EXPERIENCIA DE APRENDIZAJE 04
• Título: Reflexionamos y valoramos los avances y desafíos del Perú en el bicentenario para construir el país que anhelamos • Fecha: Del 21 de junio al 23 de julio de 2021 • Periodo de ejecución: Cinco semanas (2y3/5) (semana 12 U semana 13) • Ciclo y grado: Ciclo VI (1.° y 2.° de secundaria) • Áreas: Ciencia y Tecnología |
Competencias | Criterios de evaluación | Actividades sugeridas |
Explica el mundo físico basándose en conocimientos sobre los seres vivos, materia y energía, biodiversidad, Tierra y universo. | •Explica las transformaciones de las fuentes de energía renovables para el desarrollo sostenible. Para ello, interrelaciona conceptos, datos y evidencias que expresa con sus propias palabras. •Argumenta sobre la contribución del desarrollo científico y tecnológico al acceso a energías limpias en el Perú. | Actividad 6: Explicamos las transformaciones de las fuentes de energía renovables para el desarrollo sostenible. Actividad 7: Argumentamos la contribución del desarrollo científico y tecnológico al acceso a energías limpias en el Perú. |
ENFOQUES TRANSVERSALES | VALORES |
Enfoque de derechos |
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Orientación al bien común | Solidaridad |
Enfoque inclusivo o atención a la diversidad. |
|
Enfoque igualdad de género |
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EXPERIENCIA DE APRENDIZAJE INTEGRADA 4 | 1.er y 2.° grado
“Reflexionamos y valoramos los avances y desafíos del Perú en el Bicentenario para
construir el país que anhelamos”.
EXPERIENCIA DE APRENDIZAJE INTEGRADA 4 1.er y 2.° grado ACTIVIDAD 7 : Argumentamos la contribución del desarrollo científico y tecnológico al acceso a energías limpias en el Perú. |
¡Hola! En la actividad anterior explicamos las transformaciones de las fuentes de energías renovables, para el desarrollo sostenible en nuestro país. En esta actividad argumentaremos la contribución del desarrollo científico y tecnológico al acceso a energías limpias en el Perú; sobre esa base plantearemos una propuesta de generación de energía en nuestra familia y comunidad para el desarrollo sostenible y conservación del ambiente. |
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Actividad 7 |
Recurso 1 | 1.er y 2.° grado Contribución del desarrollo científico y tecnológico al
acceso a energías limpias en el Perú Evolución
de las diversas formas de energía1 • Energía
hidráulica: se inventó la rueda hidráulica y la turbina hidráulica. La rueda
hidráulica, funciona por la acción directa, empuje o choque del agua contra
las paletas o piezas que la sustituyen. La turbina es una máquina que
transforma la energía de un fluido en movimiento circular directamente y sin
necesidad de órganos intermedios. • Energía térmica: se obtiene de la
combustión de diversas materias: madera, carbón, petróleo y sus derivados.
Para ello se inventó los motores térmicos. • Energía
solar: para la transformación directa de la energía radiante del sol se
utilizó como primer método espejos esféricos y parabólicos. En la actualidad
la energía fotovoltaica permite transformar directamente la energía solar en
energía eléctrica continua. Para ello, se suelen utilizar semiconductores que
son conectados a un sistema de almacenamiento (baterías) y de conversión de
la corriente. • Energía eólica: la primera idea creadora
del hombre primitivo fue la vela y su utilización en la navegación para
atravesar los mares; luego, el molino de viento: es la máquina energética más
sencilla que se conoce y el único ingenio inventado por el hombre, después de
la vela, para aprovechar el viento como agente activo productor de energía,
posteriormente se modernizó el molino colocando turbinas de eje vertical,
cuando el viento alcanza grandes velocidades. • Energía de
la biomasa: la biotecnología ha permitido que de la biomasa puedan extraerse
combustibles absolutamente ecológicos. En el Perú se viene promoviendo investigaciones
y proyectos que permitirán distribuir electricidad a partir de las fuentes de
energía renovables. Energía eólica. En Marcona (Nazca, región Ica) se
tiene el parque eólico más grande del Perú, Wayra I que producirá 605 GWh
(gigavatios-hora); comprende 42 aerogeneradores que producirán energía a
favor de la población peruana con ella se podrá superar ampliamente la meta
de 5 % de la matriz energética basada en energías renovables. También se
tienen los parques eólicos de: Cupisnique 83,15 MW (Megavatios) (La
Libertad), Talara 30,86 MW (Piura), entre otros. Energía solar3 Se tiene la “Planta solar” más grande
del país ubicada en Moquegua, que dará energía limpia a más de 350 mil
hogares peruanos con cero emisiones de carbono y cero contaminantes locales.
