Proyecto de investigación

Por

Laura Hernández García

Carolina Velázquez Vázquez

Christian Tobías Velásquez Tobón

Paula Andrea Rojas Tamayo

Materia: tecnología

Grado: Once dos

Profesor: Luis Octavio

Fecha: Junio

Institución Educativa Colegio Loyola para la Ciencia y la Innovación

Medellín- Antioquia

2016

PREGUNTA DE INVESTIGACIÓN

¿Qué efectos genera la solución tecnológica a un proceso o sistema?

Problemática

La pila es un instrumento usado con frecuencia, se encuentra en el hogar, en el trabajo

e incluso en la calle o medios naturales, estás no solo dañan el ambiente sino que

también daña la salud y son capaces de dañar hasta 5,000 litros de agua y eso es

poco, pero por alguna razón la comunidad las sigue usando con mucha frecuencia y

sí, son muy útiles pero muy perjudiciales tanto para el ambiente como para el ser

humano.

Son muy escasas las personas que conocen realmente los aspectos negativos que

traen consigo la compra de una pila o el empleo de esta como tal, así que al haber

desconocimiento y a su vez desinterés no hay manera alguna de que el usuario cree

conciencia y busque otras opciones que reemplace y tengan el mismo beneficio.

Existen pilas recargables que tienen un índice inferior de daño a los factores

mencionados con anterioridad, sin embargo no quiere decir que estas sean el material

correcto con el que se debería reemplazar.

OBJETIVOS

General

- Diseñar una pila cilíndrica triple A (AAA) con material plástico y que opere con

energía solar fotovoltaica, con el fin de sustituir las pilas alcalinas que emplean

Zinc y Dióxido de Magnesio para su obtención de energía.

Específicos

- Crear el molde de la pila con plástico elaborado con material reciclable.

- Instalar el regulador y la batería dentro de la pila.

Justificación

Las pilas hoy en día son una fuente tanto de energía como de contaminación ya que

estos pequeños pero contaminantes medios son capaces de acabar con nuestro mundo

si no son utilizadas como corresponde. Se llegó a la conclusión de que las pilas son un

riesgo grande para el medio ambiente y para el ser humano, también se sabe que no

hay mucha información ni soluciones a los problemas que acarrean este problema

mundial. Por eso, pensando en los efectos que causan las pilas en la salud,

dependiendo de la cantidad, así como del tipo de metal que ingrese al cuerpo, pueden

generar diferentes tipos de cáncer, anemias, lesiones pulmonares, disturbios

hematológicos, disfunciones renales, hepáticas y respiratorias; y muchos daños más.

Teniendo en cuenta todos los daños que causan las pilas a los seres humanos surgió la

idea de crear un cargador solar de pilas, que pretende reutilizar las pilas con el fin de

que no se utilicen muchas y así evitar contaminar el medio ambiente, además es una

forma de utilizar una energía renovable.

Marco teórico

Sistema: Conjunto ordenado de normas y procedimientos que regulan el

funcionamiento de un grupo o colectividad.

Fósil: Que se ha petrificado mediante procesos químicos y geológicos y se encuentra

en los antiguos depósitos sedimentarios de la corteza terrestre.

Aspas: Conjunto formado por dos o más brazos unidos en forma de X y que gira

movido por la fuerza del viento o la electricidad.

Térmico: Parte de la física que se ocupa de la producción, transmisión y utilización del

calor.

Geotermia: Conjunto de los fenómenos térmicos que tienen lugar en el interior de la

Tierra.

Aerogenerador: Generador de energía eléctrica que es accionado por la fuerza del

viento.

Biomasa: Cantidad de productos obtenidos por fotosíntesis, susceptibles de ser

transformados en combustible útil para el hombre y expresada en unidades de

superficie y de volumen.

Biodiesel: Es un líquido que se obtiene a partir de lípidos naturales como aceites

vegetales o grasas animales, con o sin uso previo, mediante procesos industriales de

esterificación y transesterificación.

Polución: Contaminación del medio ambiente, en especial del aire o del agua,

producida por los residuos procedentes de la actividad humana o de procesos

industriales o biológicos.

Mercaptano: Es un compuesto sulfurado que se usa como aromatizante del gas natural

de uso hogareño, que es el metano.

