Este documento presenta una lección sobre cómo diseñar buenas ecotecnologías. Explica conceptos científicos clave como el calor, la luz y la óptica, y cómo pueden aplicarse para diseñar tecnologías apropiadas como estufas, hornos solares y sistemas de iluminación. La lección también cubre principios de permacultura como tecnología a pequeña escala y apropiada culturalmente. El objetivo final es explorar formas de satisfacer las necesidades humanas de una manera sostenible y respetuosa
1. Energía y Ecotecnología
Modulo 4 del CDP+++PDC
+
+
+
Dedicamos este módulo a la madre y el
padre de la Permacultura Integral: Dana
Meadows y Howard Odum, dos originales
pioneros que han ayudado a la
humanidad ha hacer grandes progresos
en el entendimiento del pensamiento
sistémico, en los cuatro cuadrantes.
Clase
M4.9
EcoTecnología
¿Có mo Diseñ amos buenas EcoTecnologías? Parte
1a
*
La tecnología es la aplicació n de la Ciencia, así que si queremos diseñ ar
nuevas tecnologías es esencial tener buenos conocimientos básicos sobre
ciencia.
*
Cualquier cosa que transforma energía o materia de unas formas a otras es
una tecnología, así que la ciencia y la tecnología son básicas para la vida, y
claramente para los diseñ adores.
*
En esta primera parte exploraremos la relevancia de los ascensores
espaciales en la permacultura, y profundizamos en la ciencia del calor, flujos,
ó ptica y materiales para poder diseñ ar mejores hornos, aparatos solares,
3. M4.9 * ¿Cómo Diseñamos Buenas
EcoTecnologías?
Complejidad Organizada
Tecnología Apropiada 1
a) Calentar
b) Cocinar y Óptica
c) Secar
d) Enfriar
e) Humedecer
Individual
Colectivo
Interior
Exterior
www.bit.ly/EcoTec
4. “Amor
(erôs) es el
dios más
antiguo."
El Big Bang
Grandes Eventos
Fuerzas Fundamentales
Fuerza Electro-magnética
Gravedad
Fuerza Nuclear Fuerte
Imágenes de “Gran Historia“, una
Charla TED, de David Christian
“Primero, la severa Ananke (Inevitabilidad) de Caos, y Cronos (Tiempo),
quien engendró entre sus bucles ilimitados a Eter (luz) y el glorioso Eros
[Fanes], hermafrodita y con dos caras, el padre de la siempre nacida Nix
(Noche), a quien los hombres más tarde llamaron Fanes, ya que se
manifestó primero."
En el primer
segundo del Big
Bang,
aparecieron las
Cuatro Fuerzas
Fundamentales de
la Naturaleza…
5. Fuerzas Fundamentales
Fuerza Electro-magnética
Gravedad
Fuerza Nuclear Fuerte
Fuerza Nuclear Débil
Protones, neutrones y
partículas relacionadas
formadas
microsegundo
milisegundo
Primera materia formada
Al Eros primordial se
le suele llamar
Fanês,
considerado por
algunas como la
Quinta Fuerza
... que no aparece en
esta imagen de la
“Gran Historia”.
6. Thanatos
ErosClase
M4.3
Energía
¿La Vida viola las Leyes
de la Termodinámica?
¿Qué impulsa la
complejidad
organizada?
Umbral 1
El Big Bang
Umbral 2
Se encienden las estrellas
Umbral 3
Nuevos elementos químicos
Mueren estrellas y crean nuevos tipos de átomos
UMBRALES DE COMPLEJIDAD CRECIENTE
Billones de años atrás
7. ¿Qué impulsa
la complejidad
organizada?
En las
humanas,
parece ser el
Amor, o
Deseo…
por tanto Eros
Ascensores Espaciales,
Canguros y Más (Tecnología
Apropiada 2), en M4.10, en 1
semana
Aquí Empezamos con
Tecnología
8. M4.9 * ¿Cómo Diseñamos Buenas
EcoTecnologías?