La planta de energía fotovoltaica Rubí genera 440 GWh (gigawatts hora) de
energía eléctrica por año con más de medio millón de paneles solares. Otras
plantas solares fotovoltaicas en el Perú se tienen: Central Majes Solar
(Arequipa), Central Tacna Solar (Tacna), Mariscal Nieto, (Moquegua), entre
otras. Energía hidráulica • El país
cuenta con numerosas centrales hidroeléctricas a nivel nacional, así se
tiene, por ejemplo: la central hidroeléctrica de Mantaro (Huancavelica) 886,0
MW (megavatio), Huinco (Lima) 247,3 MW, Charcani V (Arequipa) 144,6 MW, Cañón
del Pato (Áncash) 263,5 MW, Machupicchu (Cusco) 88,8 MW. • Existen
nuevos proyectos de centrales hidroeléctricas, los mismos que al término del
año 2023 incrementarían la capacidad instalada nacional de generación en
317,2 MW. Asimismo, se viene ejecutando el proyecto Central Hidroeléctrica La
Virgen (Junín) cuya capacidad instalada es de 84 MW4. La Biomasa: La formación de biomasa a partir de la
energía solar se lleva a cabo por el proceso denominado fotosíntesis vegetal;
la energía almacenada en este proceso puede ser transformada en energía
térmica, eléctrica5. |
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Actividad 7 |
Recurso 2 | 1.er y 2.° grado Aportes científicos y tecnológicos de
generación de energía limpia en el Perú El Concytec,
con la finalidad de conocer científicamente qué tecnologías generadoras de
energía solar fotovoltaica funcionan mejor en las diversas condiciones
climáticas del Perú, trabajó con la Pontificia Universidad Católica del Perú
(PUCP)1 : Los científicos de esta universidad coinciden en que la energía
solar fotovoltaica es la más adecuada para poder proveer energía eléctrica al
100 % de las zonas rurales del Perú, porque este sistema convierte la energía
solar directamente en energía eléctrica sin necesidad de un generador,
además, puede guardarse en una batería o suministrarse a la red pública para
dosificar y compartir su uso. Una de las fases de la investigación comprende
un trabajo de campo en cuatro regiones con climas diversos, que, sumando a Lima,
sintetizan la variedad climática del Perú. Desde la costa, la sierra (a una
altura de 4000 m.s.n.m) hasta la selva andina; y es ahí cuando el proyecto
involucra a investigadores de las Universidades Nacionales: San Agustín
(Arequipa), Jorge Basadre Grohmann (Tacna), Toribio Rodríguez de Mendoza
(Amazonas) y la universidad Nacional de Juliaca (Puno). El Riogenerador PUCP2: • Es una
tecnología construida de metal o de madera que en base a un diseño
tradicional de ruedas hidráulicas aprovecha la energía generada por la caída
de agua para el alumbrado de los hogares. • ¿Cómo funciona?: aprovechando el flujo de
agua de riachuelos, canales o ríos se genera una caída para darle movimiento
a la Rueda Hidráulica; el generador trasformará el movimiento de la rueda en
energía eléctrica, la que será almacenada en una batería. Luego, y de acuerdo
a los turnos que se establezcan en la comunidad, el poblador cargará su
batería una vez por semana en el Centro de Cargado de Batería y la trasladará
a su vivienda; y finalmente tendremos electricidad en nuestros hogares. Diseño y construcción de una turbina eólica económica3 Mediante el
desarrollo de un controlador electrónico que permita optimizar la generación
eléctrica, el almacenamiento y la conversión de la energía renovable en
energía de consumo. En el año 2011 se logró la manufactura de una turbina
eólica de bajo costo, diseñada y fabricada totalmente en las instalaciones de
la Universidad de Lima, demostrando que es factible construir sistemas con un
nivel elevado de tecnología, a mediana escala y con recursos propios, lo que
reduce el costo si se trasladan los conocimientos adquiridos a las
poblaciones más alejadas de las ciudades. El uso de motores de inducción de
corriente alterna (AC), permitió que al término de la investigación se
lograra implementar una estación de energía, alimentando con luz eléctrica a
un aula de estudio, en la cual se instalaron 18 fluorescentes led. ¿Por qué
es importante la energía renovable?4 • Contribuye
a una reducción del calentamiento global y a un menor impacto medioambiental.
