mayo 31, 2011

Emprendamos el rescate del planeta Azul

Estamos ante un peligro, y es que la mayoría de los seres humanos de este querido planeta,  actuamos en forma tan indiferente, encontrándonos ahora al borde de la puerta del no retorno y es que somos una civilización que tiene una alta probabilidad de iniciar el proceso de involución tecnológica, la posibilidad bastante alta de que retrocedamos 200 años, hasta el siglo XIX, y por ello, recuerdo un aforismo del genial científico alemán Albert Einstein : "No sé cómo será la tercera guerra mundial, sólo sé que la cuarta será con piedras y lanzas". Estamos a tiempo, por ello cambiemos y 

Lo cierto es que, prácticamente todo en el planeta se mueve a través de combustibles fósiles y derivados. Todo lo que vemos o usamos se mueve a través del petróleo, del gas natural y otros derivados: vehículos terrestres, autor, buses, trenes, aviones, barcos, entre otros; y, los que no se movilizan con combustibles fósiles se movilizan con electricidad.

Actualmente, si bien hemos aprendido a generar energía de fuentes de energía alternativa o renovable (energía eólica, energía hidráulica, energía solar, el hidrógeno, el helio, el aceite vegeta, entre otras); pero lamentablemente son tecnologías absolutamente aisladas, que requieren integrarse y formar una cadena de generación multimodal. 

El seguir quemando combustibles de origen fósil, es como si nos encerráramos en una cochera con el auto encendido, es decir nos estamos suicidando lentamente con el CO2 (aunque cada vez más eficientemente rápido), proyectemos lo dicho a todo el planeta, el resultado no es necesario señalarlo. El combustible fósil es limitado (que no es otra cosa que biomasa convertida luego de millones de años y altas presiones en carburantes), hay países que directamente no lo tienen, lo tienen que comprar a otros países. No hay abastecimiento. A medida que crece la industria más se precisa. En muchos países en crecimiento o emergentes, no hay suficiente electricidad, no hay gas natural, no hay agua suficiente potable, el hambre campea en muchas zonas de nuestro planeta, pero la constante se mantiene la gran mayoría sigue sin tomar conciencia y actuamos en forma indiferente.

Nos despreocupamos cuando, a nuestros vecinos les ocurre una desgracia, o cuando hay una guerra un conflicto violento, decimos eso le paso a otro país, otro continente, está lejos, la indiferencia prima, no recordamos que estamos en un sistema llamado planeta tierra donde lo que ocurra al otro lado, nos afectara tarde o temprano. No nos importa el no preocuparnos porque los yacimientos petroleros están agotándose, por el daño causado por más de 200 años de explotación y consumo.

No nos  importa que día a día desaparezcan muchas especies animales y vegetales de la faz de la tierra, seguimos viviendo con un ego tan grande que ver la verdad y sus soluciones, se hace imposible, motivamos guerras, tráfico de drogas, delincuencia, para lucrar; sin embargo, que contraste, hemos creado las más hermosas melodías de música, en poemas; las más hermosas muestras de arte pictórico, arquitectura, ciencia y tecnología de desarrolla en muchas áreas, pero alejada del hombre, hemos vistosa grandes historias de sacrificio y verdad, pero aún así no nos conmovemos, nos preocupamos siempre en nuestro beneficio personal primero.

Nuestro quehacer diario, se concentra primero y en último lugar, en el beneficio antes que el servicio, cuando debemos concentrarnos en esto último. Hasta ahora, no nos comprendemos (o creemos comprendernos), pues la vanidad y la depresión, son en concepto egoicas, nos bloquea, nos obnubila, y no aprendemos, no vemos alternativas diferentes. Hay, esfuerzos aislados de desarrollo, hay que integrarlos, por ejemplo las energías renovables, constituyen tecnologías muy interesantes que requieren más investigación y desarrollo e integración, por si solas quedan en esfuerzos inútiles.

El Homo Sapiens tiene todas posibilidades de salir a flote, de ganar, de crecer; iniciemos el cambio de conciencia y la evolución será positiva. Este hermoso planeta azul lo merece, démonos la oportunidad de sobrevivir, y salvar también a las demás formas de vida de que nos acompañan en esta casa.

