Efecto invernadero: ¿amigo o enemigo? Por Bruno Henríquez Pérez Muchos hemos oído hablar alguna vez del efecto invernadero. A veces se hace referencia a él en la prensa para relacionarlo con la contaminación y el calentamiento atmosférico. ¿Por qué cada verano nos parece más caliente? Veamos en qué consiste el efecto invernadero y cuáles son sus aspectos favorables y cuáles los desfavorables. El efecto invernadero está presente en esas casas con paredes y techo de vidrio que se usan en los países de latitudes altas y medias para crear las condiciones de verano durante el invierno, más conocidas por invernaderos, de donde procede su nombre. ¿Cómo se produce? La radiación solar puede clasificarse en ultravioleta, visible e infrarroja. Casi toda la radiación ultravioleta es absorbida por la capa de ozono y no llega a la Tierra. Desde el punto de vista energético, casi el cincuenta por ciento de la radiación solar que llega a la Tierra es visible y casi el otro cincuenta por ciento pertenece al infrarrojo cercano. Una pequeña parte es infrarrojo lejano (Fig.1). Fig.1. Esquema del efecto invernadero. Ante todo debemos saber que esos vidrios transparentes que a veces de tan limpios nos parece que no están ahí y hasta algunos distraídos tropiezan con ellos, son sólo transparentes a casi toda la radiación solar (espectro visible e infrarrojo cercano) pero no a otras partes del espectro no menos importantes, como la llamada radiación infrarroja lejana, que aunque es invisible al ojo humano la emiten todos los cuerpos calientes, inclusive nuestros cuerpos ( Fig. 2). Fig. 2. Esquema del efecto invernadero con las «trampas de calor» en las ventanas. La radiación solar que atraviesa los vidrios calienta el interior del local, y los cuerpos calientes emiten a su vez energía por el calor que poseen en función de su temperatura, pero esta radiación infrarroja lejana es incapaz de atravesar el vidrio, se refleja o se absorbe por éste, se queda atrapada en el interior y produce un aumento de la temperatura. En esto consiste esencialmente el efecto invernadero, o sea, es una trampa de calor. La radiación solar es absorbida por los cuerpos y se transforma en calor, éste se propaga en ondas infrarrojas que no pueden atravesar el vidrio y la energía queda atrapada dentro del recinto. ¿Cómo se usa? El efecto invernadero se usa en los calentadores de agua, las cocinas solares, los secadores solares y es el que permite que en nuestra latitud las noches sean cálidas, pues la radiación emitida por la superficie del planeta calentada durante el día queda atrapada y se refleja en las nubes, que tampoco dejan pasar la radiación infrarroja. Cuando en invierno el cielo nocturno no tiene nubes, la radiación se escapa al espacio y las noches son más frías. Así, aprovecho para aclarar comentarios de gente muy mayor: lo que enfría en las noches de invierno no es la Luna, sino la transparencia de la atmósfera, el cielo «limpio» del invierno. El planeta Venus por la densidad de su atmósfera tiene un fuerte efecto invernadero que llega a producir en ese astro temperaturas de más de 200 °C. En Marte, por el contrario, la atmósfera es tan tenue que no existe apenas efecto invernadero y se puede decir que a pesar de su color rojo, que siempre asociamos con el fuego y con el calor, es un planeta de invierno. Si usamos o no barreras de cristal, o de materiales que dejen pasar la luz visible y no dejen salir el infrarrojo típico de los cuerpos calientes, podremos producir o evitar la aparición del efecto invernadero. Así, conocer el efecto invernadero nos puede permitir crearlo o evitarlo. El efecto como amigo Cuando mencionamos los dispositivos para calentar agua o para secar estamos utilizando el efecto invernadero como amigo, o sea, en función de nuestras necesidades. Esto nos permite ahorrar energía o hacer más eficientes los sistemas que aprovechan la energía solar y nos ayudan a no gastar otras formas de energía. • El agua precalentada para la cocción permite ahorrar la energía de calentamiento. • El secador acelera el ciclo de secado del agua biológica de cualquier producto, ya sea la madera o incluso de plantas medicinales, semillas, frutas, carnes, etcétera. Durante el invierno, en países de altas latitudes, las construcciones acristaladas ayudan a ahorrar energía en calefacción y permiten cultivar plantas de climas cálidos que de otra forma habrían muerto. El efecto como enemigo El efecto invernadero es nuestro enemigo cuando produce calentamiento perjudicial de zonas, objetos o locales y no lo podemos evitar, ya sea por nuestra ignorancia o porque las causas que lo producen son ajenas e incontrolables. Así, también se habla del calentamiento de la atmósfera por los gases de invernadero, o sea, sustancias como el CO2 que al estar en disolución en la atmósfera contribuyen a potenciar el efecto. La enemistad de este efecto está relacionada con el desconocimiento que tengamos de él. El efecto invernadero