Recursos energéticos y consumo

Comprensión perdurable (ENG-3): Los seres humanos utilizan energía de diversas fuentes, lo que genera consecuencias positivas y negativas.

Objetivo de aprendizaje ENG-3.A: Identificar las diferencias entre las fuentes de energía no renovables y las renovables.

• ENG-3.A.1 Las fuentes de energía no renovables son aquellas que existen en una cantidad fija e implican transformaciones energéticas que no pueden reemplazarse fácilmente.
• ENG-3.A.2 Las fuentes de energía renovables son aquellas que se pueden regenerar naturalmente a una tasa igual o superior a la de su consumo, permitiendo su reutilización.

Comprensión Duradera (ENG-3): Los seres humanos utilizan energía procedente de diversas fuentes, lo que genera consecuencias positivas y negativas.

Objetivo de Aprendizaje ENG-3.B: Describir las tendencias en el consumo de energía.

• ENG-3.B.1 El uso de recursos energéticos no está distribuido equitativamente entre los países desarrollados y los países en desarrollo.
• ENG-3.B.2 Las fuentes de energía más utilizadas a nivel mundial son los combustibles fósiles.
• ENG-3.B.3 A medida que los países en desarrollo se van desarrollando, aumenta su dependencia de los combustibles fósiles para la generación de energía.
• ENG-3.B.4 A medida que el mundo se industrializa más, aumenta la demanda de energía.
• ENG-3.B.5 La disponibilidad, el precio y las regulaciones gubernamentales influyen en qué fuentes de energía utiliza la población y cómo las utiliza.

Comprensión Duradera (ENG-3): Los seres humanos utilizan energía procedente de diversas fuentes, lo que conlleva consecuencias positivas y negativas.

Objetivo de Aprendizaje ENG-3.C: Identificar tipos de combustibles y sus usos.

• ENG-3.C.1 La madera se utiliza comúnmente como combustible en las formas de leña y carbón vegetal. A menudo se usa en países en desarrollo porque es fácilmente accesible.
• ENG-3.C.2 El turba es material orgánico parcialmente descompuesto que puede quemarse como combustible.
• ENG-3.C.3 Tres tipos de carbón utilizados como combustible son la lignita, el carbón bituminoso y el antracita. El calor, la presión y la profundidad de enterramiento contribuyen al desarrollo de los diferentes tipos de carbón y sus propiedades.
• ENG-3.C.4 El gas natural, el más limpio de los combustibles fósiles, está compuesto principalmente por metano.
• ENG-3.C.5 El petróleo crudo puede extraerse de arenas betuminosas, que son una combinación de arcilla, arena, agua y betún.
• ENG-3.C.6 Los combustibles fósiles pueden transformarse en tipos específicos de combustible para usos especializados (p. ej., en vehículos motorizados).
• ENG-3.C.7 La cogeneración ocurre cuando una fuente de combustible se utiliza para generar tanto calor útil como electricidad.

Comprensión duradera (ENG-3): Los seres humanos utilizan energía procedente de diversas fuentes, lo que genera consecuencias positivas y negativas.

Objetivo de aprendizaje ENG-3.D: Identificar dónde se encuentran los recursos naturales de energía.

• ENG-3.D.1 La distribución global de los recursos naturales de energía, como minerales, carbón, petróleo crudo y gas, no es uniforme y depende de la historia geológica de cada región.

Comprensión perdurable (ENG-3): Los seres humanos utilizan energía procedente de diversas fuentes, lo que conlleva consecuencias positivas y negativas.

Objetivo de aprendizaje ENG-3.E: Describir el uso y los métodos de los combustibles fósiles en la generación de energía eléctrica.

• ENG-3.E.1 La combustión de los combustibles fósiles es una reacción química entre el combustible y el oxígeno que produce dióxido de carbono y agua, y libera energía.
• ENG-3.E.2 La energía de los combustibles fósiles se produce quemándolos para generar calor, el cual vaporiza agua. Ese vapor acciona una turbina, que hace girar un generador, produciendo electricidad.
• ENG-3.E.3 Los seres humanos emplean diversos métodos para extraer combustibles fósiles del subsuelo con fines energéticos.

Objetivo de aprendizaje ENG-3.F: Describir los efectos de los combustibles fósiles sobre el medio ambiente.

