Howard T. Odum estudió con mucho detalle los flujos de energía y sus interacciones en sistemas complejos, creando un simple lenguaje de patrones que sirve para realizar modelos para entender el funcionamiento de los ecosistemas en profundidad. Este lenguaje incluye componentes visibles e invisibles del sistema, teniendo en cuanta desde la economia humana, hasta los procesos minerales o climatológicos. Odum también propuso una nueva y provocadora ley de la termodinámica que incluye la vida. En esta clase exploraremos las bases de su trabajo y por qué es una base esencial de la Permacultura Integral.

1. + PDC Modulo 4 del CDP+++
+ + Energía y EcoTecnología
Dedicamos este módulo a la madre y el
Clase padre de la Permacultura Integral: Dana
Meadows y Howard Odum, dos originales
M4.4 pioneros que han ayudado a la
humanidad ha hacer grandes progresos
Odum en el entendimiento del pensamiento
sistémico, en los cuatro cuadrantes.
Howard T. Odum estudió con mucho detalle los flujos de energía y sus
interacciones en sistemas complejos, creando un simple lenguaje de patrones
que sirve para realizar modelos para entender el funcionamiento de los
ecosistemas en profundidad.
Este lenguaje incluye componentes visibles e invisibles del sistema, teniendo en
cuanta desde la economia humana, hasta los procesos minerales o
climatológicos.
Odum también propuso una nueva y provocadora ley de la termodinámica que
incluye la vida. En está clase exploraremos las bases de su trabajo y por qué es
una base esencial de la Permacultura Integral.

2. M4.4 Howard Odum * Pionero de
Ecología de Sistemas
Importancia de la Teoría
Biografía de Odum
Emergy
Las leyes 4ª y 5ª
Corolarios y Aplicaciones

3. M4.4 Howard Odum * Pionero de
Ecología de Sistemas
Importancia de la Teoría
Biografía de Odum
Emergy
Las leyes 4ª y 5ª
Corolarios y Aplicaciones

4. Importancia de la Teoría + Experiencia:
Chefs y Seguidores de Recetas
Los grandes Chefs no Aristoteles:
siguen recetas: las El problema es que los jóvenes
crean e improvisan
conocen la teoría pero no tienen
experiencia, y los viejos tienen
experiencia y se han olvidado la teoría.
Las dos JUNTAS son esenciales.
Ciclo de Diseño
Porqué conocen la TEORÍA (la química y física de los
ingredientes) íntimamente
+
tienen mucha, variada y minuciosa EXPERIENCIA en
aplicarla
Ciclo de
Aprendizaje

5. 7 Principios Energéticos
4 Leyes de la Termodinámica + 3 Adicionales de Odum
1. Principio cero de la energética Si dos sistemas termodinámicos A y B están en
equilibrio térmico y B a su vez está en equilibrio térmico con el sistema
termodinámico C, entonces A y C están en equilibrio térmico.
2. Primer principio de la energética El incremento de energía interna de un sistema
es igual a la cantidad de energía aportada al sistema por calentamiento menos la
cantidad de energía entregada por el sistema en forma de trabajo sobre su entorno.
3. Segundo principio de la energética La entropía total de cualquier sistema
termodinámico aislado tiende a aumentar en el tiempo, aproximándose a su valor
máximo.
4. Tercer principio de la energética A medida que un sistema se acerca al cero
absoluto de temperatura, todos los procesos cesan y la entropía del sistema alcanza
su valor mínimo o cero en el caso de un sustancia cristalina perfecta.