Fuentes de energía

Las Fuentes de energía podrían separarse en dos tipos:

Fuentes de energía renovables o alternativas

Fuentes de energía no renovables, fósiles y convencionales

Fuentes renovables

Son fuentes de energía inagotables o que pueden ser repuestas a corto o medio plazo,

espontáneamente o por intervención humana.

Estas fuentes de energía ya están bastante extendidas en todo el mundo, su

importancia va aumentando y a día de hoy representan una parte considerable de la

producción mundial de energía.

Energía Hídrica: Es obtenida a partir de un curso de agua y se puede aprovechar por

medio de desniveles en este.

Energía Eólica: Proviene del viento, en la antigüedad ya se aprovechó para cosas

como mover las aspas de los molinos hasta impulsar los barcos, suele ser una de las

grandes apuestas en la expansiones de energía renovables.

Energía Solar: Proviene de la luz del sol, después de ser captada esta energía puede

ser trasformada en dos tipos de energía, eléctrica y térmica.

Energía Geotérmica: Proviene del aprovechamiento del calor del interior de la tierra,

también se puede trasformar en energía eléctrica o calorífica.

Energía Marítima: Es obtenida gracias al movimiento de subida y bajada del agua del

mar. El movimiento del agua en los océanos del mundo crea un gran almacén de

energía cinética o energía en movimiento. Esta energía se puede aprovechar para

generar electricidad que alimente las casas, el transporte y la industria.

El término energía marina abarca tanto la energía de las olas – la energía de las olas de

superficie y la energía mareomotriz – obtenida a partir de la energía cinética de grandes

cuerpos de agua en movimiento. La energía eólica suele confundirse como una forma

de energía marina, pero en realidad es derivada de la del viento, aunque los

aerogeneradores se coloquen sobre el agua.

Los océanos tienen una enorme cantidad de energía y están muy cerca a muchas, sino

a la mayoría, de las concentraciones de población. Bastantes investigaciones muestran

que la energía oceánica tiene el potencial de proporcionar una cantidad sustancial de

nuevas energías renovables en todo el mundo.

6. Energía de Ondas Consiste en el movimiento ondulatorio de masas de agua, por el

efecto del viento y se puede aprovechar para generar energía eléctrica.

7. Energía Biomasa: La biomasa es el aprovechamiento energético del bosque o de

sus residuos, así como los residuos de la agricultura, los de la industria alimentaria o el

resultado de las plantas de tratamiento de aguas residuales o industriales, a partir de

estos residuos se puede producir biogás y biodiesel.

Fuentes de energía no renovables

En la actualidad las fuentes de energía no renovables son las que cubre la mayor parte

de la demanda energética mundial, son también las más avanzadas en cuanto a

tecnología de extracción o producción se refiere, pero suelen causar un gran impacto

medioambiental.

Actualmente también empieza a aparecer una tendencia de inversión sobre las

energías renovables más limpias y cuidadosas con el medio ambiente intentando dejar

atrás las energías no renovables.

Carbón: Es un combustible fósil extraído mediante exploraciones minerales y fue el

primero en usarse a gran escala, también se estima que cuenta con una de las mayores

reservas (más de 160 años), estando presente en más de 70 países, suministra el 25%

de la energía primaria consumida en el mundo, sólo por detrás del petróleo.

Es bastante contaminante en términos de polución y alteraciones climáticas.

Petróleo: Se constituye por una mezcla de componentes orgánicos y es una de las

principales energías usadas en los medios de transporte, también es una de las

mayores fuentes contaminantes de polución en la atmósfera, se estima que el planeta

tierra tiene reservas suficientes solo para los próximos 40 años.

Gas natural: Formado por una mezcla de gases ligeros que se suelen encontrar en

yacimientos de petróleo, disuelto o asociado con el petróleo (acumulación de plancton

marino) o en depósitos de carbón.

Su composición puede variar en función del yacimiento del que se extrae, su principal

composición es metano en cantidades que comúnmente pueden superar el 90 o 95%, y

suele contener otros gases como nitrógeno, CO2, H2S, helio y mercaptanos.

Es menos contaminante en lo que a polución se refiere que el petróleo o carbón pero

también afecta a las alteraciones climáticas, es utilizado como combustible tanto en

hogares como industrias y se estima que sus reservas se agotaran en unos 60 años.