Complejidad Organizada
Tecnología Apropiada 1
a) Calentar
b) Cocinar y Óptica
c) Secar
d) Enfriar
e) Humedecer
Individual
Colectivo
Interior
Exterior
www.bit.ly/EcoTec
9. Tecnología Apropiada
1
• Criterios de
Ghandi
• Criterios de
Schumacher
• Criterios de
PermaCultura
Integral
pequeñ a escala,
tecnología local y perdominantemente
basada en pueblos
no explota a la gente (só lo beneficia a unos
pocos, quita trabajos a la gente, etc.)
“”Lo Pequeñ o es Bello”
con uso intensivo de mano de obra, no energía
ver recursos naturales como Capital (no ingresos a gastar)
“suficiencia", sostenibilidad, cuestiona el PIB
“el objetivo debería ser obtener la cantidad máxima de bienestar con la cantidad
mínima de consumo”
9 Formas de Prosperar con uso mínimo de
energía y recursos
PERO abiertas a posibilidades creativas sobre
tecnologías de “gran escala” pudiendo ser
también sostenibles, en un sentido más amplio
Y especialmente considerar todos los
“invisibles”
6 Formas de Morir
10. 6 Formas de Morir
1. demasiado caliente (ver enfriar y cobijo)
2. demasiado frío (ver calentar y cobijo)
3. sed (ver suministro y purificación de agua)
4. hambre (ver comida y agricultura
5. enfermedad (ver salud pública y dispositivos
médicos)
6. herida (ver tratamiento médico)
Vinay Gupta
.org
1) subsistencia
salud física y mental, comida, cobijo,
trabajo, alimento, vestido, descanso,
entorno de vida, marco social
2) protecció n
cuidado, adaptabilidad, autonomía,
seguridad social, sistemas sanitarios,
trabajo co-operativo, planear, cuidar,
ayudar al entorno social, estancia
9 Formas de
ProsperarNecesidades Humanas Reales (Integral)
cubren só lo 2 de las
a las que nos dedicamos en el curso
entero de Diseñ o de PC IntegralPermaCultureScience.org
11. 6 Formas de Morir
1) CALOR
4) HAMBRE 3) SED
2) FRÍO5) ENFERMEDAD
6) HERIDA
M4.10
Patógenos y
Baños Compost
M4.10
Vectores y
Edificios
M4.9d
Enfriar
M4.9a
Calentar
M4.9b
Cocinar
M4.9c
Secar
comida
M4.9e
Humedecer
M4.7
Perma-
Construcción
M3.7 Soberanía
Alimentaria
+
Buena Comida
y Nutrición
+
Tecnologías
de Fermentación
M3.5 Ciclar y
Purificar Agua
M1.2 Salud Radical
M3.4
Captación
de Agua
M1.6 Salud Mental
12. M4.9 * ¿Cómo Diseñamos Buenas
EcoTecnologías?
Complejidad Organizada
Tecnología Apropiada 1
a) Calentar
b) Cocinar y Óptica
c) Secar
d) Enfriar
e) Humedecer
Individual
Colectivo
Interior
Exterior
www.bit.ly/EcoTec
13. < Estufa Rocket
Calentador de Agua >
Calentador Solar
Horno de Madera
No sucede nada sin flujo de
calor. No hay excepciones.
14. Calor – ¿Qué es?
El calor fluye de un
cuerpo caliente a uno
frío...
... al vibrar las partículas y
transmitir energía cinética a
sus vecinas
hasta que están todas a la
misma temperatura
Todo sucede porque se está moviendo calor de un lugar caliente a uno frío.
No sucede nada sin flujo de calor. No hay excepciones.