6. 7 Principios Energéticos
4 Leyes de la Termodinámica + 3 Addicionales de Odum
1. Cuarto principio de la energética En el campo de la energética ecológica, H.T. Odum
considera la máxima potencia como el cuarto principio de la energética. El propio Odum
propuso el principio de máxima adquisición de potencia (Maximum empower) como corolario
del principio de máxima potencia y consideró que éste describía las tendencias auto-
organizativas evolucionarias.
2. Quinto principio de la energética El factor de calidad de la energía se incrementa
jerárquicamente. Basándose en estudios de la cadena alimentaria ecológica, Odum
propuso que las transformaciones energéticas forma unas series jerárquicas que se miden por
el incremento de transformidad (en inglés transformity) (Odum 2000, p.246).
Los flujos de energía desarrollan redes jerárquicas en las cuales, los nuevos flujos energéticos
entrantes interactuan y son transformados mediante trabajo en formas de energía de mayor calidad que
realimentan acciones amplificadoras, ayudando a maximizar la potencia del sistema (Odum 1994,
p.251)
1. Sexto principio de la energética Los ciclos de la materia tienen patrones jerárquicos
medibles mediante el ratio emergía/masa que determina su zona y frecuencia de pulso en la
jerarquía energética (Odum 2000, p.246). M.T. Brown y V. Buranakarn escriben:
Generalmente, la emergía/masa es un buen indicador de la reciclabilidad, teniendo los materiales más
reciclables un mayor ratio emergía/masa (Brown & Buranakarn 2003, p.1)

7. Y la teória de la Energía es
MUY importante por ser
bastante contra-intuitiva
xxx Mira!! Ref: Crash Course de Chris Materson
Y en lo que esta BASADA
nuestra sociedad

8. Leyes de la Termodinámica
o “Leyes de la Energía”
1.Conservación de
Energía

9. Leyes de la Termodinámica
o “Leyes de la Energía”
1.Conservación de
Energía
2.Entropía

10. Leyes de la Termodinámica
o “Leyes de la Energía”
Aceleración de la Entropía
Por
más transformaciones de energía
de una forma a otra
y más ineficacia (pérdidas en calor)
en las transformaciones

11. Leyes de la Termodinámica
o “Leyes de la Energía”
¿La Vida?
Eros
La Diosa Madre
antiguamente era
una representación
de la Vida-Muerte
Thanatos

12. las madres matan y se comen a los
Aristoteles:
más débiles...
El problema es que los jóvenes
Y TAMBIÉN conocen la teoría pero no tienen
experiencia, y los viejos tienen
defienden ferozmente a sus crías experiencia y se han olvidado la teoría.
Y la teoría a menudo esta MUY adelantada
con respecto a la práctica

13. Leyes de la Termodinámica
o “Leyes de la Energía”
¿La Vida?
Teoría del Caos
Fractales,
atractores

14. El Patrón de Sucesión Natural
Aumento de la Vida / Eficencia / Fertilidad
> dirección general de la Evolución
El trabajo de Howard Odum
proporciona un marco teórico Una historia
y una herramienta conceptual de vida y
muerte.
Que ha sido crítica en el
desarrollo del concepto de = una historia
de economía
permacultura.
energética.

15. M4.4 Howard Odum * Pionero de
Ecología de Sistemas
Importancia de la Teoría
Biografía de Odum
Emergy
Las leyes 4ª y 5ª
Corolarios y Aplicaciones

16. Howard T. Odum
“Puede que, igual que se ha atribuido a culturas
pasadas, las personas encuentren otra vez gloria en
ser un agente de la naturaleza”
Odum fue un cientifico, profesor y agente de la
naturaleza, un permacultor integral
“Si queremos retener y utilizar con eficacia la increible
complejidad del conocimiento humano desarrollado en el
siglo 20, necesitamos conceptos unificadores para
consolidar el entendimiento de los diferentes sistemas y
1924, Chapel Hill, Carolina simplificar la enseñanza de los principios generales
del Norte
2002, Gainesville, Florida

17. Odum desarrollo gran parte de su
trabajo junto con su hermano
Eugene, biólogo y también un
pionero en ecología de sistemas
Juntos escribieron el primer libro
de texto sobre ecología!
Puedes buscar a “Eugene Odum” en el libro-e
http://permaculturescience.org y ver una entrevista
con él (en ingles)

