José Luís Sequeiros Ribao
Profesor de Organización e Proxectos de Sistemas Enerxéticos no IES Universidade Laboral de Ourense.
joluseri@edu.xunta.es

Nos últimos anos xorde con forza o concepto de "sustentabilidade", que consiste basicamente en explotar os recursos do contorno por debaixo dos seus límites de renovación. O deseño e a explotación consciente das instalacións que consomen enerxía eléctrica son fundamentais para logralo.
Neste proxecto vanse desenvolver actuacións de mellora na eficiencia enerxética e reducir a dependencia da enerxía eléctrica na iluminación nunha aula de tecnoloxía do centro, levadas a cabo integramente por alumnos.

Organización e metodoloxía

O deseño do plan de actuación obriga a  formular e contestar interrogantes como:
Que está pasando?
Denomínase "efecto invernadoiro" o fenómeno polo que parte da enerxía calorífica emitida pola cortiza terrestre é retida e reflectida por determinados gases que forman parte da atmosfera, impedindo que se produza un arrefriamento progresivo da Terra. Sen a actuación destes gases, a vida tal como a coñecemos non sería posible, xa que a calor emitida polo planeta se disiparía no espazo producindo unhas temperaturas extremadamente baixas na Terra. Entre estes gases está o dióxido de carbono, o óxido nitroso e o metano, que, na súa maioría, son liberados pola agricultura, a gandería e a combustión de combustibles fósiles.
O desenvolvemento industrial alcanzado no noso planeta supuxo que a concentración destes gases aumentase ata un 30% desde o século pasado provocando que a propia natureza se encontre limitada á hora de equilibrar as concentracións dos ditos gases na atmosfera.
De todos estes gases, o CO2 cobra especial relevancia polo seu efecto sobre as condicións climáticas do planeta debido a que é un gas de longa permanencia, é dicir, é un gas que permanece activo na atmosfera durante moito tempo. Así, por exemplo, do CO2 emitido á atmosfera, sobre o 50% tardará 30 anos en desaparecer, un 30% permanecerá varios séculos e o 20% restante durará varios milleiros de anos.
As plantas e árbores teñen a capacidade de captar o CO2 atmosférico e, mediante procesos fotosintéticos, metabolizalo para a obtención de azucres e outros compostos que requiren para o normal desenvolvemento do seu ciclo vital. En xeral, pódese concluír que, as plantas, a través da fotosíntese, extraen o carbono da atmosfera (en forma de CO2) e convérteno en biomasa.
Que se quere facer?
Queremos levar a cabo un proxecto de educación en valores de sostibilidade para a vida e a convivencia implicando os axentes da comunidade educativa, tanto profesorado, como alumnado, familias e institucións do contorno, actuando e modificando a instalación de alumado dunha aula de tecnoloxía do centro, mellorando a súa eficiencia enerxética e instalar paneis solares que alimentan o sistema de iluminación cando a radiación solar o permita.
Rexistrar o consumo eléctrico da aula para cuantificar as emisións de CO2 debidas ao horario lectivo semanal e determinar a cantidade de árbores adultas que son precisas para absorber a dita emisión para lograr un sistema sustentable.
Por que se vai facer?
Porque queremos sensibilizar o alumnado e a comunidade educativa polo respecto a sostibilidade do seu contorno dentro dun espazo no que convive diariamente.
Para que se vai facer?
Para que sirva de alternativa de acción contra o efecto invernadoiro e fomente o consumo responsable e, ao mesmo tempo, que sirva de referencia a outras aulas do noso centro como de outros centros da comunidade educativa galega.
Para formar criterios de actuación e de experiencia positiva, asumindo o reto da adquisición dunha serie de valores e actitudes que acompañan no desexo de que a responsabilidade, a confianza, o compromiso e a implicación en acción colectivas potencien a credibilidade na existencia de solución alternativas para favorecer a sustentabilidade.
Como se vai facer?
Cumprindo os seguintes:

Obxectivos xerais:
O alumno debe ser capaz de:

•     Converterse en responsable do seu propio aprendizaxe, que desenvolva habilidades de busca, selección, análise e avaliación da información, asumindo un papel más activo na  construción do coñecemento.
•     Participar en actividades que lle permitan intercambiar experiencias e opinións cos seus compañeiros.
•     Comprometerse en procesos de debates e reflexión sobre o que fai, como o fai e que resultados logra, propondo accións concretas para a mellora da sostibilidade do seu contorno.
•     Tomar contacto co seu contorno para intervir social e profesionalmente nel, a través de actividades como traballar no proxecto, estudar casos e propoñer solución a problemas.
•     Desenvolver a autonomía, o pensamento crítico, actitudes colaborativas, destrezas profesionais e capacidade de autoavaliación.
•     Fomentar o traballo en equipo e a educación en valores.
•     Motivarse e sensibilizarse polo respecto o seu contorno.
•     Vivir e sentir a proposta dunha escola-laboratorio, onde se combina o saber teórico coa utilidade práctica dos ditos saberes.

