## I. INTRODUCCION El análisis exergético es una herramienta basada en la prima y en seguda ley de la Termodinámica, quea adecuada para la evaluación de irreversibilidades, y es particulamenteutil en el estudiode sistemas que integran various componentes, ya que los mismos peuvent ser tratados independmente, como siaría cada uno un sistema abierto (Bejan, 1994). Con este método es possible evaluar las perdidas de energia disponible de cada componente o parte de la instalación del sistemas por separado mediante el concepto de destruccion de exergia. La exergia es la propidad usada para determinar trabajo efectivo potencial maximo de una dadacantidad de energia de un sistema respecto a un estado denominado "estate muerto", haci arial iria dicho sistemas realizando evoluciones teoricientamente reversibleles, de modo tal que alcanzadas las propildades del estado muerto, el Sistema queda imposibilidades deentarigexergia. Integrando alsystema y su entorno como un todo denominado universo, la Termodinamica nos ensena que la exergia siempre debe disminuir o a lo sumo permanecer contante en procesos idealizados. Es importantecomprender que la exergia no representa la cantidad de trabajo que pueda producir un systema en las actuales conditiones, más bien representa el limite superior de lacantidad de trabajo que un dispositivo podra producir sin violar ninguna de las leyes de la termodinamica (Cengel y Boles, 2012). El analisis exergetico usa los principios de conservacion de masayenergia, unto con la segunda ley de la termodinamica para el diseñoyanalisis de sistemas temricos. Los procedimientosusados en este método permiten identificar el lugar, tipo y magnitud real de las perdidas que se producen (Moran y Shapiro, 1995). Es possible también realizaruna comparacion de la obtencion de una ciertacantidad de energia en funcion de la realmente disponible para las conditiones del entorno en que seencuentra inmerso dicho proceso, lo qual nos conduccealconcepto de eficiencia exergética. Surge ademas laidea de que la exergia "se destruye", es decir, lo que no seaprovecha de lo disponible, se pierde. Esteconcepto esmuchomaskasconvenienteque la "conservacion"de la energia,quea vecescouldetenerse pero no darse lascondiciones paraaprovecharla,yelde la"generacion"deentropyquepermite decircuanirreversiblees unproceso porno da pistas acerca de quévariablesdeben melhorarsepara sudisminuacion.Una delasgrandesventajas delmetodoexergéticoesquees aplicableacada componente deunsystemaparasarodpermiteasiaveriguarla eficiencia delmesoindependiente delosotrostoconponents.Lucchini,Stoll,Garnicay Barral,2013,p.1) Desde el punto de vista de la exergía de una cierta energia, como estado muerto se considera el estado del sistema coincidente con las conditiones de presión y temperatura de la atmósfera ya que cesado el desequilbio con laquia se pierde la posibiliad de producir trabajo. Pero tambiénedomos encontrarestados de referencia, como el que plantea Valero (2022) al considerar la exergía correspondiente a la dispersión de los minerales disponibles en el planeta con un planeta imaginario llamado Thanatia, en el cuales todos los minerales han resultado dispersados. Cuando se piensa en energía, usualmente se la considera en términos de cantidad. Sin embargo, en un mundo con recursos limitados, la energía también debe ser valorada desde el punto de vista de la calidad, que es esencialmente una medida de su uso o su capacidad para realizar un trabajo. Y para dar cuenta de la calidad y no solo la cantidad de energía, se necesita pensar en términos de exergía. Exergía es un concepto que ha logrado un extenso camino de aplicación. Más alla de las objeciones que se pueda encontrar en publicaciones y reunionesGMTICANTES y profesionales, como: - Ese tema no..., no es importante, (docente de catedra, 1983) - Ambigueda en la nomenclatura, (Mora Casal, 2015) - Redundancia respecto a outras propietades, (Mora Casal, 2015) - Porque complicar con exergía si con