David Perelló-Orts*
José Javier Verdugo-Perona**
Joan Josep Solaz-Portolés***
Universitat de València
Email: Joan.solaz@uv.es
RESUMEN
Este estudio investiga el conocimiento sobre recursos energéticos y cuestiones afines, y las percepciones y actitudes hacia la bioenergía de los estudiantes de secundaria. En concreto, sus objetivos son: 1) Evaluar el nivel de conocimientos sobre recursos energéticos y cuestiones afines y su variación con el nivel académico; 2) Determinar las percepciones y las actitudes hacia la bioenergía y su variación con el nivel académico; y 3) Analizar la relación existente entre las dos medidas anteriores. Se han administrado dos cuestionarios: uno sobre obtención, generación, almacenamiento, transporte, consumo y conservación de la energía; y uno sobre percepciones y actitudes hacia la bioenergía. Han participado un total de 92 estudiantes de educación secundaria de cuatro cursos diferentes. De los resultados obtenidos se puede concluir que: a) el nivel de conocimientos sobre recursos energéticos y cuestiones relacionadas con ellos no es satisfactorio, aunque aumenta significativamente con el nivel académico; b) las percepciones y las actitudes encontradas son mediocres y no mejoran con el nivel académico; y c) existe una correlación significativa y positiva entre el nivel de conocimientos sobre obtención de la energía y las actitudes hacia la bioenergía; y entre el nivel de conocimientos sobre generación, almacenamiento y transporte de la energía, y actitudes hacia la bioenergía.
PALABRAS CLAVE: conocimientos, recursos energéticos, percepciones, actitudes, bioenergía
ABSTRACT
This study investigates secondary students’ knowledge of energy resources and associated issues and perceptions and attitudes toward bioenergy. Specifically, its objectives has been: 1) To assess the level of knowledge about energy resources and related issues and their variation with the academic level; 2) Determine the perceptions and attitudes toward bionergy and its variation with the academic level; and 3) Analyse the relationship between the two previous measures. Two questionnaires have been administered: one, on energy acquisition, energy generation, storage and transport, and energy consumption and conservation; and the other on perceptions and attitudes toward bioenergy. A total of 92 secondary students from 8th to 11th grade participated in this study. Based on the scores obtained, it can be concluded that: a) students do not have an adequate knowledge of the energy resources and associated issues, but this knowledge significantly increases with the level of academic training; b) students have poor perceptions and attitudes toward bioenergy and they do not improve with the level of academic training; and c) there is a positive and significant correlation between the level of knowledge about energy acquisition and attitudes toward bioenergy, and between the level of knowledge about energy generation, storage and transport and attitudes toward bioenergy.
KEY WORDS: knowledge, energy resources, perceptions, attitudes, bioenergy.
Para citar este artículo puede utilizar el siguiente formato:
David Perelló-Orts, José Javier Verdugo-Perona y Joan Josep Solaz-Portolés (2019): “Recursos energéticos y bioenergía en la educación secundaria: primeros resultados”, Revista Contribuciones a las Ciencias Sociales, (abril 2019). En línea:
https://www.eumed.net/rev/cccss/2019/04/recursos-energeticos-bioenergia.html
//hdl.handle.net/20.500.11763/cccss1904recursos-energeticos-bioenergia
Durante la segunda mitad del siglo XX la demanda energética mundial aumentó notablemente debido al gran desarrollo industrial que se dio después de la segunda guerra mundial. La mayor parte de esta demanda energética fue cubierta con energía proveniente de los combustibles fósiles, que son perjudiciales para el medio ambiente (Bodzin, 2012). La Directiva 2009/28/CE del Parlamento Europeo y del Consejo relativa al fomento del uso de energía proveniente de fuentes renovables fija los objetivos obligatorios en relación con la cuota de energía procedente de fuentes renovables en el consumo final bruto de energía y en el transporte. La implantación de estos programas ha provocado que en la actualidad se esté produciendo una transición energética desde las fuentes de energía no renovables hacia las renovables. En el caso particular de España, en 2016 el consumo de energías proveniente de fuentes renovables fue bajo (13.9%) comparado con las fuentes de energía no renovables (86.1%). En cuanto a la producción de energía, el 53.1% de la energía producida en España lo fue a partir de fuentes renovables. La diferencia entre el consumido y el producido se explica porque la mayor parte de la energía consumida en España es importada en forma de petróleo (44.5%) y en forma de gas natural (20.4%) (Ministerio de Energía, 2017).