Debemos resolver por nuestra supervivencia, antes de que acabe este siglo, y debemos comenzar con no olvidamos que el concepto de evolución humana está en el compartir, en el preocuparse por el otro, en el amor impersonal.

Dios nos otorgó el libre albedrio, pues decidamos sobrevivir y enseñar, y estaremos evolucionando como especie, y sobre todo como espíritus, pues somos seres espirituales pasando por una lección de aprendizaje en este mundo físico.

mayo 28, 2011

Un relax de música peruana

Estimados amigos, es bueno distraernos un poco de los calculos y de lo técnico, para relajarnos o distraernos, por ello les presento la canción "Inminente Conjunción" del entonces grupo peruano TK, siendo la primera voz Diego Dibos, hoy solista. Ah...!, a partir de la fecha todos los fines de semana se publicara música de grupos peruanos y latinos. Saludo de un servidor Rony Pezo y disfruten la musica.

mayo 25, 2011

Medición de la Producción Nacional

I)    PRODUCTO INTERNO BRUTO:
El PIB, se puede definir como el valor de la producción de todos los bienes y servicios finales (no se incluyen los bienes intermedios) producidos dentro de las fronteras de una economía (es un concepto de territorialidad y no nacionalidad), valorados a precios de mercado, en un periodo determinado (por lo general de un año). En forma resumida se puede decir que el PIB representa la suma de todos los bienes y servicios finales producidos en un país durante un año, ya sea por nacionales o por extranjeros residentes.

Bienes y servicios: maquinaria, vehículos, vestido, alimentos, vivienda, electrodomésticos, consulta al médico, minuta del abogado, servicio de seguridad, entre otros.    

Bienes finales: no se incluyen los bienes intermedios ya que posteriormente se incorporarán a un bien final. De agregarse el valor de los bienes intermedios se produciría una doble contabilización. Ejemplo: Si se fabrican faros que luego van a incorporarse a una motocicleta, implica que cuando el valor de la bicicleta se incluya en el PIB llevará incluido el valor de los faros, por ello, los faros no se contabilizan independientemente.

Producidos durante el año: El PIB incluye, por ejemplo, la venta de una computadora fabricada durante el ejercicio, pero no incluye la venta en ese año de una computadora de segunda mano, con unos años de antigüedad; se contabiliza únicamente cuando se fabrica y vende por primera vez.  

Por nacionales o por extranjeros residentes: por ejemplo, el PIB incluye el producto obtenido por una empresa chilena que opere en Perú, pero no el que pueda generar una empresa  peruana que opere en Chile. Hay que tener muy presente que PIB mide la riqueza generada por un país durante un año, pero no mide la riqueza total del país (sus recursos naturales, sus minas, sus costas, sus carreteras, sus aeropuertos, sus hospitales, sus universidades, sus fábricas, entre otros).

El PIB funciona como un marcador que se pone a cero a principios de cada ejercicio (1 de enero), va contabilizando la riqueza generada durante el año (hasta el 31 de diciembre). Con respecto al cálculo del PIB es importante recordar lo siguiente:
  • Los bienes intermedios se excluyen del cálculo del PIB para evitar una doble contabilización, pues su valor ya se incluye en el valor del producto final.
  • No se incluyen las transacciones en las que el dinero o bienes cambian de manos y no se generan o producen nuevos bienes y servicios. Por ejemplo, las ventas de acciones o bonos. Aunque si cabe mencionar que las comisiones pagadas a los intermediarios bursátiles si se incluirían en el PIB.
  • Sólo se incluye el valor de los bienes y servicios producidos por factores de producción ubicados en el territorio del país, sin importar la nacionalidad de su origen. Esto implica que los bienes importados no se incluyen dentro del PIB. Además esto marca la diferencia entre el Producto Interno Bruto (PIB) y el Producto Nacional Bruto (PNB). 

La medición de la riqueza generada que realiza el PIB no es completa: No mide lo producido por las economías sumergidas[1]. El PIB es un indicador que sirve para comparar el nivel de bienestar que tienen distintos países.

En principio, aquel que tiene un PIB más elevado es el que goza de mayor bienestar. No obstante para medir con mayor precisión el bienestar de un país hay que relacionar el PIB con su población.