disponibiliad (Keenan, 1951) ya está bien... (asistente a Sief $8^{\circ}$, 2006) - Otros. Esteconcepto recuperado por Rant Z. en 1953 (Garcia,1984),lejos de caer en desuso ha logrado continuar su construccion y ser muyutilizar en esta ultima decada.Realizada una revisionatica,nos sorpende la distribucion mundial de investigadores, profesionales, estudiantes, que utilizen esta herramienta de analisis.Temporan la diversidad de areas en que se aplica.Aeste concepto que inicialement aparece asociado a la energia temica y sus posibilidades de producir trabajo se lo encuentra en el presente relacionado a distinctas manifestaciones de la energia: encontrarlosrelations con la energia quimica, kinetica,potencial,eletrica,luminica.Ya multiples procesos industriales.Ante el crecimiento de su campo de aplicacion,podemos encontrar investigaciones que lo relacionan también a la generacion de energias renovables, aplicando elanalisis de exergia en procesos y dispositivos de captacion solar, eolica, de biomasa, biobombustibles.heiroposrearassociadoa la economia,comoanalisis exergo-economico (CidadeCavalcanti,2018),al cuidado del ambiente, comoanalisisexergo-ambiental o ecologico o de sustentabilitad (CidadeCavalcanti, 2018),a la biologia (Alvarez Hincapiey Velasquez Arredondo,2013).Nos sorpende ademashallarolo asociado a ramas del conocimiento impensadas desde nuestra formación technologicala, como el área psico social de lacomings presentado como exergia social, con paralelos con functions y propiedades Termodinamicas (entalpía:actividad asociada,entropyadensidad de informacion,temperatura absoluta: velocidad con que se intercambia la informacion,...) e incorporando a expressionspecificas como disergia (Starkermann,1988) La necessities de establisharships de actuacion sobre aquellas actividades humanas que conducen a la progresiva destruccion del ambiente, a la dispersion de los recursos minerales, al cambio climatico, ha propiciado la busqueada deindicadores adecuados. Asi como la huella de emisiones de carbono y gases de efecto invernadero (Science Europe, 2016), el eco-indicador 99 (Goedkoop, 1999) (metodo para evaluar el impacto ambiental del ciclo de vida) (Fernandez, 2015), emergia (Torres-Verzagas, 2019), desde el conocimiento termodinamico se ha propuesto la Utilizacion de una metrica comun internacionl de eficiencia energetica denominada Huella de Destruccion de Exergia, también la Rareza Exergetica como indicator para un uso optimo de nthosts limitados recursos naturales (Science Europe, 2016). El establecimiento deindicadores adecuados permiteconcer la calidadde los procesos y la convenencia o no de los mismos. Por exemple: lentamente la société va asumiendo la convenencia de reciclar, pero $\text{己}$ conocemosalgúnindicador que demuestre hastaDNSdestra conveniently hacerlo? Ante este panorama que permite asomarnos al conocimiento exergético se debe trabajo en procura de que se comience a pensar en exergía más que en energia (Science Europe, 2016). Es esta toma de conciencia la que está permitiendo, además, comenzar a mudar desde una economía lineal basada en "tomar-hacer-desecha" responsable en gran medida del cambio climático y el agotamiento de los recursos, hacer una economía circular con ejes en la eliminación de residuos y contaminación, el mantener products y materiales en uso, la regeneración de sistemas naturales (Albaladejo M, Mirazo P y Franco Henao L., 2021).  