A diferencia de en décadas anteriores en las que la sociedad pensaba que vivía en un planeta con recursos naturales inagotables, la sociedad se dio cuenta a finales del siglo XX de que los recursos naturales son limitados y que el planeta donde vivimos no es capaz de absorber los residuos producidos por el consumo cada vez mayor de energía y materias primas. Esta nueva conciencia ambiental dio lugar a la aparición del concepto de desarrollo sostenible (Brundtland, 1987), que implica un cambio en las relaciones entre las diferentes sociedades humanas y entre estas y la naturaleza (Saura- Calixto & Hernández-Prados, 2008). En un intento de implicar al conjunto de los educadores, la ONU propuso en la cumbre celebrada al 2002 en Johannesburgo la celebración de una Década por de la Educación para un Futuro Sostenible (Vilches & Gil, 2007).
La energía juega un papel central en el desarrollo sostenible, puesto que se encuentra presente en todos los sectores de nuestra sociedad. Su disponibilidad es esencial para el desarrollo económico de cualquier sociedad moderna y de ella dependen los servicios básicos que se dan por garantizados en los países industrializados (Bodzin, 2012). Como consecuencia del desarrollo agresivo que se llevó a cabo durante la mayor parte del siglo XX, la demanda energética en este periodo se multiplicó por diez y la mayoría de ella fue cubierta por combustibles fósiles. Es de esperar que esta demanda energética todavía aumente más durante las próximas décadas. La producción de energía a partir de sus fuentes es uno de los mayores problemas medioambientales de la actualidad, debido a que la utilización de combustibles fósiles ha provocado el aumento de la concentración de CO2 a la atmósfera en un 30% (Bodzin, 2011.). Por ello, en últimas décadas se está produciendo un cambio en el modelo energético con la introducción de las energías renovables.
La gran variedad energética existente en la actualidad, su producción, su transporte, almacenamiento y utilización, afecta a la estructura social y económica de los países. Es por este motivo que la mayoría de los países están cada vez más interesados en las energías renovables, con un menor coste y un elevado potencial a la hora de reducir los problemas medioambientales que nos afectan (Özbaş, 2016). Consideradas como energías inagotables y limpias, las energías renovables han demostrado ser más beneficiosas y ventajosas que los combustibles fósiles (Tortop, 2012).
Cuando se analizan los conocimientos que tienen los estudiantes de secundaria sobre las energías en general, y las energías renovables en particular, nos damos cuenta de que se pueden catalogar como bajos. En los Estados Unidos, el estudio realizado por Bodzin (2011) concluye que los estudiantes de 8.º grado (14 años) no tienen los conocimientos curriculares establecidos. También ha encontrado que la mayoría de ellos tienen muchos errores conceptuales y confusiones sobre el origen de la gasolina, el gas natural y el petróleo y la importancia que juegan en la sociedad actual; o sobre la utilización y viabilidad de la energía nuclear y las fuentes de energías renovables y no renovables. En un reciente estudio realizado por Van Dael, Lizin, Swinnen y Van Passel (2017) se encontró que el nivel de conocimiento de las energías renovables por parte de los estudiantes de secundaria era pobre. Estos resultados van en concordancia con los obtenidos en estudios anteriores en distintos países (Qu, Ahponen, Tahvanainen, Gritten, Mola-Yudego, & Pelkonen, 2011; Tortop, 2012; Halder et al., 2012). La situación en España parece que no es mucho mejor. El alumnado que accede a 1.º de Bachillerato tiene dificultades a la hora de describir algunos de los conceptos energéticos básicos, como pueden ser fuentes primarias de energía, eficiencia energética o los procesos que se dan en las centrales energéticas (Dios-Jiménez & Sampedro, 2006).