15. Estufa Rocket
aquí van los culos
que quieren
calentarse
vapor y co2
(tubo de escape)
super cámara de
combustión
por requemado rocket
tubo de escapefuego horizontal
palitos
19. Convertir Luz en Calor
Menos reflexión = Más calor
El Cristal y el Plástico
reflejan el calor
Las superficies de recogida de luz
perpendiculares a los rayos solares
cristal
suelo
luz
blanca
luz
blanca
luz
blanca
luz
blanca
luz
blanca
Rojo
Verde
Azul
Blanco
23. Fluídos en movimiento
Presión de entrada
(empuja el fluído)
Diferencia de densidad
Presión de salida
(tira del fluído)
Obstáculos
24. M4.9 * ¿Cómo Diseñamos Buenas
EcoTecnologías?
Complejidad Organizada
Tecnología Apropiada 1
a) Calentar
b) Cocinar y Óptica
c) Secar
d) Enfriar
e) Humedecer
Individual
Colectivo
Interior
Exterior
www.bit.ly/EcoTec
25. 3 Formas en que se Transmite el Calor
El calor también
se puede
transmitir sin
contacto (y en el
vacío)
por RADIACIÓN
La vibración de
las partículas
genera ondras
infrarrojas
Radiación
Convección
Conducción
26. Horno para maximizar la Radiación
reduce enormemente la madera necesaria para cocinar un cerdo entero
28. • Temperatura = Velocidad de Vibración de las
Partículas
Calor – ¿Qué es?
Todo sucede porque se está moviendo calor de un lugar caliente a uno frío.
No sucede nada sin flujo de calor. No hay excepciones.
30. Calor Específico
Calor Específico
= Cantidad de calor que puede ser almacenada, cantidad de
energía necesaria para cambiar de temperatura
Grados de libertad de moléculas
Densidad de material
(cantidad de moléculas)
Temperatura
Conductividad
Térmica
(normalmente)
calor
cuchara de madera
tibia
quema
cuchara de metal
31. M4.9 * ¿Cómo Diseñamos Buenas
EcoTecnologías?
Complejidad Organizada
Tecnología Apropiada 1
a) Calentar
b) Cocinar (Óptica)
c) Secar
d) Enfriar
e) Humedecer
Individual
Colectivo
Interior
Exterior
www.bit.ly/EcoTec
32. ¿Penetra la
atmósfera de
la Tierra?
Longitud de onda
(metros)
Frecuencia
(Hz)
Temperatura de los
cuerpos que emiten la
longitud de onda
(K)
Edificios Humanos Abeja Alfiler Protozoos Moléculas Átomos Núcleos atómicos
Más o menos el tamaño de…
LightHeatCalor Luz
33. Óptica y Tecnología Solar
La Luz Viaja en Líneas
Rectas ...
Esto hace Posible ver Reflejos
Perfectos en Espejos
Cocinar con Espejos
Parabólicos
... y Quemar Barcos
Rayo incidente Rayo reflejadoNormal
Espejo
34. Archimedes' Death Ray
... y Quemar Barcos
o Derretir
Tungsteno,
producir
Electricidad,
etc.
Espejo
Espejo
Espejo
Costa
Costa
Rayo de Calor
de
Arquímedes
35. Horno Solar Parabólico
y el mismo
principio a la
inversa
Ver también “Lentes de Fresnel”
Una variante
de los mismos
principios
enfocar los
rayos solares
usando
espejos
parabólicosReflector principal
Rayos
solares
Reflector
secundario
Caldero
37. < < Auroville 1997, 700 comidas al día
Horno de Vapor Solar
Horno de Valor Solar funcionando
en la cocina Saracon en Auroville, India
38. Iluminación
Ver “Ritmos Biológicos"
en
www.bit.ly/EcoTec
Se llama a la glándula pituitaria la glándula maestra porque dirige las
acciones de las glándulas endocrinas que están debajo.
Clínicamente, cada órgano endocrino
tiene un nutriente muy específico que
hace que funcione. Increíblemente, el
nutriente específico de la
glándula pineal es la luz.
Para funcionar normalmente, la
glándula pineal necesita estar
expuesta al espectro completo
de la luz.