No es lo mismo que un país con una población de 10,000 habitantes genere un PIB de 1.000 millones de dólares, a que ese mismo PIB lo genere otro país con la mitad de población. En el primer caso, si se distribuye el PIB entre la población tocaría por término medio a 100,000 dólares por habitante, mientras que en el segundo tocaría a 200,000 dólares. Por ello, para comparar el nivel de bienestar entre dos países hay que utilizar el ratio "PIB per capita" (PIB / Nº de habitantes del país).

Producto Nacional Bruto (PNB): Es el valor de la producción de la totalidad de bienes y servicios producidos por factores de producción de propiedad de nacionales (independientemente de su ubicación territorial a la hora de realizar la producción) en un periodo determinado. La diferencia entre el PIB y el PNB se puede explicar a través de la siguiente expresión:

PNB = PIB - RFE + RFN

Donde al PIB se le restan las rentas de factores extranjeros que se generan en el país pero se transfieren a extranjeros (RFE) y se suman las rentas de los factores nacionales que se producen en el exterior (RFN). El cálculo del PNB es importante porque ayuda a conocer con más exactitud el ingreso que disponen los habitantes de un país.

II)  CÁLCULO DEL PIB:
Generalmente se consideran tres enfoques en el cálculo del PIB:
1.            Por el origen de la producción

1. Por el origen de la producción:
El PIB se calcula como la suma del valor agregado por las distintas empresas en las diferentes fases de los procesos de producción. Por ejemplo: Supóngase que en una economía hipotética sólo se realizan las siguientes operaciones:

Etapa de Producción
Valor de venta
Valor agregado
En una chacra se producen papas, los cuales una vez cosechados tienen un valor de $15.000
$15.000
$ 15.000
Un comerciante- transportista lleva la cosecha de papas a una fábrica de bocaditos.
  20.000
     5.000
En la fábrica, las papas son convertidas en papas fritas y embolsadas para su distribución y son vendidas a un mayorista por $30.000
  30.000
  10.000
El Mayorista los vende a una cadena de bodegas minorista por $45.000
  45.000
 15.000
Las bodegas venden al consumidor final por un monto total de $60.000
  60.000
 15.000
Valor agregado total
$60.000
Generalmente se habla de tres sectores económicos básicos:
·                     Primario (actividades agropecuarias, cacería, etc.)
·                     Secundario (actividades de manufactura, etc.)
·                     Terciario (actividades de servicios: educación, servicios financieros,        comunicaciones, etc.)

En el ejemplo anterior se tendría el valor agregado de cada sector como sigue:

Sector
Valor Agregado
Primario
$ 15.000
Secundario
  10.000
Terciario
35.000 (5.000 + 15.000 + 15.000)
Total
$ 60.000

Así es posible sumar el valor agregado generado por los distintos sectores productivos de la economía. En nuestro país por ejemplo se calcula el PIB según los distintos sectores de actividad económica.

2. Por el destino de la producción:
Según este enfoque el PIB se desglosa según el comprador en cuatro categorías:

Gastos de consumo privado (Consumo C): Son los gastos en   bienes y servicios realizados por las familias (entes de consumo privado) para satisfacer sus necesidades.

Inversión realizada por las empresas (Inversión I): Están compuestas por las compras de bienes finales que adquieren las empresas para realizar la producción (bienes de capital) y las variaciones en las existencias de mercaderías.

Compras del gobierno (Gasto público G ): Se refiere a las compras de bienes y servicios que el gobierno realiza para producir bienes públicos.

Exportaciones netas (Exportaciones menos importaciones X - M): Parte de la producción nacional es vendida a personas o empresas de otros países (exportaciones), y también parte de las necesidades de los residentes del país son satisfechas con productos elaborados en otras naciones (importaciones). A la diferencia entre las exportaciones e importaciones se le llama exportaciones netas (saldo de la balanza comercial). De aquí se obtiene la identidad macroeconómica básica:

PIB = C + I + G + ( X - M )

donde:
C = Consumo privado
I = Inversión por parte de las empresas
G = Gasto del gobierno
X = Exportaciones
M = Importaciones

En una economía abierta la disponibilidad de bienes y servicios no se limita a los producidos dentro del país, pues se incluye a los bienes y servicios obtenidos del extranjero. Este es el concepto de Oferta Agregada. Al uso que se le da a esos distintos bienes y servicios disponibles en la economía se le llama Demanda AgregadaDe la identidad anterior se obtiene:

PIB + M = C + I + G + X
Oferta agregada = Demanda agregada
También se conoce como Demanda Interna (DI) a: DI = C + I + G

3. Por las remuneraciones a los factores de producción (o enfoque del ingreso)
El valor de la producción representa ingreso para cada uno de los factores que participaron en el proceso de producción. Así numéricamente el valor de la producción será igual al valor del ingreso.