Actualmente también se está investigando los yacimientos de hidratos de metano que,

según estimaciones, pueden suponer una reserva energética muy superiores a las

actuales de gas natural.

4. Uranio: Es un elemento químico existente en la tierra, formando la base del

combustible nuclear muy utilizado en la industria de defensa y civil. Tiene un poder

calorífico muy superior a cualquier otro tipo de energía fósil.

Pero antes de convertirse en calor, frío, luz o movimiento, la energía sufre una ruta de

transformación más o menos larga, durante la cual una parte se pierde y la otra que

llega al consumidor no siempre está plenamente aprovechada.

ARTÍCULOS

Nombre : QUE EFECTOS GENERAN LAS SOLUCIONES TECNOLOGICAS

EN UN SISTEMA O PROCESO

Escritor:  Luis Fernando Caicedo Balvin

Fecha de

publicación:

3 de Febrero de 2015

Resumen:

Influencias de la tecnología de ciencia, la medicina;

construyendo salvando vidas, prevención de enfermedades,

estéticos

Palabras Claves:

- Medicina

- Tecnología

- Influencia

- Ciencia

Bibliografía:

https://prezi.com/lnhthdgx8f1e/que-efectos-generan-las-

soluciones-tecnologicas-en-un/

Nombre : 6 NUEVAS TECNOLOGIAS ECOLÓGICAS E INTELIGENTES DEL

CES 2015

Escritor: Liliana Juárez para Mediatelecom Agencia Informativa en Servicios

Fecha de

publicación:

09 de Enero de 2015, 16:56

Resumen:

El tema “ecología” ya tomó un lugar sustancial en la

agenda de las innovaciones tecnológicas que se

presentan en el magno eventoConsumer Electronics

Show (CES) con sede en las Vegas.

Como hemos visto, este año el CES fue dedicado al

Internet de las Cosas, por eso te presentamos seis

innovaciones que apuestan por la sustentabilidad

ecológica.

Palabras Claves:

- Ecología

- Tecnología

- Innovación

Bibliografía:

http://tecno.americaeconomia.com/articulos/6-nuevas-tecnologias-ecologicas-e-

inteligentes-del-ces-2015

Nombre : Soluciones tecnológicas

Escritor: Desjardins

Fecha: Diciembre 2012

Resumen:

Desde hace varios años, las instituciones financieras

asociadas a DID utilizan las tecnologías de la

información para procesar sus operaciones, atender a

sus clientes, manejar sus unidades administrativas y

analizar los resultados financieros para poder tomar

decisiones estratégicas. DID no solamente ha

asesorado a varias instituciones en cuanto a la

elección de soluciones tecnológicas adaptadas a su

mercado, sino que también ha guiado y apoyado a

numerosos asociados en la implementación de

soluciones tecnológicas, así como en su uso, mejora

y mantenimiento. De esta manera, DID y sus

asociados han adquirido a lo largo de los años una

pericia confirmada en materia de implementación y

desarrollo de soluciones tecnológicas, así como en

capacitación y acompañamiento de los usuarios. En

virtud de esas experiencias, DID ha establecido los

principios rectores que figuran en este documento.

Las convicciones contenidas aquí fueron adquiridas

con el correr de los años y sirven de guía para DID a

Palabras Claves:

- Tecnológicas

- Impactos

fin de asesorar mejor a sus asociados y optimizar la

elección de soluciones tecnológicas y estratégicas

para responder a las necesidades de las poblaciones

desfavorecidas.

Bibliografía: http://www.did.qc.ca/media/documents/es/positionnements/soluciones-

tecnologicas.pdf

Nombre : La contaminación por pilas y baterías en México

Escritor: Castro, José; Díaz, María Luz

Fecha: 2004

Resumen:

En este archivo muestran cifras de las cantidades de

pilas que deben haber desde los últimos 43 años, en

México, pilas cuyos contenidos incluyen elementos

inocuos al ambiente y a la salud (en cantidades

proporcionalmente adecuadas), como carbón (C) o

Palabras Claves:

- Cifras

- Baterías

zinc (Zn), pero también elementos que pueden

representar un riesgo debido a los grandes volú-

menes emitidos.

