Causa yefecto platica UABC

Lección de causa y efecto
en la camino de una vida sostenible

R. Evans; LEARS CICESE
UABC semana CETEC
7 de abril 2011

Tuesday, May 3, 2011
Este platica es hecho abajo CC licencie ShareAlike. Puedas compartir, usar, y modiﬁcar, pero tienes que dar crédito de los
autores anteriores.
CICESE; Centro de Investigación Cientíﬁco y Educación Superior de Ensenada, Baja California, México.

Resumen

• Energía y trabajo

• Sociedad

• Tecnología


tecnología


sostenible


Energía es relativo

• el factor importante es potencia
• energía potencial es relativo
• potencia es la ﬂujo de energía (SI: W=J/s)
• ¿Como ﬂuye la energía?
• esto es el estudio de la termodinámica


Leyes de termodinámica
Motores de vapor (calor)
0: A=B, B=C => A=C
1: energía interna de sistema aislado es constante
2: calor no puede mover de un lugar frío a caliente.
Incremento de entropía, máximo a equilibrio
3: cero absoluto, entropía mínimo, todo proceso
dejan de funcionar


x
·
F x W = F
· dx
x0

7
¿ F ?¿ x ?


termodinámica
parámetros amplios

masa total, volumen total

parámetros intensivos

temperatura, presión, concentración química

deﬁnido en tiempo y espacio

desde mecánica cuántica hasta astrofísica

consecuencia de estadística de átomos


nomenclature

Energía
pares conjugados (fuerza y desplazamiento)
mecánica - (presión, volumen)
térmico - (temperatura, entropía)
materia - (potencia química, numero de
partículas)
1 J=1 kg (m/s)^2
1 kWh=3.6 MJ , 1 hp*h=2.68 MJ


Sociedad

• Trabajamos para:
• comida
• refugio
• transportación
• comunicación


Población en BC
3000000
2,844,469

2,487,367

2250000

1,660,885
1500000
1,398,283
1,177,886
1,012,490
870,421
750000
520,165

226,965
78,907
0
1940 1950 1960 1970 1975 1980 1985 1990 2000 2005


día en la vida de
PersonaX


Cuando levantamos

• Luz

• Sol


¿ iluminación ?
• 1 lumen =1 cd*sr/m^2
Relativa sensibilidad
ojo humano
• 1 lux= 1 lm/m^2

• 1 lx : luna llena

• 50-100 lx : corredor, baño, recamara

• 400 lx : sol al amanecer

• 32 - 120 klx : sol directo


Luz para iluminación

• Sol tiene 8-1,000 veces la luz necesaria para
la recamara


Energía solar

• Sol

• 1kW/m2 ≈ 4 kWh/(día* m2)

• 0.25o/min


Nuestra tierra
• Rotación 23.44º inclinado


Nuestra tierra
• Orbita elíptica



from http://www.HighConcentrationPhotovoltaic.com/

• Este • Oeste


N

N


south facing windows give sun in the winter, but less in the summer.

Luz artificial
• Vela

• Combustión de cera

• Luz viene de carbón caliente

• Focos con filamento

• Tungsteno o carbon calentado con corriente eléctrica

• Focos fluorescentes

• Descarga en tubo de gas y conversión de luz visible

• Lamparas de LED

• Estado solido efecto cuántica


http://es.wikipedia.org/wiki/Eﬁcacia_luminosa


Entonces
• Ventana con cara al este para baño
recamara y corredor

• pero chica para no calentar en verano

• Lampara ﬂuorescente electrónica o LED

• ¿ De donde viene la electricidad ?


Where the Light comes from to be presented later

El baño

• Agua

• Caliente


usan calentón de paso

Consumo de agua en
BC
Consumo anual Consumo (L/ hab
Población servida
(L) *dia)

243,948,727 2,887,312 231


Consumo de agua en BC
Agrícola (Hm^3) Publica Urbano Industria Total

2,796 273 267 3,336
Cu ad ro 5.9 Usos del agua demandada
en el Estado de Baja California.
Volumen
Uso % 8%
(hm!)
8%
Agrícola 2,796 83.81
Pú blico Urbano 273 8.18
Ind u stria 267 8.00
Total 3,336 100
Fu ente: CON AGUA, Dirección d el REPDA, d atos 84%
al 31 d e Diciem bre d e 2007


Dust Bowl in the 1930's .
Source: The National Archives

32
Source: Center for Hazards and Risk Research at Columbia University,
2005. Natural Disaster Hotspots: A Global Risk Analysis.