El Ingreso Nacional (YN): Es el ingreso total obtenido por los factores de producción propiedad de los ciudadanos de un país. Indica el volumen de los ingresos de una economía en un periodo dado. El Ingreso Nacional (YN) se distribuye entre las remuneraciones a los empleados, ingreso de los propietarios de empresas, utilidades de las empresas, el interés neto y el ingreso por alquileres. Ahora bien, el PIB a precios de mercado (PIBpm) se define como:

PIBpm = C + I + G + ( X - M )

Donde, restando los impuestos indirectos y agregando los subsidios, se obtiene el PIB a costo de factores (PIBcf):

PIBcf = PIBpm - Impuestos indirectos + subsidios

También, el Producto nacional Bruto a costo de factores (PNBcf) es:

PNBcf = PIBcf - RFE + RFN

Donde al PIBcf se le restan las rentas de factores extranjeros que se generan en el país pero se transfieren a extranjeros (RFE) y se suman las rentas de los factores nacionales que se producen en el exterior (RFN). Asimismo, si al PNBcf se le resta la depreciación se obtiene el Producto Nacional Neto a costo de factores (PNNcf) que es equivalente al Ingreso Nacional (YN):

YN = PNNcf = PNBcf - depreciación

Sin embargo, el ingreso nacional (YN) no es el ingreso que la población del país puede gastar, ya que debe pagar impuestos que gravan esos ingresos (impuestos directos Td), más las transferencias  (Tr), menos los pagos a la seguridad social (PSS), menos los beneficios (B) más los dividendos repartidos (Dv), dando como resultado el Ingreso Personal Disponible (Yd):

Yd = YN - Td + Tr - PSS - B + Dv

Este ingreso personal disponible (Yd) corresponde al monto que la sociedad dispone para consumir (C) y para ahorrar (A):
Yd = C + A

III) PIB NOMINAL Y PIB REAL
Hasta ahora se ha definido el PIB como el valor de la producción a los precios corrientes (o sea los precios actuales vigentes en el mercado), y ese es el concepto del Producto Interno Bruto Nominal (PIB Nominal), también llamado PIB a precios corrientes.

Pero muchas veces esta medida puede enfrentarse a un importante problema, el cual es la inflación, o sea el aumento generalizado de los precios en una economía, lo cual distorsionaría las conclusiones que se obtengan a partir del análisis del PIB nominal. De esa manera ha sido necesario calcular el PIB Real o PIB a precios constantes. Al calcular el PIB real se elimina el efecto del incremento en los precios, permitiendo que a través del análisis del PIB real sí se pueda conocer apropiadamente cómo evoluciona la producción y el ingreso de la economía. El siguiente ejemplo ilustra esto:

Supóngase que en una economía sólo se produce un bien determinado, y que se conocen los siguientes datos relacionados con los precios y las cantidades producidas:

Año
Cantidad producida
Precio
Valor de la producción *
Variación %
2008
100
$100
$10.000
-
2009
80
150
12.000
+20%
2010
90
180
16.200
+35%
* Valor de la producción = Cantidad producida * Precio (Este es el valor nominal, ya que se calcula con los precios de cada año).

Si se analizan estos datos se observa que el valor de la producción se incrementó en un 50% en al año 2009 con respecto al 2008, sin embargo la cantidad producida disminuyó de 100 unidades a 80. Esto se da por el aumento en los precios que pasaron de $100 a $150. Este aumento de precios (inflación) hace que el indicador del valor de la producción (PIB Nominal) parezca aumentar cuando verdaderamente la producción no varió en esa proporción. El cálculo del PIB real toma entonces un año base y supone que los precios se mantienen constantes, calculando así el valor de la producción a precios constantes. En el ejemplo anterior podría tomarse como año base el 2008, y valorar entonces la producción a los precios de ese año (cabe señalar que hay muchos más aspectos que considerar en esto relacionados con los índices de precios, la selección del año base, etc).