Es interesante tener en cuenta que la glándula pineal está
formada por los restos de un tercer ojo que aparece al principio
del desarrollo fetal.
Los místicos han dicho durante siglos que el tercer ojo es
responsible de nuestra vista interior (percepción profunda), y está
conectado directamente a nuestro ser espiritual.
Hipotálamo PituitariaCerebro
Iluminación natural
La luz solar natural promueve la salud
y ahorra energía
Equilibra la luz
Refleja la luz hacia arriba con
estanterías de luz y cortinas
Deja la luz entrar desde encima con
ventanas arriba en los muros
Diseña áreas de circulación de
habitaciones cerca de cristales al sur
Las ventanas en el techo siguen siendo
una mierda
40. Energía y Ecotecnología
Modulo 4 del CDP+++PDC
+
+
+
Dedicamos este módulo a la madre y el
padre de la Permacultura Integral: Dana
Meadows y Howard Odum, dos originales
pioneros que han ayudado a la
humanidad ha hacer grandes progresos
en el entendimiento del pensamiento
sistémico, en los cuatro cuadrantes.
Clase
M4.9
EcoTecnología
¿Có mo Diseñ amos buenas EcoTecnologías? Parte
1b
*
La tecnología es la aplicació n de la Ciencia, así que si queremos diseñ ar
nuevas tecnologías es esencial tener buenos conocimientos básicos sobre
ciencia.
*
Cualquier cosa que transforma energía o materia de unas formas a otras es
una tecnología, así que la ciencia y la tecnología son básicas para la vida, y
claramente para los diseñ adores.
*
En esta primera parte exploraremos la relevancia de los ascensores
espaciales en la permacultura, y profundizamos en la ciencia del calor, flujos,
ó ptica y materiales para poder diseñ ar mejores hornos, aparatos solares,
41. M4.9 * ¿Cómo Diseñamos Buenas
EcoTecnologías?
Complejidad Organizada
Tecnología Apropiada 1
a) Calentar
b) Cocinar y Óptica
c) Secar
d) Enfriar
e) Humedecer
Individual
Colectivo
Interior
Exterior
www.bit.ly/EcoTec
Module 4. Despite the fact that many &apos;Technological Improvements&apos; haven&apos;t managed to improve the quality of life for the majority of people, but have brought more problems & pollution, we still keep expecting the arrival of a more modern technology, perhaps more ecological, that will restore & reverse the damage made.
In fact, it is possible, but not without having more citizens with a better understanding & a wider vision of what technology is, & who also understand some basic science necessary in order to be able to think for ourselves on these subjects.
En M4.9 exploraremos la ciencia alrededor del calor, flujos, óptica y materiales para poder diseñar mejores hornos, aparatos solares, tecnologias para calentar o enfriar...
En M4.9 exploraremos la ciencia alrededor del calor, flujos, óptica y materiales para poder diseñar mejores hornos, aparatos solares, tecnologias para calentar o enfriar...
Schumacher was one of the first economists to question the appropriateness of using gross national product to measure human well being
China also implemented policies similar to appropriate technology during the reign of Mao Zedong and the following Cultural Revolution. During the Cultural Revolution, development policies based on the idea of &quot;walking on two legs&quot; advocated the development of both large-scale factories and small-scale village industries.
En M4.9 exploraremos la ciencia alrededor del calor, flujos, óptica y materiales para poder diseñar mejores hornos, aparatos solares, tecnologias para calentar o enfriar...
Thermodynamics Explains It All frm http://www.ridgenet.net/~do_while/sage/v7i1f.htm
Everything happens because heat is flowing from a hot place to a cold place. Nothing happens without heat flow. There are no exceptions. That’s why thermodynamics, which is generally a mechanical engineering course, is usually required for graduation with a mechanical, electrical, civil, or chemical engineering degree.
Furthermore, thermodynamics is an exact science. If one can do the math, it is possible to calculate the maximum amount of work that can be done, or the actual efficiency of any machine, entirely from an analysis of temperature differences and heat flow. So, if a machine needs to do more work than can be done by the heat flow associated with it, that machine cannot possibly be built.