Obxectivos específicos:

•     Afondar na importancia da sostibilidade con actitude crítica e capacidade para valorar  as causas que orixinan os problemas e as posibles solucións.
•     Promover o traballo colaborativo en equipo a partir do uso de estratexias de traballo grupal.
•     Proporcionar materiais para a indagación sobre o tema desde distintas fontes para a provisión e o tratamento da información e realización de actividades utilizando as TIC.
•     Coordinar diversas materias para lograr un proxecto multidisciplinaria integrado na planificación anual do centro, colaborando activamente tanto alumnos coma os profesores implicados e potenciando o cumprimento das programación específicas.
•     Darlle a coñecer á comunidade educativa e á sociedade o traballo realizado polo alumnado no centro, para transmitir a capacidade de valorar e promover cambios para mellorar a sostibilidade do contorno.
•     Ensinar valores para entender o mundo e actuar.
•     Resolver problemas para que axuden a presentar os contidos de forma contextualizada, aplicada e relacionada con outras áreas de coñecemento.

Con quen se vai facer e a quen vai dirixido?
Contamos con 19 alumnos de 1º de CM de Instalacións frigoríficas, 10 alumnos de 3º da ESO C (diversificación curricular), 6 e 3 alumnos de 1º e 2º de bacharelato tecnolóxico respectivamente e a colaboración de alumnos de 2º de CM e de 1º de CS de Mecatrónica industrial.
En canto ao profesorado contamos coa colaboración dos profesores de linguas (española, galega e inglesa), matemáticas, física e química, sociais, instalacións eléctricas, mecanizado, ademais dos de tecnoloxía e de sistemas enerxéticos para darlle forma a este proxecto multidisciplinario.
O proxecto vai dirixido a toda a comunidade educativa en xeral e á do contorno en particular para que sexan partícipes activos das nosas experiencias no eido da sustentabilidade ben sexa visitando a WEB do Instituto ou ben realizando unha visita ao centro, guiada polos propios alumnos protagonistas, coa instalación funcionando para comprobar que o proxecto é unha realidade xa que terán que percorrer andando no bosque do instituto a superficie equivalente de árbores para neutralizar as emisións de CO2 debidas á actividade lectiva da aula durante un ano.
Con que se vai facer?
Para o campo solar contamos con 31 paneis de 85 W doados pola empresa T-SOLAR.
Para a medición e o rexistro de datos mercamos o medidor Efergy 2.0.
Para a estrutura soporte para a fixación dos paneis, con chapas e perfís metálicos, pintura e chapas lacadas para remates da cuberta.
21 reactancias electrónicas e 39 tubos fluorescentes de 26 W.
Un inversor/conmutador solar PowerRouter PR30S (3000W) vinculado aos módulos fotovoltaicos para subministro eléctrico sen interrupción da iluminación conectada.
Contamos cos ordenadores da aula de tecnoloxía para uso das TIC, internet, e para descargar e visualizar os datos do medidor e tratamento da información.
Cando se vai facer?
En varias fases por ser un proxecto ambicioso e complexo.
A 1ª fase fíxose no curso escolar 2012-2013 coas tarefas de substitución e modernización da instalación de iluminación, medición e rexistro de datos de potencia, gasto e emisións de CO2 para determinar as árbores equivalentes, fabricación e colocación da estrutura metálica dos paneis solares fotovoltaicos.
A 2ª fase lévase a cabo no curso 2013-2014, coa colocación dos paneis en cuberta, tecido de liñas eléctricas e conexión ao inversor, medición e rexistro de datos de potencia, gasto e emisións de CO2, para determinar a superficie de árbores equivalentes antes e despois da realización do proxecto.
Onde se vai facer e como?
Na aula de tecnoloxía Nº 2 do IES Universidade Laboral de Ourense, actuando na iluminación existente para axeitala ao nivel de tecnoloxía accesible hoxe en dia.
Grazas ao sistema de medición Efergy e2 conectado no cadro eléctrico de protección da iluminación situada no corredor, faise a lectura  e o rexistro de datos dos consumos da aula de tecnoloxía, para logo pasar os valores a táboas e gráficos representativos. Os alumnos de bacharelato son os encargados destas tarefas.

Os paneis solares irán montados nunha estrutura na cuberta, conducindo as liñas das mangueiras eléctricas ata o inversor-conmutador situado no interior da aula.
A representación gráfica en 3D e a simulación das sombras proxectadas polos paneis fanse na aula técnica de Instalacións e mantemento utilizando o programa SketchUp.

As montaxes eléctricas foron realizadas polo alumnado do CM de Instalacións Frigoríficas e Climatización e os reloxos solares polo alumnado de 3º da ESO.