existe lo queramos o no, lo sepamos o no, lo despreciemos o no. Por eso, para evitar que sea nuestro enemigo, y poder combatirlo, debemos conocerlo. El efecto en la vida diaria Cuando en un país tropical como Cuba se hace una construcción acristalada, o se ponen algunas ventanas con paños de vidrios fijos en las fachadas en las que incide el Sol, sin proteger exteriormente la entrada de la radiación, se produce el efecto invernadero. Este trae como consecuencia que la temperatura en el interior aumente y que ni siquiera el aire acondicionado sirva de mucha ayuda. Algunos leerán esto con incredulidad. ¿Cómo es posible que el aire acondicionado no pueda contra el efecto invernadero? Es muy fácil. El aire acondicionado enfría el aire, mientras que el efecto invernadero tiene origen en la radiación; ésta calienta las superficies, mientras que el aire es transparente a la radiación; así, usar el aire acondicionado para sacar el calor creado por la radiación del efecto invernadero, es como tratar de vaciar un recipiente lleno de agua con una lata que no tiene fondo. La mejor protección contra ese efecto invernadero nocivo está en poder cortar la cadena que lo produce, por lo que el primer paso debe ser evitar la penetración de los rayos directos del Sol; el otro paso es evitar la trampa que se crea al tener ventanas con paños de vidrios fijos que impiden la ventilación y no dejan salir el calor en forma de radiación. ¿Se han hecho invernaderos en Cuba? Por desgracia la respuesta es afirmativa, ya que queriendo resolver un problema de aislamiento de condiciones exteriores se ha copiado la solución de otras latitudes, antes de analizar las condiciones existentes en Cuba y luego ver cuál debe ser la solución correcta. Muchos de esos invernaderos tratan de compensar el calor excesivo con sistemas de aire acondicionado, lo que no es una buena solución, sobre todo desde el punto de vista energético. Esto es en cuanto a los invernaderos que se utilizan en la agricultura. En cuanto a la vida diaria podemos citar numerosos ejemplos de invernaderos en edificios de oficinas, viviendas, escuelas y transportes en los que al estar presentes grandes superficies acristaladas se produce la entrada de los rayos directos del Sol y la imposibilidad de pérdida de calor por radiación. También está presente el mal diseño de los sistemas de ventilación, pues cuando el equipo está roto o no hay electricidad, casi siempre es imposible abrir las ventanas en los locales diseñados para tener aire acondicionado. Otra confusión común que hace que se produzca el efecto invernadero es la de creer que la iluminación natural es necesariamente la entrada de los rayos del Sol a los locales y no la visibilidad de la bóveda celeste. Cuando se han comprado ómnibus diseñados para otras latitudes casi siempre se han importado invernaderos, pues esos vehículos en otras latitudes deben capturar y conservar el calor, ya sea proveniente del Sol, de los pasajeros o del motor y no dejarlo salir, por lo que las ventanas son grandes vidrios que no se pueden abrir, y resultan adecuadas para cualquier lugar que no sea el trópico. ¿Existen otras soluciones válidas? Para evitar el efecto invernadero, en aquellos casos en que es desfavorable para los fines que se persiguen, se recomiendan soluciones de arquitectura bioclimática con el uso de quiebrasoles o lucernarios que no permitan la entrada de los rayos directos del Sol, y que propicien la ventilación natural. Una de las soluciones al problema tropical del invernadero, para el cultivo de plantas, es una instalación a la que le hemos dado el nombre de «veranero» y que sólo deja pasar la parte del espectro visible que necesitan las plantas para su desarrollo (fotosíntesis), al mismo tiempo que se logra un control interior de la temperatura, la humedad, la velocidad del aire y el contenido de dióxido de carbono. Publicado en Energía y tú, No. 2, abr.-jun., 1998. * Especialista de CUBAENERGÍA. e-mail: bruno@cubaenergia.cu
Bomba vaquera La bomba vaquera es, en principio, una bomba de diafragma diseñada para abrevar el ganado y accionada por la fuerza de empuje que ejerce el propio animal sobre una palanca cuando bebe en la escudilla o bebedero. Se instala en la base de anclaje (1) y se conecta al codo (7) de una tubería con una válvula de retención, ubicada en la fuente de abasto. |  |
Se llena la escudilla (2) con agua y el animal al beber acciona la palanca (4) con su nariz, hasta que lo permita la deformación elástica del diafragma de goma (6), tirado por la varilla que se une a la palanca (4) mediante una bisagra (9), lo que provoca la apertura de la válvula de derrame (8), dentro del cuerpo de la bomba (5), y el cierre de la válvula de retención del cheque. El agua pasa hacia la parte superior de la bomba, que a su vez se derrama en la escudilla a través del orificio de derrame (3). Cuando el animal deja de accionar, la palanca (4) retorna, lo que permite la continuidad del ciclo.