Figura 1: El Gráfico Muestra Cómo Lograr la Transmisión a la Economía Circular Fuente: ONU Medio Ambiente Des el rol que nos ocupe: educadores, investigadores, estudiantes, debemos instar a divulgadores, políticos, ciudadanos en general a comenzar a considerar la energia y los limitados recursos naturales sobre la base de la exigencia, entendiendo que: - mide la calidad de la energía y los recursos, - alineamiento de la huella de destrucción de exergía promueve mejoras en la eficiencia industrial, - ofrece una métrica común internacional de eficiencia energética, - la aplicación de la rareza exergética promueve un uso óptimo de nuestros limitados recursos minerales, - debe ser integrada a la política, la ley, la educación y la práctica cotidiana. Como exigía no es un concepto innato a nuestro conocimiento, se lo debe construir con gradualidad, y es en el sistema educativo donde se deben estar las bases para la apropiación del concepto. Si se analizan las escalas comunicaciones sobre energia que aparecen en los medios de masivos de difusión, es possible observar que se trata a la energia como una rareza o apenas un asunto tarifario yotta o ninguna referencia aparece respecto a su calidad. Es por ese que consideramos al ambito educativo el situó adequado donde estar las bases para la apropanación del concepto. Aúnque algunos especialistas lo propongan como un concepto de postgrado, en este trabajo se propone que el concepto de exergía debe comenzar a ser construido desde la escuela. De othera manera, seguirán transitando por el sistema educativo promociones de estudiantes que no han adquirido una adequada dimisión de la problema energetica y la realizad ambiental. Exergía en la escuela? se preguntan Kranjc y Razpet (2017), s en coincidencia con ellos, planteamos exergía en la escuela (tal es su conclusión). ## II. ESTRATEGIAS Y RECOMENDACIONES Aúnque los materiales curriculares no hagan referencia expresa, consideramos que en la escuela secundaria se lo comenzar a trabajo, quizás desde la Física de $4^{\circ}$ y $5^{\circ}$ año cuando ya es esperable que los estudiantes dispongan de conocimientosprevious sobre materia y energia, al menos por haber transitado espacios como Físico-Química. Para este fin, no hace falta recurrir a la Complejidad de las formulas yfuncciones Termodinármicas. Enequalquier caso, unacercimiento conceptualrialitativo sera suficiente.En igual sentido, seouldra incursionar enla descripción derecursos como diagramas de flujo de exergía estilo Sankey o Grassman, en el concepto de eficiencia y en indicadores de destruccion de exergia y dispersion de recursos minerales. En las escuelas de formacionica: mecánica, electromecánica, construcciones, etc., si seoulda aspirar a un mayor acercambio dado que disponen de Termodinamica como espacio curricular,onde se hace expresa referencia a los balances de masa, de energia, calor, trabajo, energia interna, entalpía,yseintroduce someramente la idea de entropía,segundo principio yquina tTERMica. (Ministerio de Educacion La Pampa, 2022) ### a) El Nivel Universitario Desde nuestra experiencia, al comenzar con las tareas destinadas a explorar los saberes previos con que los estudiantes inician un camino de Termodinámica de $3^{\circ}$ año en el nivel universitario, comprobamos inmediamente la existencia de nociones de conservación de la masa y la energia, pero un desconocimiento generalizo sobre el concepto de calidad y disponibiliidad de la energia (exergía). Para tal fin, selecciónamos todas propuestos de implementación para:  Fuente: Adaptado de Cidade Cavalcanti, (2018) Figura 2: Parcelas de Exergía Básicamente, en un camino de Termodinámica técnica, la determinación de la exertión física se realiza recurriendo a las functions que aportaran Gouy y Darrieus a finales del siglo XIX (García, 1984). Para procesos de otra naturaleza se han desarrollado expresiones que noimosamos ahora. La exertión de flujo por unidad de masa para un volumen de control (Cengel y Boles, 2006) es: $$ \dot{e}_{x} = (h - h_{0}) - T_{0}.