarrollar la creatividad implica incidir sobre varios aspectos del pensamiento como son:
• La fluidez
• La flexibilidad
• La originalidad
• La elaboración

Para el proceso creativo se tomarán las etapas más comunes:
• Preparación: revisando y explorando las características de los problemas existentes (sondear los problemas).
• Incubación. Proceso cognoscitivo (relaciones entre los problemas seleccionados y las posibles vías y estrategias de solución).
• Iluminación. La concepción, el eureka de Arquímedes, en donde se contempla la solución creativa más clara.
• Verificación. Estructuración final del proceso en donde se pretende poner en acción la idea.

De otra parte se tomarán los planteamientos hechos por Robert Sternberg y Tood Lubart para conceptualizar y desarrollar la creatividad en las aulas:
• La inteligencia
• El conocimiento
• Los estilos de pensamiento
• La personalidad
• La motivación
• El contexto medioambiental
Estas se lograrán modificando el contexto educativo, preocupándose por:
• Generar una mayor cantidad de ideas acerca de la situación planteada.
• Permitir una mayor libertad para expresar todas las ideas, por muy descabelladas que suenen.
• Invitarlos a que piensen ideas diferentes a las acostumbradas.
• Búsqueda de ideas poco comunes para resolver los requerimientos solicitados.
• Esforzarlos por complementar sus ideas en aquellas que sean más eficaces y que añadan elementos para fortalecerlas.
• Aprender a escuchar las opiniones de otros, para enriquecer las visiones que se tienen de los problemas.
• Analizar sus propuestas, experimentarlas y comunicar sus observaciones.

ACTIVIDADES

Desarrollo
A continuación se describe para cada uno de los elementos del modulo, su contenido y alcances.
1. ¿Qué es la energía?, sus formas y ciclo.
• Preparación: Video el sol y la energía solar
• Incubación: Trabajo con el ciclo de la energía (anexo 1)
• Iluminación: Trabajo en grupo sobre guía No. 1
• Verificación: Discusión y puesta en plenaria en chat (la hora de encuentro se establecerá de común acuerdo)
2. La energía solar como recurso.
• Preparación: Diapositivas sobre la energía del Sol
• Incubación: Trabajo con el cuadro energía como recurso (anexo 2)
• Iluminación: Trabajo en grupo sobre guía No. 2
• Verificación: videoconferencia (la hora de encuentro se establecerá de común acuerdo) con un especialista en el tema sobre energía solar.
3. Las tecnologías asociadas a la energía solar.
• Preparación: Búsqueda en internet sobre las tecnologías solares y mentefacto sobre energías asociadas al Sol (anexo 3)
• Incubación: Trabajo de investigación sobre la tecnología asociada con la energía solar
• Iluminación: Trabajo en grupo sobre guía No. 3
• Verificación: Discusión y puesta en plenaria (en foro)
4. El hoy de los proyectos con energía solar.
• Preparación: Videos de National Geographic sobre energía solar
• Incubación: Trabajo individual con guía de análisis del video
• Iluminación: Trabajo en grupo sobre guía No. 4
• Verificación: Discusión y puesta en plenaria (en foro)