La bioenergía se ha convertido en los últimos años en uno de los sectores más dinámicos dentro del ámbito de la economía global energética (Halder et al., 2012) y juegan un papel importante en la sostenibilidad de la economía (Özbaş, 2016). En la actualidad, hay muchos tipos de bioenergía, como pueden ser los biocombustibles, la energía geotérmica o el biogás, pero la forma de bioenergía más utilizada es la que proviene de la madera. La bioenergía se obtiene a partir de la biomasa, y ésta, según su procedencia, se puede clasificar en biomasa forestal, biomasa procedente de residuos de la agricultura y biomasa procedente de residuos domésticos. Los principales inconvenientes que presenta son el hecho de que se le ha hecho responsable del aumento de los precios productos alimentarios y de la disminución de su disponibilidad en la gran mayoría de los países en vías de desarrollo (Halder et al., 2012). Actualmente, el 13% de la producción energética mundial se debe a las energías renovables, entre ellas la mayor contribución, un 77%, es debida a la bioenergía. En el global de la producción energética la bioenergía representa aproximadamente el 10%, aunque esta aportación varía mucho entre los diferentes países. En los países industrializados, la bioenergía representa menos de un 3% del total de su producción energética, mientras que a los países en vías de desarrollo llega hasta el 22% de su receta energética (Bauen, Berndes, Junginger, Londo, & Vuille, 2012).
A pesar de que la bioenergía, y la biomasa forestal en particular, es la fuente de energía renovable que más aporta a la generación de energía global, es mucho menos conocida que otras formas de energías renovables, como pueden ser la energía solar o la eólica. Este hecho ha sido comprobado por Halder et al. (2012) en la región finesa de Carèlia, donde sus escolares no son conscientes de que viven en una de las regiones más avanzadas en cuanto a la producción de biomasa forestal del mundo, y por Van Dael et al. (2017) en un estudio de similares características en la región belga de Flandes.
La educación secundaria es importante para conseguir que esta información científica llegue de manera efectiva a los jóvenes estudiantes. Al analizar las actitudes y las percepciones de los estudiantes de secundaria respecto a la bioenergía, encontramos que, en general, estos presentan unas actitudes positivas, pero sus percepciones no son tan buenas. En Bélgica se ha encontrado que el nivel de conocimientos de los estudiantes sobre la bioenergía afecta poco a sus actitudes, pero están muy relacionados con las percepciones, puesto que la asistencia a una sola clase sobre bioenergía hace aumentar favorablemente las percepciones de los estudiantes hacia la bioenergía (Van Dael et al., 2017). Siguiendo esta línea, en los Estados Unidos se ha demostrado que los estudiantes mejoraban en un 22% sus conocimientos sobre el medio ambiente después de la realización de un curso medioambiental, y que elevados conocimientos sobre el medio ambiente promocionaban actitudes positivas sobre este (Bradley, Waliczek & Zajicek, 1999). En China se ha encontrado que los estudiantes presentan una actitud muy positiva hacia las energías renovables y la bioenergía, pero esta disminuye cuando se trata de biomasa forestal por miedo a la deforestación (Qu et al., 2011). En un estudio realizado en Chipre, se ha encontrado que las actitudes y las percepciones de los estudiantes respecto a la bioenergía son positivas. Sus actitudes respecto a aprender y a utilizarla fueron más positivas que sus percepciones debido a que piensan que la bioenergía tiene como efecto positivo que reduce el calentamiento global, pero como efecto negativo que aumenta los costes de la producción de alimentos (Özbaş, 2016).