También se mencionan algunos mecanismos básicos

que ayudan a que las pilas no contaminen tanto, y

cuentan los materiales que contienen estas.

Bibliografía: http://www.redalyc.org/pdf/539/53907205.pdf

Nombre : Impacto de las pilas en el medio ambiente y cómo tratarlo

Escritor: Alan Glotzer

Fecha: 2013

Resumen:

Se denomina batería, pila o acumulador a los

generadores de electricidad basados en procesos

químicos que se utilizan en dispositivos o

mecanismos que requieren autonomía de la red

eléctrica. Las pilas se componen, en general, de

celdas electrolíticas que contiene dos placas de

Palabras Claves:

- Contaminantes

- Soluciones

metales distintos (cátodo y ánodo) separadas entre sí

por una solución iónica (medio conductor de

electrones entre ambas placas).

Bibliografía: http://ciencialaultima.blogspot.com.co/2013/04/impacto-de-las-pilas-en-el-

medio.html

Nombre : ¿Tiene idea de cuánto daño puede causar una pila?

Escritor: El tiempo

Fecha: 8 de Octubre del 2008

Resumen:

Se calcula que una pila de mercurio puede

contaminar 600 mil litros de agua, una alcalina

contamina 167 mil litros de agua, mientras una de

óxido de plata, 14 mil litros.

El mercurio es un posible cancerígeno y es

bioacumulable. El plomo puede dañar el sistema

Palabras Claves:

- El mercurio

- El plomo

- El litio

- El cadmio

- El níquel

- Alcalina

nervioso, los riñones y el sistema reproductivo. El

litio es un neurotóxico y es tóxico para el riñón.El

cadmio es una sustancia cancerígena que si se

respira en altas concentraciones produce graves

lesiones en los pulmones; ingerirlo provoca daños a

los riñones.El níquel tiene efectos sobre la piel.

Respirar altas cantidades produce bronquitis crónica,

y cáncer del pulmón y de los senos nasales. 

- -Bioacumulable

- Neurotóxico

Bibliografía: http://www.eltiempo.com/archivo/documento/CMS-4590925

Nombre : La pila eléctrica

Escritor: Juan Francisco Alvarado Mendoza

Fecha: Febrero de 2013

Resumen:

Tan importante resultó la invención de la pila -porque

de esa manera el hombre obtuvo por primera vez una

corriente eléctrica-, que desde 1800, año en que el

físico italiano Alejandro Volta la inventó, el hombre ha

hecho con la electricidad muchísimo más que en los

2.000 años anteriores, desde que Tales descubrió los

fenómenos eléctricos.

Palabras Claves:

- Invención

- Corriente

Bibliografía: http://www.monografias.com/trabajos95/pila-electrica/pila-electrica.shtml

Nombre : Tipo de Pilas y Baterías

Escritor: Rabino Sergio A. Bergman

Fecha: 01 de Junio de 2016

Resumen: Hay mucha variedad de pilas, están no

solo varían en su composición, también en su forma y

para que se utilizan; al igual que unas son mucho más

peligrosas que otras.

Palabras Claves:

- Variedad

- Composición

- Forma

Bibliografía: http://www.ambiente.gov.ar/?idarticulo=339

Título: Energía solar fotovoltaica.

Referencia: Gómez, J. E. (2005). Energía solar fotovoltaica.

Recuperado de http://www.aprotec.com.co/pages/archivos/plegable

%20Solar.pdf

Resumen: Los paneles solares son muy

empleados en las zonas rurales, ya que estos son

confiables, económicos y seguros; y la población

se ahorra el proceso y el dinero en la red eléctrica.

La energía solar fotovoltaica funciona de la

siguiente manera: La luz llega a las células solares,

y allí hay una conversión de luz por energía, la cual

pasará a un regulador, en el cual se pasará la

energía a la batería para que se almacene, y del

mismo regulador se reparte para la casa.

Palabras

claves:

-Células

solares

- Regulador

-Batería

Observaciones: Este recurso es muy útil y factible en las zonas

rurales, ya que en estas zonas hay mucha dificultad para instalar

una red eléctrica, así que con economía y seguridad pueden tener

los mismos beneficios con un panel solar.