NO CREAS TODO LO QUE VEZ Autor: Ing. Erik Flores Orea Div. de Ing. Electromecánica Introducción: La mayor parte de lo que percibimos no lo tomamos en cuenta ya que terminamos por acostumbrarnos a todo lo que nos rodea, sin embargo, en nuestro ambiente cotidiano se presentan un sin fin de fenómenos que no son percibidos, principalmente en el área térmica que es el tema en el que nos centraremos La radiación solar en la superficie de la tierra es de 152,424.0X1013 KWh, la tierra intercepta del sol, más de 10 mil veces la energía que se consume a nivel mundial. La radiación térmica es emitida en forma continua por toda materia cuya temperatura esta por arriba del cero absoluto, es decir, todo lo que nos rodea y podemos poner de ejemplo las paredes, los muebles y nuestros amigos que constantemente emiten y absorben radiación. La radiación térmica también se define como la parte del espectro electromagnético que se extiende desde 0.1 hasta 100µm, dado que es emitida por los cuerpos debido a su temperatura cae casi por completo en este rango de longitud de onda. Lo que llamamos luz es sencillamente la parte visible del espectro electromagnético, la luz no es diferente a la demás radiación electromagnética excepto en que dispara la sensación de visión en el ojo humano. La luz o también llamado espectro visible consta de bandas angostas de color, desde el violeta (0.40-0.44µm) hasta el rojo (0.63-0.76µm). El sol es nuestra principal fuente luminosa ya que las longitudes de onda caen de 0.3-3µm. Casi la mitad de la radiación solar es luz (es decir cae en el rango visible) la restante es ultravioleta o infrarroja. En los radares y los teléfonos inalámbricos también se usa la radiación electromagnética, en la región de microondas. La longitud de las ondas electromagnéticas usadas en las emisiones de radio y TV suele variar entre 1 y 1000m, en la región de ondas de radio del espectro. Las bajas longitudes de onda del espectro de radiación térmica son muy peligrosas como lo es la radiación ultravioleta (longitud de onda de 0.01 -0.40µm) ya que puede matar microorganismos vivientes. Alrededor de 12% de la radiación solar se encuentra en el intervalo ultravioleta y seria desbastador si llegara alcanzar la superficie de la tierra, la capa de ozono de la atmósfera actúa como una cubierta protectora y absorbe la mayor parte de esta radiación. Ya que tuvimos una pequeña introducción de la radiación, y el comportamiento de las ondas analizaremos un cuerpo negro ya que es una de las alternativas para el desarrollo de energías renovables en países pobre. Radiación de un cuerpo negro En la práctica un cuerpo negro absorbe toda la radiación incidente, sin importar la longitud de onda ni la radiación, es decir, un cuerpo negro es un emisor difuso, ya que es independiente de la dirección. Aun cuando el ojo humano vería un cuerpo negro como negro, se debe establecer una distinción entre el cuerpo negro idealizado y una superficie negra común. Cualquier superficie que absorbe luz (la parte visible de la radiación) el ojo la ve negra, y una superficie que la refleja por completo la ve blanca. Por ejemplo, la nieve y la pintura blanca reflejan la luz y, como consecuencia se ven blancas. Pero en esencia son negras para la radiación infrarroja, ya que absorben con intensidad la radiación de longitud de onda larga. Una pieza de ropa que contenga un pigmento que refleje el rojo, al mismo tiempo que absorbe las partes restantes de la luz incidente (rojo, amarillo, verde y azul) el ojo la ve roja. Las hojas de las plantas se ven verdes porque sus celdas contienen el pigmento clorofila, el cual refleja con intensidad el verde mientras absorbe los demás colores. Las serpientes de cascabel pueden detectar la radiación infrarroja o el calor del cuerpo que emiten los animales de sangre caliente y, de este modo, pueden ver la noche sin usar instrumentos. De manera análoga las abejas son sensibles a la radiación ultravioleta. De esta forma una superficie que refleja toda la luz se ve blanca en tanto que una que absorbe toda la luz incidente sobre ella se ve negra, al mismo tiempo si fomentamos un comienzo para el uso de energías renovables debemos ocupar el color negro, para absorber toda la radiación que incide sobre una superficie generando un calentamiento que se trasforma en energía y esta puede ser ocupada para el servicio del humano y no tener la necesidad de utilizar combustibles fósiles que aparentan ser baratos porque no toman en cuenta los costos reales, sociales y ambientales de estas energías. La consideración de estos factores duplicaría los precios de la energía fósil en muchas partes del mundo (van Horen, 1996). De acuerdo con los científicos más reconocidos del Panel Intergubernamental para el cambio climático (IPCC), la mayor parte del calentamiento global de los últimos 50 años es atribuible a las actividades humanas y está fuertemente relacionado con los combustibles fósiles. Tomando datos históricos en base a temperaturas cuando los niños que hoy tienen 7 años lleguen a los 50 años la temperatura a nivel mundial aumentara 2.5°C, esto conllevaría a que el nivel del mar aumentara su nivel 4.5 metros de altura, causando grandes fenómenos naturales. RESUMEN Lo que es esencial es trasformar ahora el sistema energético esto impulsara varios factores: la erradicación de pobreza, la carencia energética, evitar el riesgo y volatilidad energética así como la protección de los sistemas de soporte vital. Todo esto se puede establecer con políticas gubernamentales pertinentes y efectivas. Imaginemos que un legislador con coraje, influencia, inteligencia, visión de futuro y perseverancia consigue hacer aprobar una ley donde toda la población se le provea calentadores solares de agua (diseñados por Mexicanos con los principios de absorción de energía partiendo del cuerpo negro) a un costo muy bajo, con una estrategia como la de cambia tu refrigerador por uno nuevo; eliminando ese gasto de combustible que la población tiene que hacer uso. Ya sé que es una locura pero solo se trata de un experimento del pensamiento (soy consciente de que es posible que no exista un legislador con inteligencia, coraje, visión de futuro y perseverancia). Tal ley evitaría contaminación y eliminaría ese gasto de energético esto sería un beneficio a nuestro entorno. RESUMEN 2. Es el cuerpo negro el que absorbe toda la radiación incidente, que a su vez se trasforma en energía térmica esto lo checamos cuando nosotros vestimos una prenda negra, toda la radiación la absorbemos, a tal grado que nos quema o cuando tenemos que subirnos a un automóvil color negro la radiación interna es muy fuerte entonces si podemos obtener energía térmica, con el cuerpo negro podemos transformarla en diferentes tipos de energía y la aplicación más urgente es darle una aplicación en energías renovables. Muchos científicos independientes confirmaron que la transición a la energía renovable es necesaria urgente y viable técnica y económicamente. Quizás esto pueda parecer poco probable para algunos, así como era impensable no hace mucho tiempo que el hombre pudiera caminar sobre la luna. Bibliografía. Bundesverband Wind Energie e.V White paper Termodinamica cengel Trasferencia de calor cengel