De acuerdo con los estudios analizados anteriormente, los diferentes problemas socioambientales que han estado afectando el medio ambiente de nuestro planeta tienen que ser afrontados por las generaciones futuras, puesto que el desarrollo actual resulta insostenible. Una de las claves para conseguir este desarrollo sostenible será la transición energética hacia fuentes de energía renovables, más limpias y menos perjudiciales con el medio ambiente que las fuentes de energía procedentes de combustibles fósiles, utilizadas mayoritariamente hoy en día. Por otra parte, distintos trabajos internacionales confirman que los conocimientos de los estudiantes de educación secundaria en materia de energía, y muy especialmente en materia de energías renovables, son escasos.
Teniendo presente que la formación de los estudiantes en materia de obtención, generación, almacenamiento, transporte, consumo y conservación de la energía constituyen cuestiones básicas en la alfabetización científica, este estudio pretende ser una primera aproximación al nivel de instrucción que se alcanza a lo largo de la educación secundaria sobre estas cuestiones. Concretamente, el primer objetivo de este estudio es:
Se ha visto en la introducción que es importante tener información sobre las percepciones y las actitudes hacia las energías renovables. También se ha indicado que la bioenergía es la fuente de energía renovable que más aporta a la generación de energía global. Por ello, el segundo objetivo es:
Por último, diversos estudios han puesto de manifiesto que el nivel de conocimientos relacionados con la energía de los estudiantes puede influir sobre dichas percepciones y actitudes. Se pretende con esta investigación, y esto constituye el tercer objetivo:
Se trata de un diseño “no experimental” transversal de un factor, el nivel académico (o curso académico de la educación secundaria). Las variables dependientes son el nivel de conocimientos sobre obtención, generación, almacenamiento, transporte, consumo y conservación de la energía; y las percepciones y las actitudes hacia la bioenergía.
Participaron un total de 92 estudiantes (55 chicos y 37 chicas), de edades comprendidas entre los 14 y los 18 años, de 2º (41), 3º (27) y 4º (12) de ESO y de 1º de Bachillerato (12) de un instituto público valenciano (España). Los estudiantes de 4º de ESO y 1º de Bachillerato cursaban un itinerario científico-técnico.
No se realizó un muestreo aleatorio, sino que se trata de una muestra de conveniencia. En consecuencia, los resultados obtenidos de este trabajo no se pueden extrapolar a toda la población estudiantil.
Para determinar el nivel de conocimientos sobre obtención, generación, almacenamiento, transporte, consumo y conservación de la energía, se utilizó una versión traducida, simplificada y adaptada del cuestionario de opción múltiple propuesto por Bodzin (2011). La versión original consta de 39 ítems, la versión utilizada tiene 25 ítems que, según el propio autor del cuestionario, son los más representativos. De ellos, 10 ítems están relacionados con la obtención de energía, 9 con la generación y transporte de energía, y 6 con el consumo y conservación de la energía. En el Anexo 1 puede verse dicho cuestionario.
Las percepciones y las actitudes de los estudiantes hacia la bioenergía fueron evaluadas mediante una versión traducida y adaptada del cuestionario validado por Halder et al. (2012). Es un cuestionario de opción múltiple con 10 ítems vinculados a las percepciones y 7 a las actitudes. Utiliza una escala tipo Likert de cinco niveles: muy en desacuerdo (1 punto), en desacuerdo (2 puntos), no lo sé (3 puntos), de acuerdo (4 puntos) y muy de acuerdo (5 puntos). El cuestionario completo se recoge en el Anexo 2.
Los instrumentos se administraron en una sesión de clase normal y, en promedio, su cumplimentación no ocupó más allá de 50 minutos. Primero se contestó al cuestionario de obtención, generación, almacenamiento, transporte, consumo y conservación de la energía; después
se contestó al de percepciones y actitudes hacia la bioenergía.