Thermodynamics is, from an engineer’s point of view, the ultimate science. It explains the operation of the entire natural universe. That is what makes the study of thermodynamics so interesting, exciting, and relevant. So, with that introduction, let’s start to investigate thermodynamics.
Thermodynamics Explains It All frm http://www.ridgenet.net/~do_while/sage/v7i1f.htm
Everything happens because heat is flowing from a hot place to a cold place. Nothing happens without heat flow. There are no exceptions. That’s why thermodynamics, which is generally a mechanical engineering course, is usually required for graduation with a mechanical, electrical, civil, or chemical engineering degree.
Furthermore, thermodynamics is an exact science. If one can do the math, it is possible to calculate the maximum amount of work that can be done, or the actual efficiency of any machine, entirely from an analysis of temperature differences and heat flow. So, if a machine needs to do more work than can be done by the heat flow associated with it, that machine cannot possibly be built.
Thermodynamics is, from an engineer’s point of view, the ultimate science. It explains the operation of the entire natural universe. That is what makes the study of thermodynamics so interesting, exciting, and relevant. So, with that introduction, let’s start to investigate thermodynamics.
La chimenea negra se calienta al sol
Se calienta la estructura, y con ella el aire en su interior
El aire sube, saliendo por arriba y entrando por abajo
Distintos diseños de la estructura (diferente inclinación, longitud, color, superficie de recolección de calor, superficie de entrada y salida…) producen distintos flujos de aire y distintas diferencias de temperatura y de presión (especialmente importante para turbinas de producción de electricidad).
Las chimeneas solares pueden ser muy simples o muy complejas.
Pueden
También pueden tener sistemas de colección debajo del flujo, usando cristal para la estructura de la chimenea.
Además de servir para mover aire y enfriar, las chimeneas solares también pueden usarse para calentar de forma similar a cómo funcionan los muros Trombe.
El fondo negro atrapa calor, y el cristal no lo deja escapar
Se calienta la estructura, y con ella el aire en su interior
El aire sube, saliendo por arriba y entrando por abajo
Aumenta la eficiencia si es perpendicular a los rayos solares.
Pueden colocarse más cosas dentro (ej: tuberías de latas)
El aire las toca, se frena y se calienta más(se puede crear turbulencias en el flujo de aire, modificando las uniones de las latas, para aumentar este efecto).
El aire que entra acaba saliendo muy caliente(pero fluye más despacio)
La luz solar pasa por un cristal y calienta un muro
Por el día circula aire frío de la casa que se calienta entre el cristal y el muro
Por la noche el muro irradia hacia dentro el calor del día.
El agua pasa por conductos (tuberías, mangueras…) pintados de negro, calentándose con la luz del sol.
Normalmente, el agua entra por debajo y sale por arriba (sube naturalmente al calentarse).
Aumenta la eficiencia si es perpendicular a los rayos solares.
Puede aumentarse la eficiencia si se cubren los conductos con un material que provoque efecto invernadero (cristal, metacrilato, botellas de PET…).
Cuidado con los materiales escogidos, ya que la estructura puede no soportar las altas temperaturas y/o presiones, y el uso que se va a dar al agua, ya que el agua calentada suele no ser potable (especialmente si los conductos son de plástico).
En M4.9 exploraremos la ciencia alrededor del calor, flujos, óptica y materiales para poder diseñar mejores hornos, aparatos solares, tecnologias para calentar o enfriar...
Thermodynamics Explains It All frm http://www.ridgenet.net/~do_while/sage/v7i1f.htm
Everything happens because heat is flowing from a hot place to a cold place. Nothing happens without heat flow. There are no exceptions. That’s why thermodynamics, which is generally a mechanical engineering course, is usually required for graduation with a mechanical, electrical, civil, or chemical engineering degree.