18. Odum dejó un increible legado en muchos campos asociados con
la ecología, los sistemas y la energía.
Estudió ecosistemas en todo el mundo y fue pionero en el estudio de diversas areas, algunas de
las cuales son ahora campos diferenciados de investigación.
Modelos ecológicos (Odum 1960a);
Ingenieria ecológica (Odum et al. 1963);
Economía ecológica (Odum 1971);
Ecología estuárica (Odum and Hoskins 1958);
Ecología de los sistemas tropicales (Odum and Pidgeon 1970);
Teória general de sistemas

19. M4.4 Howard Odum * Pionero de
Ecología de Sistemas
Importancia de la Teoría
Biografía de Odum
Emergy
Las leyes 4ª y 5ª
Corolarios y Aplicaciones

20. Energía
Proceso de
transformación de
energía
Es la habilidad para realizar trabajo...
Y el TRABAJO se define cómo cualquier
transformación útil de la Energía.
…en la mayoría de los tipos de trabajo, un tipo de energía es transformado en otro tipo. Con algo
de esa energía que se va en formas que no se pueden utilizar para realizar más trabajo
(normalmente calor).

21. FUENTES de
Energía

Energía Solar

Energía Eólica
Energía Geotérmica
Energía Mareal
Energía Biomasa
FORMAS de energía

Energía hidroeléctrica

Energía Núclear

Combustibles fósiles
• Energía Térmica,
• Energía Química
• Energía Electrica
• Energía Radiante
Potencial • Energía Nuclear
• Energía Magnética
y Cinética • Energía Elástica
En la clase 4.6 Veremos en profundidad + mezclas • Energía Sonora
las Fuentes de Energía Renovables • Energía Mecánica
• Energía Luminosa
• Masa (E=mc²)

22. No todas las formas de
energía son
equivalentes...
Térmica = electríca =X química = ….
X X
En su capacidad para realizar trabajo
flexibilidad
convertibilidad
No toda la energía tiene la misma calidad
Facilidad de
concentración
transporte

23. Para poder comparar necesitamos
otro concepto de energía
Emergy: la energía (de un tipo) requerida directa e
indirectamente para hacer algo
Expresada normalmente In p u tt
In p u
Em e rrg y
Em e g y In p u tt
In p u
en energía solar B Em e rrg y
Em e g y
B
CC
In p u tt
In p u
Em e rrg y
Em e g y
A Out put Emergy = A + B + C
Out put Emergy = A + B + C
A
Unidades:
Julios solares o emjulios
T rra n sf o rrm a ttio n
T a nsf o m a io n
(sej) Pr o c e ss
Pr o c e ss

24. Intensidades
Emergéticas
La relación entre la
emergía utilizada y la
In p ut
In p ut
Em e rr g y
Em e g y Inp utt
Inp u
B Em e rr g y
Em e g y
B
C
C emergía resultante
Inp ut
Inp ut
Em e rr g y
Em e g y
A Out put Emergy = A + B + C
Out put Emergy = A + B + C
A
Cuanto + bajo sea el
T rr a nsfo rr m a tio n
T a nsf o m a t io n
Pr o c e ss
Pr o c e ss valor >> + eficiente es el
proceso
Expresadas en:
- sej/J ------> transformidades
- sej/g ------> Emergía específica
- sej/$ ------> emdolares

25. Solar transformities
Solar emjoules
per Joule
(sej/J)
Sunlight 1
Plant production
Wood
6.700
36.000
Por ej.
Coal 67.000
Oil 90.000 Hacen falta 300.000
Electricity 300.000 emjulios para producir un
julio de energía eléctrica