Con el fin de calcular la puntuación total del primer cuestionario, se han sumado las puntuaciones de los 25 ítems. Tras la suma, se ha calculado la puntuación en una escala 0-10 puntos. Una vez obtenidos estos datos se realiza el promedio de todos ellos para calcular la puntuación total promedio de cada cuestionario en cada nivel académico. En el caso del segundo cuestionario, de 17 ítems, se ha seguido el mismo procedimiento.
Para calcular la fiabilidad de los cuestionarios se aplica el método de las dos mitades, calculando el coeficiente de correlación entre la puntuación media de los ítems pares y de los ítems impares y, a partir de él, el coeficiente de fiabilidad. En el caso del primer cuestionario (Conocimientos sobre energía), el coeficiente de correlación resultó r = 0.62. En el caso del segundo cuestionario (Percepciones y Actitudes sobre la Bioenergía) es r=0.65. Los coeficientes de fiabilidades se evalúan con la fórmula de Spearman-Brown (2r/1+r). Para el primero el valor es 0.76 y para el segundo 0.78. En ambos casos pueden considerarse aceptables (Barrios y Cosculluela, 2013).
El test de Shapiro-Wilk aplicado a las puntuaciones de los cuestionarios en cada nivel académico conduce a valores de significación, p, que se encuentran siempre por encima de 0,05. En consecuencia, en todos los casos se puede rechazar la hipótesis nula y puede considerarse que todas las puntuaciones siguen una distribución normal.
En la Figura 1 se ofrece la representación gráfica de las puntuaciones medias obtenidas (en una escala de entre 0 y 10 puntos) por los estudiantes de cada nivel académico en cada uno de los tres factores que componen el cuestionario sobre obtención, generación, almacenamiento, transporte, consumo y conservación de la energía (Factor 1: Obtención de Energía; Factor 2: Generación, almacenamiento y transporte de la energía; Factor 3: Consumo y conservación de la energía). También aparece la puntuación total media del cuestionario.
A partir de los datos experimentales se llevó a cabo un análisis de varianza (ANOVA) simple tomando como variable intersujetos el nivel académico (con cuatro niveles: 2.º, 3.º y 4.º de ESO, y 1.º de Bachillerato), y como variable dependiente la puntuación total obtenida en el cuestionario de los conocimientos sobre la energía. Los resultados de este ANOVA revelan que el nivel académico tiene un efecto significativo sobre la puntuación en el cuestionario (con un tamaño del efecto alto), F(3,88)=15,25, p<0,001, η2= 0,34. La aplicación de pruebas post hoc permite localizar diferencias significativas de puntuación entre 2º y 4º de ESO (p<.01), 2º de ESO y 1º de BAC (p<.01), 3º y 4º de ESO (p<.05), y 3º de ESO y 1º de BAC (p<.01).
En la Figura 2 se recogen, en forma de representación gráfica, las puntuaciones medias obtenidas (en una escala de entre 0 y 10 puntos) por los estudiantes de cada nivel académico en cada uno de los dos factores (percepciones y actitudes) y en el total del cuestionario sobre percepciones y actitudes de los estudiantes hacia la bioenergía.
El ANOVA realizado tomando como variable intersujetos el nivel académico (con cuatro niveles: 2.º, 3.º y 4.º de ESO, y 1.º de Bachillerato), y como variable dependiente la puntuación total obtenida en el cuestionario de percepciones y actitudes, pone de manifiesto que el nivel académico no genera diferencias significativas sobre la puntuación en el cuestionario, F(3,88)=0.32, p=0.81.