Desenvolvemento

Rexistráronse os datos de consumo de potencia en tempo real antes e despois da actuación no alumado da aula para logo pasalos a unha folla de cálculo e poder convertelos en kg de CO2 por medio dun coeficiente de paso de 649 gr/CO2 kWh e.
Emisións de CO2 antes das actuacións:

O seguinte paso foi determinar a cantidade de CO2 fixada por unha árbore adulta: se unha árbore medra 100 kg por ano, contando as follas, flores e sementes que entregara, podemos pensar que iso equivale, se cadra, a 50 kg de materia seca, na súa maior parte celulosa, que ten unha proporción de 6 a 21 de carbono (C6 H10 O5)n. En suma, 50 x 6 /21 = 14,3 kg de carbono. Pero como a molécula de dióxido de carbono ten unha masa de 14 + 16 + 16 = 46, por cada 14 kg de carbono, absórbense 46 kg de CO2.
Así e todo, unha árbore máis pequena quizais non subministre 100 kg de leña por ano. Hoxe acéptase que unha árbore madura pero pequena absorbe 6 kg de CO2por ano.
Relacionando o consumo semanal da aula coa capacidade de fixación dunha árbore: 1 semana de clases coa iluminación acesa na aula de tecnoloxía número 2 equivale á fixación de CO2 dunha árbora adulta durante un ano.
Procedeuse a realizar as actuacións de mellora do alumado substituíndo as reactancias vellas por outras electrónicas e os tubos existentes de 40 W por outros novos de 36 W. Rexistráronse os novos valores de consumo de potencia e comprobamos que a corrente consumida se reduciu significativamente de 16 A a 6 A.

Emisións de CO2 despois das actuación:

Con estes datos pódense establecer unha serie de valoracións relativas á eficiencia enerxética conseguida durante un curso escolar completo:

• A relación de espazos para a sustentabilidade antes das actuacións  supoñía a emisión de 1.372 kg. de CO2, equivalentes á acción de 34 árbores adultas.
  • Co día claro, atopamos na marabillosa zona verde do IES Universidade Laboral un grupo de 34 fermosos piñeiros adultos que nos dan idea da cantidade de árbores que se precisaban para fixar o CO2 emitido pola antiga iluminación da aula.

• A relación de espazos para a sustentabilidade despois da actuación rebaixou a emisión a 1.184 kg. de CO2, equivalentes á acción de 29 árbores.
• O custo para liberar 5 árbores foi de 253 €. 
• Se extrapolamos os datos ao alumnado das 42 aulas do instituto, queda patente a enorme superficie arbórea necesaria para fixar as emisións de CO2.

Metodoloxía

Na resolución metodolóxica puxéronse en xogo dimensións relacionadas con tipo de coñecemento, cos estilos do docente e coas diferentes formas de aprender e tipos de aprendizaxe do alumnado.
Entre as estratexias empregadas podemos mencionar o uso de técnicas grupais, talleres, traballos prácticos, aula de informática, tormenta de ideas, etc.
Os traballos en grupo foron determinantes para poder levar a cabo o proxecto, xa que ao estar traballando en varias áreas ao mesmo tempo permitiunos superar o reto formulado no tempo dispoñible:

• Un grupo dedicouse á estrutura metálica.
• Un grupo dedicouse á substitución de luminarias.
• Un grupo dedicouse á descarga de datos do rexistrador de potencia eléctrica consumida e posterior tratamento para facelos facilmente lexibles.
• Un grupo dedicouse á realización dos reloxos solares.
• Un grupo dedicouse ao control e xestión do material.
• Un grupo dedicouse a busca e a elaboración de información co uso das TIC para construír unha páxina WEB englobada na páxina do instituto, con pestana propia AXENDA 21, para o proxecto onde imos colgando toda a recollida de datos para dar a coñecer o proxecto a toda a comunidade educativa.
• E, finalmente, un grupo dedicouse á preparación da presentación do proxecto na Xuntanza pola sostibilidade, que tivo lugar en Pontevedra o dia 19 de xuño de 2013.
•  

Avaliación e conclusión

A experiencia foi moi positiva xa que:

• O alumnado participou de xeito activo nas actividades e tarefas, cumprindo o reto formulado de levar a cabo unha acción de mellora da sostibilidade no seu propio contorno.
• O alumnado agrandou a percepción sobre o seu contorno, estruturando o campo de xogo da realidade, estudando a posición do sol e o percorrido das sombras construíndo reloxos solares para calquera orientación.
• Demostrouse de xeito eficaz que o proxecto é viable polo que se pode aplicar o alumado de todas as aulas do/s instituto/s.
• O alumnado sensibilizouse coa sostibilidade de xeito que foi capaz de asimilar e de cuantificar a relación entre o uso do alumado da aula de tecnoloxía Nº 2 e a cantidade de árbores necesarias para equilibrar a emisión de CO2 correspondente.
• A mirar o noso contorno con outros ollos, respectando as árbores e a natureza.
• Fomos honrados co Primeiro premio na Xuntanza Ibérica pola Sostibilidade, dentro do programa Axenda 21 Escolar de Galicia, na categoría de ESO, bacharelato e FP e na área temática de sustentabilidade.
• E, por fin, o máis importante é que logramos entre todos manter vivo o xerme da ilusión para terminar neste curso coa instalación dos paneis solares fotovoltaicos que alimentarán a iluminación da aula cando a radiación solar o permita, quedando desconectada da rede eléctrica grazas ao inversor, e determinar o aforro en  árbores  para equilibrar o efecto invernadoiro da aula de tecnoloxía e ofertar a comunidade educativa as visitas guiadas polos propios alumnos que participaron no proxecto e na súa execución.