(s - s_{0}) + \frac{v^{2}}{2} + g.z $$ Donde h es la entalpía, $\mathsf{h}_0$ es la entalpía en el estado muerto, $T_0$ es la temperatura absoluta en el estado muerto, s es la entropía, $s_0$ es la entropía en estado muerto, v es la velocidad del fluido, g es la acceleración de la gravidad, z es la alta del punto donde se está aplicando la ecuación medida desde el nivel de referencia más bajo. Para un sistema cerrado, la exergía por unidad de masa se calcula mediante: $$ e _ {x} = (u - u _ {0}) + P. (V - V _ {0}) - T _ {0}. (s - s _ {0}) + \frac {v ^ {2}}{2} + g. z $$ Donde u es la energia interna, $\mathsf{u}_0$ es la energia internareferida al estado muerto, P es la presión, V es el volumen del sistemas y $V_0$ es el volumen en conditiones del estado muerto. Pudiendo adcionarse en ambos casos manifestaciones: como exergía química en caso de occurrir reacciones. La Eficiencia Exergética de los distinctos procesos o dispositivos, sin especificar criterios: Gaggiloli, Rieckert, etc. se pueda determinar mediante lasuma relación: $$ \eta_ {E x} = \frac{\text{Exergiaaprovechada}}{\text{Exergiaqueingresaalsistemaenestudio}} $$ Si se la relacion con el diagrama anterior, es el cociente entre la salute (derecha) y la entrada de exergía (izquierda). Un texto directivo puede contribuir al planteo de las cuestiones de(caracter teorico,y al acercimiento de situaciones problemáticas resueltas y a resolver,undo a propuestos de caracter abierto, de reflexión y de investigación. Y en la medida de lo posible el acceso a la practica de laboratorioio,según la-oferta posible bajo del ambito de la institución. Una practica quea particularmente esclarecectora es la introduccion de diagramas de flujo estilo Sankey o de Grassman. Construidos manteniendo una escalapropiada los distinctos grosores de linea representarán la magnitud de cada flujo de exercía. Mientras el estudiantes no domine su hemos observado que aún no ha logrado unaADECADA apropiación delconcepto.   Figura 3: a) Grassman Correspondiente a la Transferencia y Destrucción de Exergía Durante un Proceso de Transferencia de Calor Debida a una Diferencia Finita de Temperatura B) Sankey de un Ciclo Joule Brayton Irreversible Fuente: Diagramas con adaptations propias. a) (Cengel y Boles, 2006) b)(Baehr, 1965) Nuestra experiencia descarrlando temas de Termodinamica en carreras de Ingeniería Electromecánica, Electromecánica con orientación en automatización industrial, Industrial nos da evidencia de que aquellos estudiantes que demuestran un cierto manejo de las cuestiones relacionadas a exergía y eficiency han tenido mayores logros en la comprensión del potencial de trabajo real de la energia, de la calidad de la energia, de como la energia y laentropy está connectadas entre sí, de cuestiones asociadas a la generación de entropy e irreversibilidades, antecedentes Necessary para referirnos a la destrucción de exergía y la eficiency. La propia devolución que hace algunos estudiantes en dialagos informales o cuando se los indagó mediante de Investigación Acción (Gago, 2000) indica queles confiere una mirada más Critica a la hora de realizar el estudio de sistemas más complejos, como ciclo termodinamicos, procesos de climatización, criogenia; y al aplicarlos en problemas basados en proyectos. Por otra parte, si las caracteristicas de grupo y los tiempos lo permiten, hay muchos ejemplos disponibles en la literatura donde el análisis de exergía se combina con métodos de optimización en Matlab, EES, Aspen HYSYS/One u otros softwares, que se pueda usar comogowisión. Una practica adecuada en el laboratorioio también puede motivar a los estudiantes aponer en practica esos conocimientos. Por exemple: determinar la curva de rendimiento exergéticoo la destruccion de exergia de un ventilador centrifougo operando en differedes estados dearga, hallar la eficiencia exergética de una bomba de calor disponible ydietas. ### b) El Nivel Secundario técnico Se pueda aplicar estrategias similares recurrindo aResolutiones conceptuales y de baja completeness en el calcolo, donde no aparezcan combinaciones de dispositivos. Por exemple, analizar los flujos presentados en el muro ilustrado anteriorsmente, unaquinaTERMICAde Carnot yuna real, una turbina de gas ideal reversible (ideal)rente a other irreversible, un intercambiador de calor, entre others. ### c) El Nivel Secundario No Especializzato El abordaje en este caso seoulda realizar lateralmente mediatingoodestasplanteadas por situaciones de la