Exercicis de tecnologia i societat — Tecnologia i Digitalització 4t ESO

La 2a Revolució Industrial (cap al 1870) es caracteritza per l'electricitat, el motor de combustió i la producció en cadena (fabricació en massa), que van permetre produir molt més i més barat.

La contaminació de l'aire, l'aigua i el sòl; l'escalfament global pels gasos d'efecte hivernacle; l'esgotament de recursos limitats; i la generació de residus (com les deixalles electròniques). N'hi ha prou anomenant-ne tres d'aquests.

Extreure les matèries primeres, fabricar el producte, usar-lo i llençar-lo. És un camí de sentit únic (extreure, fabricar, usar i llençar) que acaba amb el producte convertit en residu.

Ambiental: protegir els recursos i reduir la contaminació i els residus.
Social: millorar la qualitat de vida de les persones, amb feina digna, salut i accés als serveis per a tothom.
Econòmica: que l'activitat sigui rendible i duri en el temps sense endeutar les generacions futures.
Exemple, un parc solar: ambiental, perquè produeix electricitat sense emetre CO₂ mentre funciona; social, perquè crea llocs de treball i dona energia a les llars; econòmica, perquè la inversió es recupera i el parc produeix durant dècades.
El perquè: perquè una solució tecnològica sigui sostenible no n'hi ha prou que sigui neta; també ha de ser justa i viable.

(a) La màquina de vapor: primera revolució industrial.
(b) L'electricitat i la cadena de muntatge: segona revolució industrial.
(c) Els ordinadors i Internet: tercera revolució industrial (o digital).
(d) La intel·ligència artificial i l'Internet de les coses: quarta revolució industrial.
El perquè: cada revolució és un canvi tecnològic que transforma la manera de produir, de treballar i de viure.

(a) Energia assequible i neta: ODS 7.
(b) Producció i consum responsables: ODS 12.
(c) Acció pel clima: ODS 13.
El perquè: els 17 ODS de l'ONU (Agenda 2030) són metes comunes per a tots els països; la tecnologia pot ajudar a assolir-los, per exemple amb energies renovables.

La petjada de carboni és la quantitat de gasos d'efecte d'hivernacle que emet una activitat, una persona o un producte. S'expressa en quilograms (o tones) de CO₂ equivalent.
El perquè: serveix per mesurar i comparar l'impacte de les nostres decisions sobre el canvi climàtic.

És la desigualtat entre les persones que tenen accés a les tecnologies digitals i saben utilitzar-les, i les que no hi tenen accés o no en saben.
Un exemple: una família sense connexió a Internet a casa, que no pot fer els deures en línia; o persones grans que no saben fer tràmits per Internet.
El perquè: si la tecnologia no arriba a tothom, pot augmentar les desigualtats socials.

Amb la màquina de vapor van néixer les fàbriques, i molta gent va deixar el treball artesanal o del camp per anar a treballar-hi. Això va fer créixer ràpidament les ciutats industrials, on s'acumulava la població al voltant de les fàbriques. Es va passar de fer objectes a mà, un a un, a produir-los en massa amb màquines.

Vol dir satisfer les necessitats d'avui sense comprometre les de les generacions futures: aprofitar els recursos i produir sense esgotar-los ni malmetre el planeta, perquè els qui vinguin després també en puguin gaudir. Implica estalviar energia, usar renovables i reduir residus.

Reduir: consumir menys (per exemple, evitar comprar coses que no necessites o amb menys embalatge). Reutilitzar: tornar a fer servir un producte (donar la roba que ja no et va, fer servir una ampolla recarregable). Reciclar: convertir un residu en matèria nova (fer objectes nous amb vidre o plàstic reciclat).

Perquè es basa a extreure cada cop més matèries primeres, que són limitades, i acaba llençant-ho tot com a residu. Amb el temps això esgota els recursos del planeta i omple el món de deixalles i contaminació. Com que ni els recursos ni la capacitat del planeta d'absorbir residus són infinits, aquest model no es pot mantenir indefinidament.

Energia mensual = 3 × 30 = 90 kWh.
Emissions = 90 × 0,25 = 22,5 kg de CO₂.
El perquè: la petjada de carboni de l'electricitat és el producte de l'energia consumida pel factor d'emissió del mix elèctric.

Distància anual = 25 × 220 = 5500 km.
Cotxe: 5500 × 120 g = 660 000 g = 660 kg. Tren: 5500 × 30 g = 165 000 g = 165 kg.
Estalvi = 660 − 165 = 495 kg de CO₂ a l'any.
El perquè: el mitjà de transport és una de les decisions personals amb més efecte sobre la petjada de carboni.

Reciclat: 0,35 × 400 = 140 kg. Rebuig: 400 − 140 = 260 kg.
Amb el 55 %: reciclat 0,55 × 400 = 220 kg; rebuig 400 − 220 = 180 kg.
Diferència de rebuig = 260 − 180 = 80 kg menys.
El perquè: augmentar el percentatge de reciclatge redueix directament els residus que acaben a l'abocador.

Cada 2 anys: $\tfrac{70}{2} = 35$ kg de CO₂ a l'any.
Cada 4 anys: $\tfrac{70}{4} = 17{,}5$ kg a l'any.
Estalvi = 35 − 17,5 = 17,5 kg de CO₂ cada any (la meitat).
El perquè: la fabricació és una gran part de l'impacte d'un aparell electrònic; usar-lo més temps reparteix aquest impacte entre més anys.

Avantatge: els robots fan tasques perilloses, pesades o monòtones, augmenten la productivitat i permeten que les persones facin feines més qualificades.
Inconvenient: alguns llocs de treball desapareixen, sobretot els de menys qualificació.
La societat pot afrontar-ho amb formació contínua perquè els treballadors adquireixin noves competències, polítiques de requalificació i una distribució justa dels beneficis de l'automatització.
El perquè: la tecnologia canvia el treball, i convé preparar-se per al canvi.

