Eficiencia Calórica y Deresu-111 (copia)
Océanos Azules - Producción, crecimiento y equidad
Lo copio a continuación, para seguir completando mi archivo cronológico de textos sobre DERESU-111:
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"Agua y Energía son vitales para toda sociedad y debido a ello están relacionadas con la totalidad de las áreas temáticas que se incluyen en este sitio de Océanos Azules. Mi propuesta se llama "Desarrollo Regional Sustentable 111-38" y se abrevia "Deresu-111".
(Canales de ventilación en una casa)
Consiste en dividir el territorio chileno en 38 segmentos de 111 km de largo, donde Agua fluye de sur a norte, mientras Energía fluye de norte a sur, durante 111 años. El año CERO inicial sería el del Bicentenario, es decir el año 2010. Después de 111 años se contaría con poderosos ductos.
En abril y mayo de 2009 he ido colocando cronológicamente varios textos e imágenes relacionadas con Deresu-111, en el siguiente archivo:
(En este punto puse un enlace que conduce a este sitio DERESU-111)
Allí he propuesto comenzar con Círculos de Estudios (CDE), a razón de un CDE por año como mínimo. Una de las materias que se estudiarían en cursos vespertinos sería el Cooperativismo. Además de los aspectos económicos y administrativos, los socios podrían allí dialogar acerca de aspectos técnicos y jurídicos.
También he propuesto intentar establecer al menos una Cooperativa de Agua y Energía (A&E) en el próximo período presidencial liderado por don Eduardo Frei. Esa podría ser una "Coopestuga" experimental, copiada o más bien inspirada en las "cabañas de lavado" suecas. Más detalles sobre ello se encuentran especificados en "Cooperativas, A&E y Deresu-111", que ya está archivado con imágenes relevantes en el sitio de Deresu-111 recién indicado.
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Empédocles
Entre las muchas materias relacionadas con Agua y Energía, se podría dialogar en esos "Círculos de Estudios" acerca de la calefacción y de ramos estrechamente relacionados, como por ejemplo aislamiento térmico y ventilación de viviendas, escuelas y lugares de trabajo.
(Cambiador de calor para uso doméstico)
Como todo ello tiene una relación directa con la "Eficiencia Energética", he escogido este aspecto del área temática "Producción, crecimiento y equidad", para incluir este escrito sobre los 4 elementos de Empédocles, es decir el Agua de Tales de Mileto, el Fuego de Heráclito, el Aire de Anaxímenes y la Tierra de Jenófanes.
Esos cuatro elementos de la antigüedad, Agua, Fuego, Aire y Tierra están de actualidad con la reciente película basada en el libro "Angeles y Demonios", de Dan Brown. Si alguien duda de que ello tenga alguna relación con Chile, basta pensar en una santa famosa que aparece tanto en el libro como en la película. Se trata de Santa Teresa de Jesús (Teresa de Avila), famosa por sus éxtasis. Ella tenía entre varios hermanos a "Agustín de Cepeda y Ahumada", quien en 1566 resistió a los mapuches en la Plaza de Cañete.
(Extasis de Santa Teresa, según Bernini)
Ese Agustín se encuentra documentadamente tanto en mi árbol genealógico, como en el de muchos chilenos, pero volviendo a los cuatro elementos y a la calefacción, podemos ver que ahí acostumbran aparecer esos elementos en forma de Calor (Energía, Fuego), Ventilación (Aire), Humedad (Agua) y Combustibles (Tierra).
Las casas y galpones de Cañete, cercanos a Agustín en 1566 fueron consumidos por el fuego, así es que aprovecho ese detallito para seguir con la combustión.
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Combustión
El gas natural consiste de varios gases. Entre ellos está el metano, que puede llegar a superar el 90% del gas natural. El biogas consiste casi en su totalidad en metano (CH4).
Cuando el metano se oxida con el oxígeno del aire, al entrar en combustión, se produce la siguiente reacción:
CH4 + 2O2 -- > CO2 + 2H2O
Metano + Oxígeno -- > Anhídrido Carbónico y Agua
Este ejemplo muestra como la combustión genera vapor de agua, que al igual que el CO2 es un gas invernadero. La naturaleza necesita de ambos, ya que las plantas crecen con ese Dióxidod de carbono + agua + tierra.
(Aire interno y externo intercambian calor, sin tocarse directamente)
Plantas que generan más vida orgánica via la fotosíntesis, pueden fosilizarse o pueden producir biomasa renovable. Más adelante volveré con el tema cooperativo, relacionado con biomasa renovable.
En la combustión aparecen por supuesto muchos otros gases. Posiblemente muchos chilenos han alguna vez escuchado de algún pariente o conocido familiar de la antigüedad, que murió asfixiado por otro compuesto del carbón, es decir monóxido de carbono (CO). Los antiguos "braseros" que por error se introducían antes de que el carbón quedase incandescente, podían a veces intoxicar, de forma similar a cuando se deja un vehículo en marcha, en algún lugar sin suficiente ventilación.
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Ventilación
La combustión requiere de aire puro (oxígeno). Como cerca del 78% del aire es nitrógeno, la misma combustión conduce a dióxido de nitrógeno NO2, que es un gas tóxico y contaminante. Ese y otros gases producen olores y problemas respiratorios.