vida cotidiana queaqueeno no plantean directamente elconcepto comoexergia,si introducenlaidea de calidad o de disponibilidad. Seccionamos lossiguientesejemplosadaptadosde Farshid Zabihian,(2015): #### Ejempl 1: Imagine que hay dos profesores, el Sr. X y la Sra. Y, impartiendo el mismo bajo, p e. Termodínámica. Al final del periodo, ambas clases terminan con la calificación promedio B en el camino. ¿Qué profesorizo un mejor trabajo? Si nos limitamos a mirar los resultados finale y los consideramos como el parámetro para evaluator el desempeno de los profesores, ambos profesores están haciendo un trabajo igualmente buena (io malo!). Este enfoque se asemeja a la prima ley del análisis de la termodinámica o el análisis de la energia. Pero como puede, esta comparación no es realmente justa porque los antecedentes de los estudiantes al comienzo de la clase no se tienen en cuenta. Si sabemos que el grado medio de aprobación de la clase que enseña el Sr. X en los últimos dos años ha sido B y el grado medio de aprobación de la clase que enseña la Sra. Y en el mismo periodo ha sido C, entonces la comparación será totalmente diferente. Si tenemos en cuenta los antecedentes de los estudiantes en cada clase, nos damos cuenta de que la profesora Y ha sido capaz de mejorar las calificaciones de los estudiantes en su clase de promedio C a B, mientras que el profesor X solo mantuvo las calificaciones de los estudiantes en B. Por lo tanto, en esta evaluación, donde se toman en cuenta la calidad de los estudiantes asignados a cada profesor, así como las calificaciones finales, la Sra. Y está haciendo mucho mayor trabajo. Este enfoque es la segunda ley de la termodinámica, la exergía o el análisis de disponibilidad. Después de este exemple preliminar, se pueda formular algumas preguntas más sociales que serán bases para los otros ejemplos. Estas preguntas están relacionadas con algunos de las aplicaciones del análisis de exergía y está disnada para dar una aparientia tangible a la idea abstracta del análisis de exergía. #### Ejemplo 2: Estás construyendo tu nuova casa y está tratando de decide la fuente de calefaction para tu casa. Tus.option son: a) Electricidad, b) Gas natural (o cuales quer todo combustible fosil), c) Vapor a $500^{\circ}\mathrm{C}$, d) Vapor a $50^{\circ}\mathrm{C}$. ¿Cual es tu elección? ¿Basado en consideraciones puramente économicas? ¿Basado en consideraciones économicas y ambientales? Por otra parte, si se busican recursos en la Web, es possible acceder a publicaciones con adaptations adecuadas para el nivel. Ejemplo de ello pueda ser "Energía, Exergía y Energía ¿Qué son y en qué se diferencian?" una amena descripción presentada en un canal de YouTube de Ingeniería y Química fácil (2021). ## III. CONCLUSIONES No toda la energia posee la misma calidad, los recursos minerales se dispersan cada vez más. Se debe tomar conciensia de su finitud. Integramos una société cada vez más urgida de concientizar a sus semejantes sobre los efectos que la acción humana produce sobre su hábitat y sus graves consecuencias. Nuestra investigación nos permite construir que el concepto de exergía, tiene el potencial para hacerlo. Así lo prueba el uso creciente en las últimas décadas. Pero debemos "arrancarlo" del campo netamente profesional y divulgarlo masivamente en procura de que cada vez haya más personas que lo hagan propio. Y para eso coincidimos en que se deben aprovechar mejor las estrategias educativas dado el potencial multiplicador que posee. Hemos propuesto aquí algunas estrategias de implementación, a la espera de que otras se sigan comunicando. Observamos que la incorporación del concepto de exergía posibilita una visión más amplia y una mayor comprensión del significado de la energía, de la primera y segunda ley de la termodinámica y su interrelación. Pero el dominio de esta herramienta de análisis también debe ser competencia de políticos, legisladores, divulgadores y población en general.

Generating HTML Viewer...