Por último, se muestran en la Tabla 1 los coeficientes de correlación producto-momento de Pearson entre las puntuaciones obtenidas por los estudiantes en cada uno de los factores que componen los cuestionarios. Se recuerda que son en el primer cuestionario: Factor 1, Obtención de Energía; Factor 2, Generación, almacenamiento y transporte de la energía; Factor 3, Consumo y conservación de la energía. En el segundo cuestionario hay dos factores: percepciones y actitudes hacia la bioenergía.
Los coeficientes de correlación entre factores del mismo cuestionario son, en todos los casos, positivos y significativos, como podía ser previsible a tenor de sus coeficientes de fiabilidad. Se destacan los coeficientes correlación entre F1 y A, y entre F2 y P, ambos positivos y significativos.
De acuerdo con los datos reflejados en la Figura 1, puede afirmarse que el nivel de conocimientos sobre obtención, generación, almacenamiento, transporte, consumo y conservación de la energía que muestran los estudiantes es más bien bajo y, desde luego, no sería el esperable para ciudadanos que tienen que tomar decisiones de gran importancia para el futuro de nuestro planeta. Teniendo en cuenta que el cuestionario está pensado para el octavo grado de Estados Unidos de América (equivalente al 2º de ESO español), los resultados obtenidos no son muy halagüeños. Sólo a partir de 4º de la ESO se llega a un 5 de puntuación media en el cuestionario. A destacar la puntuación especialmente baja que se registra en dos factores del cuestionario: generación, almacenamiento y transporte de la energía; y consumo y conservación de la energía.
Por otra parte, del ANOVA realizado con las puntuaciones del cuestionario sobre obtención, generación, almacenamiento, transporte, consumo y conservación de la energía, parece poder concluirse que la formación académica durante la educación secundaria mejora significativamente el nivel de conocimientos sobre recursos energéticos y de cuestiones asociados a ellos. No obstante, sólo a partir de 4º de ESO dicho nivel de conocimientos puede considerarse aceptable y, teniendo en consideración que a partir de 4º de ESO los participantes son de itinerario científico-tecnológico, cabe pensar que los de otros itinerarios tendrán conocimientos aún menores.
Los resultados obtenidos sobre percepciones y actitudes de los estudiantes de secundaria en relación con la bioenergía, y que vienen recogidos en la Figura 2, revelan unas percepciones y actitudes medias de los estudiantes a lo largo de una buena parte de la educación secundaria. Esto sugiere que la formación académica recibida no es suficiente para mejorar dichas percepciones y actitudes. El ANOVA llevado a cabo con las puntuaciones del cuestionario sobre percepciones y actitudes hacia la bioenergía confirma que el nivel académico no mejora las puntuaciones en dicho cuestionario.
La Tabla 1, que contiene los coeficiente de correlación de Pearson entre las puntuaciones de los tres factores del cuestionario sobre recursos energéticos y los factores del cuestionario sobre percepciones y actitudes hacia la bioenergía, nos confirma que existe una correlación significativa y positiva entre el nivel de conocimientos sobre obtención de la energía y actitudes hacia la bioenergía; y entre el nivel de conocimientos sobre generación, almacenamiento y transporte de la energía, y actitudes hacia la bioenergía. En ambos casos, se evidencia que un mayor nivel de conocimientos sobre recursos energéticos comporta una mejora en las actitudes hacia la bioenergía, una energía renovable.
Finalmente, indicar que este estudio piloto ha puesto en evidencia un claro déficit de conocimientos sobre recursos energéticos y cuestiones afines de nuestros estudiantes de educación secundaria. Esto debería comportar, dada la importancia del tema, la necesidad de tomar las medidas pertinentes por parte de la administración educativa, máxime si, como se ha comprobado, dichos conocimientos influyen decisivamente en las actitudes hacia las energías renovables, como la bioenergía. Otra cuestión, nada baladí, sobre la que se debe incidir desde las aulas es en el análisis de las percepciones de los estudiantes sobre las energías renovables en general, y sobre la bioenergía en particular, para tomar las decisiones didácticas más adecuadas.
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