Temario
NOTA
El tema de este año fue motivado por la reciente creación en el CICESE del Centro Mexicano de Innovación en Energía Geotérmica o CeMIE-Geo.
INTRODUCCIÓN
La guía está organizada de la siguiente manera. Primero se considera que el planeta Tierra produce calor, no tanto calor como el Sol, pero sí suficiente para que su interior fluya como un líquido y mueva las placas tectónicas causando volcanes y terremotos. Enseguida se verá cómo ese calor se utiliza en algunos lugares para producir energía eléctrica. Aunque la producción de energía eléctrica es la aplicación más llamativa de la geotermia, no es la única ni la que más se aprovecha. De hecho, la aplicación más común es enterrar tuberías para que los sistemas de aire acondicionado y calefacción se hagan más eficientes y ahorren energía. Cerramos con un tema aparentemente opuesto a la geotermia: La Teoría de la Tierra Bola de Nieve.
EL ARDIENTE INTERIOR DE LA TIERRA
Como entrada a los temas de este año se recomienda ver con mucha atención los videos cuyas ligas se dan en cada caso. El primero ilustra la deriva continental y la tectónica de placas https://www.youtube.com/watch?v=mztXG56ffTU. En el video se ilustra cómo las placas tectónicas se han movido en el pasado para llegar a la posición actual. También se habla sobre volcanes y sobre las llamadas dorsales oceánicas donde roca fundida sale del manto formando corteza nueva. Para el tema de este año el enfoque es una pregunta que debería hacerse cualquiera que vea el video. ¿Por qué el interior de la Tierra está tan caliente que fluye como un líquido? Esto es todavía un tema de investigación sobre el cual no se tiene una respuesta completa. En el año 2005 se pudo medir con mucha precisión la proporción de energía que producen los elementos radiactivos en el interior de la Tierra. Ustedes investiguen la proporción y la forma en que lo midieron en búsquedas en Internet.
También busquen cómo aumenta en promedio la temperatura con respecto a la profundidad, lo que se conoce como gradiente térmico. Este gradiente ya se conocía desde el siglo XIX y fue utilizado por Lord Kelvin para calcular la edad de la Tierra, la cual según sus cálculos no podía tener más de 100 millones de años desde que empezó a enfriarse. Si tuviera más años ese gradiente debería ser mucho menor de lo que es. Sus cálculos estaban bien, pero en su tiempo no se había descubierto la radiactividad. Esto es, no tomó en cuenta que en el interior de la Tierra existen fuentes de calor como los isótopos radiactivos que no la deja enfriarse tan rápido. Ahora ya se sabe que la Tierra tiene muchos más millones de años. También busquen el promedio sobre toda la Tierra del flujo de calor que sale del planeta. Encontrarán que esto lo expresan en W/m2, por lo que puede compararse con lo que recibe del Sol la superficie de la Tierra. Tal vez no encuentren este promedio en internet pero se puede calcular conociendo lo que se recibe en el ecuador y considerando que la Tierra es una esfera. Este cálculo es un buen ejercicio de física y geometría, muy simple, pero con dos consideraciones especiales que a veces se nos escapan. Como video complementario vean este sobre fumarolas negras descubiertas hace algunas décadas: https://www.youtube.com/watch?v=grdK1A2JrjI. De hecho, aquí muy cerca en el Mar de Cortés hay muchas de estas fumarolas con ecosistemas que no necesitan del Sol.
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