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Central eléctrica azul

Nuevas fuentes de energía: ítem de PISA

El agotamiento de los recursos energéticos y los daños en el medio ambiente obligan a buscar nuevos recursos. Necesitamos fuentes de energía eficientes, limpias e inagotables a medio plazo.

PENDULO DE BOMBILLAS
Rodolfo Clix. Bonbillas (CC BY-SA)

El futuro esta en las energías renovables, una de ellas es la energía azul, investiguemos de qué se trata, para ello como referencia utilizaremos esta pregunta de PISA ¿Nos atrevemos?

Ítem extraído de: Ciencias en PISA, pruebas liberadas. Instituto de Evaluación. Ministerio de Educación. 2015.

Tarea : Investigando la central eléctrica azul

Duración:
1 sesión
Agrupamiento:
Individual / en grupo de clase

Vamos a investigar el funcionamiento de una central eléctrica azul. Para ello utilizaremos una pregunta Pisa que nos da opción a corroborar nuestras respuestas con una simulación. Trabajaremos primero de forma individual para después cotejar en grupo las respuesta y realizar un debate sobre nuestras respuestas.

¡Empecemos a investigar en la central azul!

Características de la central

En la simulación se muestra un nuevo tipo de central eléctrica ubicada en un lugar en el que el agua dulce de un río se encuentra con el agua del mar. La central eléctrica utiliza la diferente concentración de sal de los dos cuerpos de agua para producir electricidad. En la central eléctrica, el agua dulce del rio se bombea a través de una tubería hacia el interior de un tanque. El agua salada del mar se bombea hacia el interior de otro tanque. Los dos tanques están separados por una membrana que solo pueden traspasar las moléculas de agua.

 De forma natural las moléculas de agua traspasan la membrana, yendo del tanque que tiene una baja concentración de sal al tanque que tiene una alta concentración de sal. Esto aumenta el volumen y la presión del agua en el tanque que contiene agua salada.

El agua del tanque de agua salada, sometida a una alta presión fluye a través de una tubería y mueve una turbina para generar electricidad.

Realizaremos cuatro actividades sin utilizar la simulación. Al final en una quinta actividad cotejaremos los resultados obtenidos utilizando simulación y realizaremos un debate por grupos en clase. 

Actividad 2

De las siguientes respuestas, selecciona la adecuada en cada hueco:

  • Aumenta
  • Disminuye
  • Permanece igual

El agua del rio tiene una baja concentración de sal. Cuando las moléculas traspasan la membrana, la concentración de sal del tanque de agua dulce:  .  Y la concentración de sal del tanque de agua salada: 

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Actividad 3

De las siguientes respuestas, selecciona la adecuada para cada hueco:

  • Energía cinética
  • Energía gravitatoria
  • Energía potencial
  • Energía eléctrica

En la central eléctrica se producen varias conversiones de energía ¿Qué clase de conversión de energía se produce en la turbina y en el generador?

 La turbina y el generador convierten  en

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Actividad 4

Muchas centrales eléctricas utilizan como fuente de energía combustibles fósiles, como petróleo o carbón.

¿Por qué esta nueva central eléctrica se considera mas respetuosa con el medio ambiente que las centrales eléctricas que utilizan combustibles fósiles?

 Respuesta:

Actividad 5: solución y reflexión

Nuestro profesor o profesora nos entrega las respuestas, las cotejamos, realizamos las actividades en la simulación y debatimos brevemente entre todos los grupos en clase, sobre los resultados obtenidos.

Respuestas

Actividad 1

Zona 2 y 4

Actividad 2

Cuando las moléculas traspasan la membrana, la concentración de sal del tanque de agua dulce aumenta y la concentración de sal del tanque de agua salada disminuye.

Actividad 3

Interpretando el diagrama, la respuesta sería que la turbina y el generador convierten LA ENERGÍA CINÉTICA EN ENERGÍA ELÉCTRICA

Actividad 4

Respuestas posibles:

  • Las centrales que utilizan petróleo o carbón emiten sustancias contaminantes.
  • Dado que no se necesita combustible, se puede tener en marcha la central sin dañar el medio ambiente al no perforar para conseguir petróleo ni carbón de las minas.
  • Las centrales que usan combustibles fósiles emiten gases de efecto invernadero que pueden cambiar el clima.
  • La nueva central sólo traslada agua del río al océano, lo que igualmente pasaría de forma natural.

Reflexión

Después, individualmente, haremos una reflexión personal, empleando las siguientes preguntas:

  • ¿En qué cuestión hemos tenido mayor dificultad?, ¿por qué?
  • ¿Cuál nos ha resultado más fácil?, ¿por qué?
  • ¿Qué conceptos de los estudiados en clase me han servido para contestar?
  • ¿Qué necesito repasar o comprender mejor?, ¿quién me puede ayudar?
  • ¿ Me ha ayudado la simulación en mis respuestas?

Evaluación y reflexión

Una vez que hemos finalizado la tarea, es un buen momento para reflexionar en nuestro diario de aprendizaje. Algunas sugerencias pueden ser:

  • ¿Qué he aprendido?
  • ¿Qué me ha sorprendido más de todo el proceso? ¿Por qué?
  • ¿He cambiado alguna idea previa? ¿Cuál?
  • ¿Qué me ha resultado más difícil? ¿Por qué?

Evaluación

La tarea se evalúa con las siguientes escalas:

1.- Escala genérica de evaluación de debates sobre ciencias (descargar en formato editable)

ESCALA VALORACION DEBATES CIENCIA

2.-Para evaluar emplearemos la siguiente escala: Escala de valoración para simulaciones digitales de ciencias (descarga en formato editable)

ESCALA VALORACION SIMULACIONES DIGITALES