• ENG-3.F.1 La fracturación hidráulica (fracking) puede provocar la contaminación de las aguas subterráneas y la liberación de compuestos orgánicos volátiles.

Comprensión duradera (ENG-3): Los seres humanos utilizan energía de diversas fuentes, lo que conlleva consecuencias positivas y negativas.

Objetivo de aprendizaje ENG-3.G: Describir el uso de la energía nuclear en la generación de electricidad.

• ENG-3.G.1 La energía nuclear se genera mediante fisión, donde los átomos de Uranio-235, almacenados en barras de combustible, se dividen en partes más pequeñas tras ser impactados por un neutrón. La fisión nuclear libera una gran cantidad de calor, que se utiliza para generar vapor; este impulsa una turbina y produce electricidad.
• ENG-3.G.2 La radiactividad ocurre cuando el núcleo de un isótopo radiactivo pierde energía emitiendo radiación.
• ENG-3.G.3 El Uranio-235 permanece radiactivo durante mucho tiempo, lo que da lugar a los problemas asociados con el desecho de residuos nucleares.
• ENG-3.G.4 La generación de energía nuclear es una fuente de energía no renovable. Se considera una fuente de energía más limpia porque no produce contaminantes atmosféricos, pero sí genera contaminación térmica y desechos sólidos peligrosos.

Objetivo de aprendizaje ENG-3.H: Describir los efectos del uso de la energía nuclear en el medio ambiente.

• ENG-3.H.1 Three Mile Island, Chernóbil y Fukushima son tres casos en los que accidentes o desastres naturales provocaron la liberación de radiación. Estas emisiones han tenido impactos a corto y largo plazo sobre el medio ambiente.
• ENG-3.H.2 La vida media de un elemento radiactivo puede utilizarse para calcular diversas cosas, incluyendo la tasa de desintegración y el nivel de radioactividad en momentos específicos.

Comprensión duradera (ENG-3): Los seres humanos utilizan energía procedente de diversas fuentes, lo que genera consecuencias positivas y negativas.

Objetivo de aprendizaje ENG-3.I: Describir los efectos del uso de la biomasa en la generación de energía sobre el medio ambiente.

• ENG-3.I.1 La quema de biomasa produce calor para obtener energía a un costo relativamente bajo, pero también genera dióxido de carbono, monóxido de carbono, óxidos de nitrógeno, partículas y compuestos orgánicos volátiles. Además, la sobreexplotación de árboles como combustible provoca la deforestación.
• ENG-3.I.2 El etanol puede utilizarse como sustituto de la gasolina. La combustión del etanol no introduce carbono adicional a la atmósfera, pero su rendimiento energético respecto a la inversión energética es bajo.

Comprensión perdurable (ENG-3): Los seres humanos utilizan energía de diversas fuentes, lo que conlleva consecuencias positivas y negativas.

Objetivo de aprendizaje ENG-3.J: Describir el uso de la energía solar en la generación de electricidad.

• ENG-3.J.1 Las celdas solares fotovoltaicas capturan la energía luminosa del sol y la transforman directamente en energía eléctrica. Su uso está limitado por la disponibilidad de luz solar.
• ENG-3.J.2 Los sistemas activos de energía solar utilizan la energía solar para calentar un líquido mediante equipos mecánicos y eléctricos, a fin de recolectar y almacenar la energía capturada del sol.
• ENG-3.J.3 Los sistemas pasivos de energía solar absorben el calor directamente del sol sin utilizar equipos mecánicos ni eléctricos, y la energía no puede ser recolectada ni almacenada.

Objetivo de aprendizaje ENG-3.K: Describir los efectos del uso de la energía solar en la generación de electricidad sobre el medio ambiente.

• ENG-3.K.1 Los sistemas de energía solar tienen bajo impacto ambiental y producen energía limpia, pero pueden ser costosos. Las grandes granjas de energía solar pueden afectar negativamente a los ecosistemas desérticos.

Comprensión perdurable (ENG-3): Los seres humanos utilizan energía procedente de diversas fuentes, lo que conlleva consecuencias positivas y negativas.

Objetivo de aprendizaje ENG-3.L: Describir el uso de la electricidad hidroeléctrica en la generación de energía.