26. Total Emergy Input
Total Emergy Input
= 10.8 E 24 sej/yr
= 10.8 E 24 sej/yr
In p u tt
In p u In p u tt
In p u
Em e rrg y
Em e g y Em e rrg y
Em e g y
BB CC
Utilizando un factor de
$ conversión podemos
$
expresar el emergy en su
In p u tt
In p u equivalente económico
Em e rrg y
Em e g y
AA People
People
Product ion
Product ion Consumpt ion
$
$ Consumpt ion
Gross Domestic Product
Gross Domestic Product
10.4 E12 $
10.4 E12 $
Por ej.
Tot al Emergy = 10.8 E24 sej/ yr = 1 .0 E1 2 sej/ $
Tot al Emergy = 10.8 E24 sej/ yr = 1 .0 E1 2 sej/ $
Cada dólar de la economía
GDP
GDP 10.4 E12 $/yr
10.4 E12 $/yr de EEUU tiene una energía
incorporada de 1xE12 sej.

27. Soporte del medio a la economía humana...
Soporte del medio a la economía humana...

28. A traves de la evaluación emergética (síntesis
emergética) podemos:
evaluar la fortaleza y la eficiencia de un sistema,
comparar entre alternativas de desarrollo
Averiguar cual es la forma más eficiente de utilizar un recurso
y sobre todo nos da la capacidad de analizar sistemas complejos
integrando los recursos económicos y los recursos naturales
“gratuitos”.

29. M4.4 Howard Odum * Pionero de
Ecología de Sistemas
Importancia de la Teoría
Biografía de Odum
Emergy
Las leyes 4ª y 5ª
Corolarios y Aplicaciones

30. Cuarta Ley de La
Termodinámica
Principio de máxima
potencia
<<< Puedes hacerte una idea
de que podría representar
este diagrama para la
próxima clase??
Los sistemas maximizan la potencia: Este es el trabajo de Odum
1) Desarrollando almacenes de energía de alta calidad,
2) utilizando la energía almacenada para incrementar la entrada de nueva energía,
3) reciclando materiales a medida que se necesitan,
4) organizando mecanismos de control que mantienen el sistema adaptado y estable,
5) estableciendo intercambios para los materiales necesarios,
6) Contribuyendo con trabajo para el sistema superior
>> 5ª Ley: todos los sistemas
se organizan jerarquicamente

31. Cuarta Ley de La
Termodinámica
Principio de máxima
potencia
Cuarto principio de la
energía. En el campo de la
energética ecológica, H.T.
Odum considera la máxima
potencia como el cuarto
principio de la energética.
Los sistemas maximizan la potencia: El propio Odum propuso el
1) Desarrollando almacenes de energía de alta calidad, principio de máxima
adquisición de potencia
2) utilizando la energía almacenada para incrementar la
entrada de nueva energía,
(Maximum empower) como
corolario del principio de
3) reciclando materiales a medida que se necesitan,
máxima potencia y consideró
4) organizando mecanismos de control que mantienen el que éste describía las
sistema adaptado y estable, tendencias auto-organizativas
5) estableciendo intercambios para los materiales necesarios, evolucionarias.
6) Contribuyendo con trabajo para el sistema superior

32. Más flores,
Cuarta Ley de La
Miel, Cera
más larvas
Termodinámica
Principio de máxima
potencia
Polen, nectar, >
fruta
Reciclar, hibernar,
Swarm
Los sistemas maximizan la potencia:
1) Desarrollando almacenes de energía de alta calidad,
2) utilizando la energía almacenada para incrementar la
entrada de nueva energía,
3) reciclando materiales a medida que se necesitan,
4) organizando mecanismos de control que mantienen el
sistema adaptado y estable,
5) estableciendo intercambios para los materiales necesarios,
6) Contribuyendo con trabajo para el sistema superior

33. 4th Ley de la termodinámica
Principio de Máxima Potencia
“Con el tiempo,
A traves del proceso de prueba y error han
evolucionado patrones complejos de estructuras y
procesos...
Los exitosos sobreviven por que utilizan bien los
materiales y energías en su propio mantenimiento,
y compiten bien con otros patrones que el azar les
interpone.”
H.T. Odum