Els aparells electrònics contenen materials valuosos (coure, or, plata, liti, cobalt) i també substàncies tòxiques (plom, mercuri) que contaminen l'aigua i el sòl si s'abandonen.
En un punt de recollida es poden recuperar els metalls per fabricar productes nous (el que es diu «mineria urbana») i es gestionen de manera segura les substàncies perilloses.
El perquè: reciclar estalvia l'extracció de nous minerals, que té un gran impacte ambiental i social.

Perquè cada gran avenç tecnològic no només canvia les màquines, sinó també la manera de treballar, de viure i d'organitzar-se de les persones. Per exemple, la informàtica (3a Revolució) va automatitzar fàbriques i oficines i va crear feines noves lligades als ordinadors, alhora que en feia desaparèixer d'altres. La tecnologia transforma la societat i les necessitats socials impulsen noves tecnologies.

Contra l'escalfament global, perquè en produir energia amb sol, vent o aigua gairebé no s'emeten gasos d'efecte hivernacle, a diferència de cremar combustibles fòssils. Contra l'esgotament, perquè aquestes fonts són inesgotables (el sol i el vent no s'acaben), mentre que el carbó, el petroli i el gas són limitats. Així resolen tots dos problemes a la vegada.

Dissenyant-lo perquè sigui durador i reparable (que no s'hagi de llençar a la mínima), fet amb materials reciclables i fàcils de separar, amb menys embalatge i sense tòxics. Un bon disseny fa que el producte duri més, es pugui arreglar i, al final de la seva vida, els seus materials es puguin reciclar i tornar al sistema, tancant el cicle.

La bossa de cotó queda compensada quan N × 0,04 = 2,0, és a dir N = 2,0 / 0,04 = 50 usos.
A partir del 51è ús, la de cotó és millor.
Conclusió: un producte reutilitzable només és més sostenible si realment es reutilitza moltes vegades. No n'hi ha prou que sigui «ecològic»: cal tenir en compte la fabricació i la durada.
El perquè: aquesta és la base de l'anàlisi del cicle de vida.

Dependència = 350 / 500 = 0,70 = 70 %.
Amb el canvi: importacions = 350 − 100 = 250 TWh; dependència = 250 / 500 = 50 %.
Emissions evitades: 100 × 0,25 = 25 milions de tones de CO₂.
El perquè: les energies renovables produïdes al país redueixen la dependència exterior i les emissions alhora, i aporten més seguretat energètica.

Consum nou = 0,5 × 3 = 1,5 vegades l'anterior, és a dir, un 50 % més.
S'anomena efecte rebot: una millora d'eficiència fa que s'utilitzi més el recurs i anul·la, o fins i tot supera, l'estalvi esperat.
El perquè: la tecnologia eficient no és suficient per si sola; també cal un ús responsable.

Com que la propietat de la rentadora continua sent de l'empresa, li interessa que duri molt de temps i que es pugui reparar: dissenya productes més duradors i amb recanvis, i no té incentiu a l'obsolescència programada.
Quan acaba la vida de l'aparell, l'empresa el recupera i pot reutilitzar-ne peces o reciclar-ne els materials, de manera que no acaba a l'abocador.
Es redueix l'impacte en l'extracció (menys matèries primeres), en la fabricació (es reaprofiten peces) i en la fase final (es tanca el cicle).
El perquè: passar de vendre productes a vendre un servei canvia els interessos de l'empresa.

Puntuació = suma, per a tots els criteris, de punts × pes.
A: 3 · 0,40 + 5 · 0,35 + 3 · 0,25 = 1,20 + 1,75 + 0,75 = 3,70.
B: 2 · 0,40 + 4 · 0,35 + 5 · 0,25 = 0,80 + 1,40 + 1,25 = 3,45.
C: 5 · 0,40 + 1 · 0,35 + 4 · 0,25 = 2,00 + 0,35 + 1,00 = 3,35.
La millor és l'opció A.
Amb els nous pesos (cost 0,65, emissions 0,10, comoditat 0,25): A = 1,95 + 0,50 + 0,75 = 3,20; B = 1,30 + 0,40 + 1,25 = 2,95; C = 3,25 + 0,10 + 1,00 = 4,35. Guanya la caldera de gas.
El perquè: el resultat depèn dels criteris i de quant importen; per això la decisió ha de ser transparent i justificada.

Benefici possible: ajudar a localitzar persones desaparegudes o a identificar delictes greus.
Riscos: vigilància massiva i pèrdua de privacitat (es pot seguir tota la gent en tot moment) i errors o biaixos de l'algoritme (pot identificar malament algunes persones, sobretot si les dades amb què s'ha entrenat no són representatives).
Condicions: una llei clara que limiti quan i com es poden usar les imatges, i que les dades es guardin el mínim temps, amb control independent; i transparència sobre l'algoritme, amb supervisió humana de les decisions.
El perquè: la tecnologia no és neutra; convé avaluar-ne els beneficis i els riscos abans d'implantar-la.

Energia total en 5 anys = 400 + 5 × 100 + 30 = 930 kWh.
Fabricació: 400 / 930 ≈ 0,43 = 43 %.
Energia per any amb 5 anys: 930 / 5 = 186 kWh/any.
Amb 8 anys: 400 + 8 × 100 + 30 = 1230 kWh; per any: 1230 / 8 = 153,75 kWh/any.
Reducció = (186 − 153,75) / 186 ≈ 17 %.
El perquè: allargar la vida útil reparteix l'energia de fabricació i de final de vida entre més anys.