Furthermore, thermodynamics is an exact science. If one can do the math, it is possible to calculate the maximum amount of work that can be done, or the actual efficiency of any machine, entirely from an analysis of temperature differences and heat flow. So, if a machine needs to do more work than can be done by the heat flow associated with it, that machine cannot possibly be built.
Thermodynamics is, from an engineer’s point of view, the ultimate science. It explains the operation of the entire natural universe. That is what makes the study of thermodynamics so interesting, exciting, and relevant. So, with that introduction, let’s start to investigate thermodynamics.
Thermodynamics Explains It All frm http://www.ridgenet.net/~do_while/sage/v7i1f.htm
Everything happens because heat is flowing from a hot place to a cold place. Nothing happens without heat flow. There are no exceptions. That’s why thermodynamics, which is generally a mechanical engineering course, is usually required for graduation with a mechanical, electrical, civil, or chemical engineering degree.
Furthermore, thermodynamics is an exact science. If one can do the math, it is possible to calculate the maximum amount of work that can be done, or the actual efficiency of any machine, entirely from an analysis of temperature differences and heat flow. So, if a machine needs to do more work than can be done by the heat flow associated with it, that machine cannot possibly be built.
Thermodynamics is, from an engineer’s point of view, the ultimate science. It explains the operation of the entire natural universe. That is what makes the study of thermodynamics so interesting, exciting, and relevant. So, with that introduction, let’s start to investigate thermodynamics.
Thermodynamics Explains It All frm http://www.ridgenet.net/~do_while/sage/v7i1f.htm
Everything happens because heat is flowing from a hot place to a cold place. Nothing happens without heat flow. There are no exceptions. That’s why thermodynamics, which is generally a mechanical engineering course, is usually required for graduation with a mechanical, electrical, civil, or chemical engineering degree.
Furthermore, thermodynamics is an exact science. If one can do the math, it is possible to calculate the maximum amount of work that can be done, or the actual efficiency of any machine, entirely from an analysis of temperature differences and heat flow. So, if a machine needs to do more work than can be done by the heat flow associated with it, that machine cannot possibly be built.
Thermodynamics is, from an engineer’s point of view, the ultimate science. It explains the operation of the entire natural universe. That is what makes the study of thermodynamics so interesting, exciting, and relevant. So, with that introduction, let’s start to investigate thermodynamics.
Thermodynamics Explains It All frm http://www.ridgenet.net/~do_while/sage/v7i1f.htm
Everything happens because heat is flowing from a hot place to a cold place. Nothing happens without heat flow. There are no exceptions. That’s why thermodynamics, which is generally a mechanical engineering course, is usually required for graduation with a mechanical, electrical, civil, or chemical engineering degree.
Furthermore, thermodynamics is an exact science. If one can do the math, it is possible to calculate the maximum amount of work that can be done, or the actual efficiency of any machine, entirely from an analysis of temperature differences and heat flow. So, if a machine needs to do more work than can be done by the heat flow associated with it, that machine cannot possibly be built.
Thermodynamics is, from an engineer’s point of view, the ultimate science. It explains the operation of the entire natural universe. That is what makes the study of thermodynamics so interesting, exciting, and relevant. So, with that introduction, let’s start to investigate thermodynamics.
En M4.9 exploraremos la ciencia alrededor del calor, flujos, óptica y materiales para poder diseñar mejores hornos, aparatos solares, tecnologias para calentar o enfriar...
Module 4. Despite the fact that many &apos;Technological Improvements&apos; haven&apos;t managed to improve the quality of life for the majority of people, but have brought more problems & pollution, we still keep expecting the arrival of a more modern technology, perhaps more ecological, that will restore & reverse the damage made.
In fact, it is possible, but not without having more citizens with a better understanding & a wider vision of what technology is, & who also understand some basic science necessary in order to be able to think for ourselves on these subjects.
En M4.9 exploraremos la ciencia alrededor del calor, flujos, óptica y materiales para poder diseñar mejores hornos, aparatos solares, tecnologias para calentar o enfriar...