34. 5th Law de la termodinámica
La Calidad de la energía se incrementa de
forma jerárquica.
Basandose en estudios de la cadena trófica, Odum propuso que las transformaciones
energéticas forman una serie jerárquica en la que la transformidad va incrementandose
(Odum 2000, p. 246).
Los flujos de energía desarrollan redes jerarquicas en las que las energías entrantes
interactuan y son transformadas en formas de energía de mayor calidad que
retroalimentan acciones de amplificación, ayudando a maximizar el poder del sistema”
(Odum 1994, p. 251)

35. 5th Ley...
Todos los sistemas están organizados jerarquicamente
Los flujos de energía del universo están organizados en jerarquias de
transformación energética.
La posición en la jerarquía energética puede medirse por la cantidad
de energía requerida para producir algo.
Ejemplo
La cadena
Alimenticia
Humana
Basada en el combustible

36. Jerarquía Aguila
Cantidad de
la energía
Holaquía Calidad de
La Energia
2) Los sistemas
complejos están a su
vez formados por sub-
sistemas Holones
conejo
3) y los sub-sistemas se organizan
en jerarquias anidadas (holarquias)
hierbas

37. Jerarquía de transformación energética

38. M4.4 Howard Odum * Pionero de
Ecología de Sistemas
Importancia de la Teoría
Biografía de Odum
Emergy
Las leyes 4ª y 5ª
Corolarios y Aplicaciones

39. ¡Aún hay muchas conexiones
fertiles por hacer!
El trabajo de Odum aún no ha sido
aplicado para diseñar la economía
>> y este es un importante trabajo para la siguiente generación de
diseñadores de Permacultura Integral
ej. ¿Que aparecería de integrar los trabajos de Silvio Gessell (M5.2), Howard Odum's + Dana
Meadow's (M4.5)? Porqué seguramente descubriríamos cosas importantes....
“Si queremos retener y utilizar con eficacia la
increíble complejidad del conocimiento humano
desarrollado en el siglo 20, necesitamos conceptos
unificadores para consolidar el entendimiento de los
diferentes sistemas y simplificar la enseñanza de los
principios generales”
conocimiento >> principios generales

40. Uso de Energía y Recursos
Crecimiento exponencial de la
economía.
Perdida de Biodiversidad
Población
Polución conocimiento >> principios generales
¿Pudiera ser
que
necesitabamo
s todo ese
exceso de
energía para
entender
realmente la
ingenieria de la
sostenibilidad?
David
Holmgren

41. Ej.2 – Las
muntinacio-nales
como eficientes
predadores
NO inevitable, solo
el buen uso Del patrón
Para maximizar la potencia de una actividad económica,
recursos locales > utilizados e intercambiados por recursos adicionales.
Ej. Buena tierra plantada con adición de fertilizantes > la gente compra muchos
productos.> Buenos beneficios > compra más tierra ineficiente > se repite el
proceso muchas veces.
> Sobrevive la gestión exitoda + es copidada por otros.
> Porque su trabajo ayuda a incrementar el consumo energético de toda la
economía y sobrevive > sigue “alimentandose” de otros...

42. 1) desarrollando almacenes de energía de alta calidad
2) utilizando la energía almacenada para incrementar la entrada de nueva energía,
Cada dólar americano $ es equivalente a unos
1,000,000,000,000 Solar emergy joules

43. 2) los sitemas complejos
Jerarquias energéticas ... tienen a su vez
subsistemas
Multinacionales
3) y los sub-
sistemas se
empresas
organizan en
jerarquias
anidadas.
Pequeños
1) tienen componentes 43 negocios
> nosotros en este nivel >

44. Contribución de Odum
 Howard Odum (ecologista, – “Energy Basis for
Man and Nature”)
 Una base de la PermaCultura – diploma?!?
 SU CONTRIBUCIÓN:
1. Ecosistemas como flujos de energía
2. Incorporando elementos vivos y non-vivos
3. Incorporando sistemas y economías humanas
como parte integral del mundo natural.
Una persona incómoda
> a veces impopular incluso entre los
ecologistas...