Año
Cantidad producida
Precio
Valoración a precios constantes (año base = 2008)
Variación %
2008
100
$100
$10.000
-
2009
80
150
8.000 (80 unid.*$100)
-20%
2010
90
180
9.000 (90 unid.*$100)
+12.5%


Aquí se observa como se ha calculado un PIB real (valoración a precios constantes) tomando como año base el 2008, en la cual para valorar la producción del año 2009 se tomaron los precios del año 2008, y de igual manera se hizo para el 2010, se multiplica la cantidad producida en el 2010 por el nivel de precios del 2008. En la columna de la derecha se observa la variación porcentual del valor a precios constantes, donde se refleja correctamente lo que ocurre con las cantidades producidas. A esta variación porcentual del PIB real se le conoce como tasa de crecimiento de la economía o tasa de crecimiento económico en un año u otro periodo.

[1] La economía sumergida, entendida esta como la que escapa al control del Ministerio de Economía y SUNAT, se considera una carga para la economía de un país, ya que impide que el estado recaude todo lo que podría. La administración hace lo que puede (o eso dice) para atajar el fraude fiscal una vez se produce, pero hace muy poco por atacar las posibles causas de que ésta se produce.
Dentro de la llamada economía sumergidas, están:

Actividades ilegales y/o delictivas

Hay determinadas actividades que carecen de un marco legal que las regule, algunas están prohibidas, como el tráfico de estupefacientes, medicinas, de órganos y otras simplemente se ignoran, como la prostitución, pretendiendo hacer como si no fuesen parte de la realidad que nos rodea.
Es evidente que si estas actividades no están reconocidas, no tienen forma, ni aunque quisieran, de formar parte de la economía. Pero al mismo tiempo la administración gubernamental pocas herramientas tiene para perseguirlas desde el punto de vista económico, aunque si penal.

Actividades legales no declaradas

Aquí se pueden distinguir varios tipos fundamentales, todos igualmente perseguibles e ilegales, pero no igualmente aceptados socialmente: la evasión de impuestos, la doble contabilidad, los trabajos sin factura.

mayo 24, 2011

Conversión fototérmica de la energía solar: colectores solares

El equipo más usado en el aprovechamiento técnico de la energía solar es el “colector solar fototérmico”, o simplemente “colector solar”, que transforma la radiación solar en energía térmica útil, mayormente para calentar agua.

Toda superficie de cualquier cuerpo que está expuesta a la radiación solar absorbe una parte de esta radiación: si el cuerpo intercepta un área A (m2) de la radiación solar, de intensidad I (W/m2), la energía absorbida, por unidad de tiempo (medida en W), es A.I, siendo α la absortancia solar (con α: 0 ≤ α ≤ 1). Generalmente esta energía es transformada en calor. Pintando una superficie con pintura obscura, preferiblemente negro mate, la transforma en un colector solar “fototérmico”: La energía absorbida aumenta la temperatura del cuerpo.

Si el cuerpo tiene una capacidad térmica C = c.m (medida en J/°C), siendo c el calor específico del cuerpo (medido en J/kg °C) y m su masa (en kg), entonces el incremento del calor por unidad de tiempo es C dT/dt (Capacidad térmica por derivada de la función temperatura respecto del tiempo) y este debe ser igual a la energía absorbida por unidad de tiempo:
C.dT/dt = A.α.I

Según esta expresión, si se tiene una irradiancia solar constante, la temperatura aumenta constantemente, en principio sin límite. Sin embargo, en la medida que la temperatura del cuerpo aumenta encima de la temperatura ambiente Ta, inevitablemente el cuerpo pierde calor hacia el medio ambiente, sea vía radiación, conducción o convección. Para aumentos no demasiados grandes se observaba que este flujo de calor hacia el medio es proporcional a la diferencia de temperatura entre el cuerpo (T), y la temperatura del medio (Ta). El factor de proporcionalidad se llama coeficiente general de pérdidas, UL (con la unidad W/ºC⋅m2) y las pérdidas de calor son A.UL(T – Ta), lo que nos da una nueva ecuación para el aumento del calor del cuerpo (suponiendo que el cuerpo solamente puede perder calor por el mismo área donde recibe radiación):
C.dT/dt = AαI – A.UL(T – Ta)