Asfaw Beyene
Department of Mechanical Engineering
San Diego State University
San Diego CA 92182, (619)594-6207
abeyene@rohan.sdsu.edu

Demanda para agua
Doblando cada 21 años (World Bank)
Hasta 1900, incrementó 6 veces el uso de agua =
solamente incrementó dos veces en población
Conﬂictos regionales, medio Este, Israel, Syria, Iraq,
y Turkey


Calefacción de agua

• Calentón de paso

• Calentón solar

• Híbrido

• Apagar agua cuando estas bañando


Desayuno
• La comida

• Los deshechos

• energía cautiva

• Refrigerador

• Cocción

• flama baja

• flama afinada (azul)

• cocinar verduras con vapor


Energía cautiva

• Energía involucrada en la producción y
transporte de una objeto

• Gasolina en transporte


Transporte
tren

barco

camion

avion

0 1750 3500 5250 7000

http://en.wikipedia.org/wiki/Fuel_efﬁciency_in_transportation

this is why Starbucks in Tijuana sells little ugly muffins for 30-40 pesos.. because they are
baked in DF and ﬂown up to TJ..

Granja vertical
• Balance entre costo de operación y transportación


El refrigerador
• Lleno

• Nuevo

• Cerrar la puerta

• Lugar fresco

• Cable grueso y corto


Ir a trabajar

• Vivir cerca de tu trabajo

• Caminar, bicicleta

• Tránsito público



Wikipedia, I’m not too convinced by the Buses numbers of 8.8 people.. at night time, yes, but
in rushhour there are 30+ people.

caminando

bicicleta

chevy volt

carro alta eff

avion

barco

tren

Jeep

0 1750 3500 5250 7000
kJ / km


Jeep is the Jeep Liberty that my wife drives.. just a little more efficient then a Hummer, and
that is a bummer :-(

un auto
Compra Tenencia Gasolina Seguro Mantenimiento Total
(pesos) (pesos) (pesos) (pesos) (pesos) (pesos/
año)

Automóvil 7500 500 20800 5000 5000 38800
(año)

semana 400

Vida 30000


if renting a car cost 1000 pesos/weekend, then for the price of owning a used car for one
year you could rent a new on for 38 weekends.. no lost time for maintance, worries about
gitting etc..

Velocidad


drive less then 100 km/hr

Mantenimiento
Limpiar filtro de aire 10%

afinación 4%

Alineación 3%

Limpiar aceite 1-2%

Inflar llantas 2% / 8 psi


• Vive cerca

• Carpool

• Bici

• Mantenimiento

• Automóvil con motor chico 4 cilindros

• Velocidades 45-95 km /hr


A trabajar
• Luz

• Computadora

• HVAC

• Aislante

• Techo blanco o verde


Verano
solsticio
80º
60º
55º
35º Invierno
solsticio

S

Calefacción Solar Pasiva para casa en Ensenada BC, Mexico

Calefacción e iluminación Solar Pasiva para oﬁcina
en Ensenada BC, Mexico
Verano
solsticio
80º
60º
55º

35º
Invierno
solsticio
iluminación de oﬁcina

Calefacción
de aire
S


Verano
solsticio
80º
60º
55º

35º

lin hd Invierno
lout solsticio

hwin
htot
S
ht

•cero luz directa
•máxima iluminación
•vista sin obstrucción

Energía eléctrica solar
mes J/(m2*día) kW h/(día*m2)

julio 2.55E+07 6.8

enero 3.89E+06 1.05

promedio 1.47E+07 3.96


14 MJ/m2 de día
3.8 kWh de m2
uso (mi casa) 130kWh cada dos mes
0.5 m2 @100%
PV (25%)=2 m2


• usa luz natural cuando posible
• pintar paredes con colores brillantes
• usar luz de escritorio en lugar de cuarto


Energía eléctrica


Potencia eléctrica



from Margarito Quintero N. y Gabriela Muñoz M.
PEAC Taller II

Plantas de generación de energía
eléctrica en Baja California
Combustóleo y gas
Rosarito Rosarito (CFE) 1330 MW
natural
Mexicali Cerro Prieto I (CFE) Vapor geotérmico 180 MW

Cerro Prieto II (CFE) Vapor geotérmico 220 MW

Cerro Prieto III (CFE) Vapor geotérmico 220 MW

Cerro Prieto IV (CFE) Vapor geotérmico 100 MW

Termoeléctrica de
Gas natural 600 MW
Mexicali de CC (PI)
Termoeléctrica la
Gas natural 1150 MW
Rosita de CC (PI)
Ensenada Ciprés Diesel 54.86 MW

Total 3564.86 MW


PEAC Taller II

Generación en México

PEAC Taller II

Apagar equipo
• Computadoras

• conﬁgura equipo

• Apaga luces

• Iluminación especíﬁca

• Apagar TV

• Desconecte cargadores


Al regresar a casa

• Techos blancos

• Usa plantas para dar sombra del sol y viento

• Sellar paredes, puertas y ventanas

• Tener ventilación en el techo

• Instalar sensores para luz exterior


• Observar todo tu día
• cada cosa
• de dónde viene
• y a dónde va
• Cuales son los consecuencias de nuestras
acciones


Gracias

Rodger Evans
revans@cicese.mx
sunnycanuck@gmail.com

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