• ENG-3.L.1 La energía hidroeléctrica puede generarse de varias maneras. Las presas construidas a través de ríos recogen agua en embalses. El agua en movimiento puede utilizarse para hacer girar una turbina. Las turbinas también pueden colocarse en ríos pequeños, donde el agua corriente hace girar la turbina.
• ENG-3.L.2 La energía mareomotriz utiliza la energía producida por las mareas para accionar una turbina.

Objetivo de aprendizaje ENG-3.M: Describir los efectos del uso de la electricidad hidroeléctrica en la generación de energía sobre el medio ambiente.

• ENG-3.M.1 La energía hidroeléctrica no genera contaminación atmosférica ni residuos, pero la construcción de las centrales eléctricas puede ser costosa, y puede haber una pérdida o alteración de hábitats tras la construcción de presas.

Comprensión Duradera (ENG-3): Los seres humanos utilizan energía procedente de diversas fuentes, lo que conlleva consecuencias positivas y negativas.

Objetivo de Aprendizaje ENG-3.N: Describir el uso de la energía geotérmica en la generación de electricidad.

• ENG-3.N.1 La energía geotérmica se obtiene aprovechando el calor almacenado en el interior de la Tierra para calentar agua, que es traída a la superficie en forma de vapor. Este vapor se utiliza para accionar un generador eléctrico.

Objetivo de Aprendizaje ENG-3.O: Describir los efectos del uso de la energía geotérmica en la generación de electricidad sobre el medio ambiente.

• ENG-3.O.1 El costo de acceso a la energía geotérmica puede ser prohibitivamente alto, ya que no está fácilmente disponible en muchas partes del mundo. Además, su uso puede provocar la liberación de sulfuro de hidrógeno.

Comprensión Duradera (ENG-3): Los seres humanos utilizan energía de diversas fuentes, lo que genera consecuencias positivas y negativas.

Objetivo de Aprendizaje ENG-3.P: Describir el uso de las células de combustible de hidrógeno en la generación de energía eléctrica.

• ENG-3.P.1 Las células de combustible de hidrógeno son una alternativa a los combustibles no renovables. Utilizan el hidrógeno como combustible, combinándolo con el oxígeno del aire para formar agua y liberar energía (electricidad) durante el proceso. El agua es el producto (emisión) de una célula de combustible.

Objetivo de Aprendizaje ENG-3.Q: Describir los efectos del uso de las células de combustible de hidrógeno en la generación de energía eléctrica sobre el medio ambiente.

• ENG-3.Q.1 Las células de combustible de hidrógeno tienen un bajo impacto ambiental y no producen dióxido de carbono cuando el hidrógeno se produce a partir de agua. Sin embargo, la tecnología es costosa y aún se requiere energía para crear el gas de hidrógeno utilizado en la célula de combustible.

Comprensión duradera (ENG-3): Los seres humanos utilizan energía de diversas fuentes, lo que conlleva consecuencias positivas y negativas.

Objetivo de aprendizaje ENG-3.R: Describir el uso de la energía eólica en la generación de electricidad.

• ENG-3.R.1 Las turbinas eólicas utilizan la energía cinética del aire en movimiento para hacer girar una turbina, la cual acciona un generador, produciendo electricidad.

Objetivo de aprendizaje ENG-3.S: Describir los efectos del uso de la energía eólica en la generación de electricidad sobre el medio ambiente.

• ENG-3.S.1 La energía eólica es una fuente de energía renovable y limpia. Sin embargo, las aves y los murciélagos pueden morir si chocan contra las aspas giratorias de la turbina.

Comprensión Duradera (ENG-3): Los seres humanos utilizan energía de diversas fuentes, lo que conlleva consecuencias positivas y negativas.

Objetivo de Aprendizaje ENG-3.T: Describir métodos para conservar la energía.

• ENG-3.T.1 Algunos métodos para ahorrar energía en el hogar incluyen ajustar el termostato para reducir el uso de calefacción y aire acondicionado, ahorrar agua, utilizar electrodomésticos eficientes energéticamente y realizar paisajismo conservacionista.
• ENG-3.T.2 Los métodos para ahorrar energía a gran escala incluyen mejorar la economía de combustible de los vehículos, utilizar BEVs (vehículos eléctricos de batería) y vehículos híbridos, usar el transporte público e implementar características de diseño de edificios ecológicos.