De esta ecuación se obtiene para la temperatura T, en función del tiempo t, suponiendo que para t = 0: T = Ta y que la radiación solar comienza también de incidir sobre el cuerpo a partir de t = 0:
 T(t) = Ta + α.I/ UL (1 - exp(- A.UL. t/C))

Después de un tiempo se llega a una temperatura estacionaria y máxima de Tmax = α.I/ UL (°C), cuando toda la energía absorbida se va como pérdidas hacia el ambiente. Este máximo es proporcional a la absortancia solar de la superficie, proporcional a la intensidad de la radiación solar e inversamente proporcional al coeficiente global de pérdidas.

El objetivo del colector solar es obtener calor útil, que se puede extraer. Si este calor útil, por unidad de tiempo y unidad de área, es qu (medido en W/m2), tenemos para el caso estacionario (dT/dt = 0)
qu = αI - UL(T – Ta)

y la eficiencia del colector solar, definido como la energía útil extraída dividido por la energía solar incidente, es:
 η = qu/ I = α - UL(T – Ta)/I…(1)

Para un colector dado, su eficiencia depende no solamente de los parámetros α y UL, que dependen del diseño y material del colector, sino también depende de la temperatura (más exacto: de T – Ta) y de la intensidad de la radiación solar. La eficiencia es máxima para T = Ta , ηmax = α (llamada la eficiencia óptica del colector), y llega a cero para T = Tmax . En este contexto hay que anotar que calor es más útil, tiene más valor, si la temperatura es mayor (eficiencia de Carnot).

Para una colector solar simple (una superficie negra), α es del orden de 0,8 – 0,9 (una buena pintura negro mate) y UL depende de la velocidad del aire encima de la superficie (viento) y del aislamiento térmico hacia abajo, siendo valores típicos 15-25 W/ºC⋅m2. Con una intensidad de radiación solar de 1000 W/m2, una temperatura ambiente de 20 °C, la eficiencia es en este caso:

η ≈ 0,85 – 20 (T – 20) /1000 = 0,85 – 0,02 (T – 20).

Pero, esta eficiencia baja rápidamente con el aumento de la temperatura y llega la eficiencia a cero (η = 0), a la temperatura Tmax = 62,5 °C.

Si se requiere mayores temperaturas, y mejores eficiencias, para un nivel de radiación solar dado, se tiene que reducir UL. Considerando que la transferencia de calor por convección representa en este caso la principal pérdida, lo más simple, y usual, es poner una cobertura transparente, vidrio o plástico, encima de la superficie absorbente negra. Esto reduce en algo la radiación incidente sobre la superficie (la transmitancia del vidrio es τvidrio ≈ 0,9), pero reduce, típicamente, UL a 5 – 10 W/ºC⋅m2

La temperatura máxima, con los datos del ejemplo, convierten a la ecuación (1) en:

η = τ.α - UL(T – Ta)/I…(2)

Donde, τ es la transmitancia del material transparente que reduce la perdida de calor por convección. Entonces, si tomamos los datos del ejemplo anterior (α=0.85, UL=20, Ta=20, I=1000) , con trasnmitancia del vidrio τvidrio ≈ 0,9, entonces para η =0, será:

0 = 0,9 x 0,85 – 7,5 (Tmax – 20)/1000)

Despejando se obtiene que Tmax = 122 °C. Un colector solar con estos parámetros permite obtener calor útil a temperaturas de 50 – 80 °C con eficiencias aceptables.

Un colector solar típico consiste de una plancha metálica, pintada de negro, como absorbente, a la cual se ha fijado tubos metálicos a través de los cuales circula agua que extrae calor del colector (calor útil: entra agua fría y sale agua caliente). Debajo de la plancha hay un aislante térmico (lana de vidrio, poliuretano, etc.), encima hay un vidrio (ventana), y todo está en una caja de metal, fibra de vidrio u otro material.

El siguiente es un corte a través de un colector solar y su uso como terma solar.