Si no se ventila un lugar donde arde una estufa de cualquier tipo, la combustión resulta imperfecta, a veces debido a la disminución del oxígeno. Ello lleva a aún más gases indeseados. Al círculo dañino se agrega la humedad interior, que es producto tanto de la humedad del aire externo invernal, como de la humedad que surge del agua caliente que se desprende de la combustión y que en poco tiempo se enfría y se condensa. A veces se ven murallas donde las gotas condensadas se deslizan hacia el suelo.
La ventilación es por lo tanto una necesidad, tanto para renovar el oxígeno que se respira y que se requiere para producir calor de combustión, como para dar salida al vapor de agua y a los gases generados.
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Intercambiadores de calor
Desde el punto de vista de la eficiencia energética, surge un problema extra si es que las personas que tienen una o varias estufas, se preocupan de ventilar adecuadamente. Porque ocurre que el aire puro que entra desde el exterior es normalmente frio en invierno.
Y el aire caliente que contiene gases que se quiere eliminar, acostumbra salir a temperaturas muy agradables. Es decir que se pierde calor al ventilar, fenómeno que implica ineficiencia energética. Se gasta mucho dinero para calentar un aire, que se deja salir a la calle, si es que al mismo tiempo se quiere ventilar las habitaciones.
(Agua caliente remota llega a viviendas y locales)
El dilema es claro. Si no se ventila, aumenta la humedad interna y aumentan los gases indeseados. El aire interno se "vicia" y la propia combustión se hace cada vez más imperfecta, con más y más gases nocivos para los pulmones.
Si por otro lado se ventila y se usan chimeneas para evitarse los problemas indicados, entonces se arroja a la calle un aire caliente que ha costado verderas fortunas relativas, para elevar a temperaturas apropiadas.
Una forma práctica de resolver ese múltiple dilema, es con el uso de intercambiadores de calor. Los hay de muchísimos tipos y probablemente uno de los más conocidos son los radiadores de automóviles, donde el agua de enfriamiento del motor es a su vez enfriada con el aire que entra cuando el vehículo avanza a alta velocidad.
Agua, Fuego, Aire y Tierra. Un automóvil que emplea combustibles provenientes de las profundidades de la Tierra, genera Fuego en el interior del motor de combustión. Este se enfría con Agua, la que a través del radiador se enfría con Aire.
Hay intercambiadores de calor que trasladan de forma muy efectiva partes del calor del aire viciado saliente de un edificio, al calor del aire puro entrante. Si usted lée este párrafo con detención, verá que se refiere claramente a la eficiencia energética. Se calienta parcialmente aire puro y frio entrante, con aire viciado y caliente saliente.
Los intercambiadores de calor se utilizan también en procesos industriales de muchos tipos, en especial en industrias químicas donde la transmisión de calor es indispensable. Basta pensar en torres de destilación para apreciar esas maquinarias.
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Estudios
Yo estoy convencido de que la sociedad chilena en su totalidad, ganaría si es que mujeres y hombres interesados en temas sobre Agua y Energía, dedicasen unas horas por mes a estudiar estos temas y a enterarse de las soluciones existentes y de las innovaciones que surgen.
Para un país como Chile, que aparte de importantes yacimientos de hidratos de metano, carece de grandes cantidades conocidas de otros combustibles fósiles, podría ser muy valioso si sus habitantes aprendiesen de forma voluntaria, acerca de las ventajas comparativas que existen en nuestra larga geografía.
Con agua existente podríamos plantar biomasa renovable, que se podría combinar con energía solar, geotérmica y varias otras, para generar calor, luz, fuerza motríz, transporte y bienestar.
Ahí los intercambiadores de calor pueden adoptar un rol super importante, ya que existen centrales térmicas remotas, que a gran distancia entregan calor de calefacción a viviendas, oficinas, industrias, escuelas y otras construcciones públicas y privadas (como cines, locales comerciales, teatros y recintos deportivos cerrados).
Una piscina temperada por ejemplo, puede obtener su calor de centrales lejanas, con el uso de intercambiadores de calor (IDC). Por la calle pasa un tubo aislado subterráneo transportando agua caliente. IDC extraen de allí lo necesario para calefaccionar un hogar, o/y una piscina o/y un edificio.
(Casa con agua caliente remota, conectada a través de Intercambiador calórico)
Redondeo ahora este escrito, mencionando IDC que con mucha eficiencia energética preparan alimentos industriales.
Mientras en un radiador de auto se transfiere calor de agua a aire, en ciertos intercambiadores industriales se transfiere calor de agua caliente a comida, sin que esa agua toque la comida.
Todo ese conocimiento que se podría lograr en "Círculos de Estudios" sobre Agua y Energía, podría a su vez conducir a crear cooperativas, tanto de consumidores como de productores. En todas esas transformaciones hay Trabajo (una forma de Energía) involucrado. De ahí que se trata de asuntos de importancia política, tanto estatal como regional.
Seguiré con más textos complementarios sobre Deresu-111, que iré agregando al archivo indicado al principio. Intercambiadores de Calor pueden ayudar a que se viva en ambientes interiores agradables, con niveles adecuados de humedad y sin gases nocivos. Grandes centrales térmicas pueden regular mejor los gases, e incluso filtrar algunos. Combustión más efectiva disminuye la contaminación en las grandes ciudades como Santiago de Chile."
Cordiales saludos
Rafael Meza