45. también desarrolló un “idioma de sistemas” en
símbolos
P a t h w a y L in e : a f lo w o f e n e r g y , o f te n w ith a f lo w
o f m a te r ia ls .
S O U R C E : o u ts id e s o u r c e o f e n e r g y ; a f o r c in g f u n c tio n
.
origen
S T O R A G E : a c o m p a r tm e n t o f e n e r g y s to r a g e w ith i n th e s y s te m
s to r in g q u a n tity a s th e b a la n c e o f in f lo w s a n d o u tf lo w s
almacén
para Diagramas de Flujo (M2)

46. idioma de sistemas
IN T E R A C T IO N : p r o c e s s w h ic h c o m b in e s d if f e r e n t ty p e s
o f e n e r g y f lo w s o r m a te r ia l f lo w s to p r o d u c e a n
interacción
o u tf lo w in p r o p o r tio n to a f u n c tio n o f th e in f lo w s .
P R O D U C E R : u n it th a t c o lle c ts a n d tr n a s f o r m s lo w - q u a lity
e n e r g y u n d e r c o n tr o l in te r a c tio n s o f h ig h e r q u a lity f lo w s .
productor .
C O N S U M E R : u n it th a t tr a n s f o r m s e n e r g y q u a lity , s to r e s it,
a n d f e e d s it b a c k a u to c a ta ly tic a lly to im p r o v e in f lo w
consumidor

47. origen
Q ui ckTi m e™ and a
TI FF ( LZW) decom pr ess or
ar e needed t o s ee t hi s pi ct ur e.
proceso
productor consumidor almacén

48. Contabilidad emergética
Cosecha de camarones +1092*
Perdidas para la región - 602
Perdidas para Ecuador - 1100
Beneficios para EEUU + 710
Accounting
* in millones de Em$ por año

49. !Aún hay muchas conexiones
fertiles por hacer!
El trabajo de Odum tampoco se a aplicado al diseño
de ecologías,
>> algo crucial si queremos crear diseños de permacultura integral sostenibles a
largo plazo y realmente prósperos.
ej. ¿Cómo sería una comunidad internacional “Permacultural” realmente madura?
>> "Permacultura" en un sentido general: cualquiera que este trabajando hacía una cultura
sostenible.
Los sistemas que maximizan la potencia son sistemas que retroalimentan el sistema mayor
Ej. un arbol utiliza la energía solar para incrementar la extensión de sus hojas... en este proceso
el arbol apoya todo el sistema vegetal
incrementando los nutrientes, creando un
Microclima estable, ciclando los
>
Nutrientes, Y proporcionando comida
para los animales, así el arbol maximiza
Su propia potencia y la potencia del
Sistema al que pertenece

50. El gran patrón que
MATA IDEAS-BIODIVERSIDAD Y
conexión parece ser nuestra
INCAPACIDAD para resolver
conflictos
Miedo
A discutir
Evitar
Impacientarse
Demonizar
Minimizar Tecnologías
Y conocimiento
No no adecuados
escuchar conocimiento >> principios generales

51. Y cómo todo esto interactuará con
estas otras historias “almacenes
de energía de alta calidad” ...
Petroleo

52. Y cómo todo esto interactuará con
estas otras historias “almacenes
de energía de alta calidad” ...
Dinero
Cada pais según sus reservas de oro y moneda extranjera menos su deuda externa.
Basado en datos del 2009 de CIA Factbook
Source: Wikipedia

53. Y cómo todo esto interactuará con
estas otras historias “almacenes
de energía de alta calidad” ...
¿Conocimiento?