• Contribuye
a no alterar el equilibrio de los ecosistemas del planeta. • Genera
energía de fuentes renovables, como la eólica, la solar o la hidráulica, no
se produce combustión; es decir, disminuye la emisión de gases nocivos para
la salud. • Mantiene
intactos los recursos del planeta. • Genera un
impacto medioambiental mínimo, una mejor calidad del aire y una reducción de
las enfermedades. La energía renovable produce una mejor calidad de vida. Y
no solo para el hombre, sino para el resto de las especies que habitan el
planeta. |
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Ventajas |
Desventajas |
|
• De fuentes
ilimitadas, lo que permite utilizarlas de forma continuada y a largo plazo
sin problemas de disponibilidad o escasez. • Permiten la
producción a pequeña escala o nivel de usuario. • No generan
gases de efecto invernadero. • No generan
residuos tóxicos o de difícil tratamiento, como sí ocurre con la energía
nuclear. • Generan
puestos de trabajo a nivel local en donde se implementan. |
• Algunas fuentes
de energía renovable son intermitentes (solar, eólica). Sólo producen en
determinadas condiciones y necesitan otras fuentes de apoyo para garantizar
una producción continua. • No están
disponibles en todas las ubicaciones, cada zona dispone de mejores recursos
naturales de una fuente u otra para la obtención de energía. • Algunas
fuentes de energía renovable, necesitan de grandes construcciones que afectan
el ecosistema donde se ejecutan dichas instalaciones (centrales hidráulicas,
parques eólicos, etc.). |
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¿Qué avances
y proyecciones en energías renovables se tiene como país?6 • Las
energías renovables se han desarrollado por tipo de tecnologías y estas han
logrado alcanzar 746 MW, que se presenta en el siguiente cuadro: |
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Tecnología |
Potencia (MW) |
|
Hidroeléctricas
|
391 |
|
Eólicas |
232 |
|
Solares |
96 |
|
Otros |
27 |
|
Total |
746 |
|
• También
funcionarán 500 mil sistemas fotovoltaicos equivalentes a 50 MW de capacidad
que se instalarán en las áreas rurales del país. • La
implementación de cocinas mejoradas reduce y hace más eficiente el uso de
todos los combustibles, pues disminuye hasta en un 50 % la intensidad
energética del consumo de leña. |
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Energía de
biomasa |
2003 |
2010 |
2013 |
2016 |
2025 |
|
Cocinas
mejoradas: familias beneficiadas |
---------- |
64 000 |
72 000 |
144 000 |
500 000 |
|
Programa
presupuestal: acceso y uso de la electrificación rural y urbana7 Servicio de
suministro eléctrico domiciliario en el ámbito rural: • % de viviendas en el ámbito rural que no
cuentan con servicio eléctrico: 20,86 % (año 2019). Servicio de suministro
eléctrico domiciliario en zonas urbanas: • % de
viviendas sin acceso a servicios de energía eléctrica 20,12 % (año 2019). |
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Leemos el texto “Contribución del desarrollo científico y tecnológico al acceso a energías limpias en el Perú” el cual encontrarás en la sección “Recursos para mi aprendizaje” de esta plataforma. Respondemos: • ¿Cómo el quehacer científico y tecnológico utiliza el Sol, el viento, el agua y otros recursos naturales renovables para obtener energía? De acuerdo a las condiciones naturales: • ¿Qué tecnologías generadoras de energía limpia son pertinentes para la comunidad en que vivimos? |
Argumentamos Leemos el texto “Aportes científicos y tecnológicos de generación de energía limpia en el Perú” el cual encontrarás en la sección “Recursos para mi aprendizaje” de esta plataforma. Respondemos: Elijamos uno o más aportes científicos de generación de energía limpia, y sustentemos con razones científicas, su importancia, ventajas y desventajas para incrementar la generación de energía en las zonas rurales del país. El siguiente esquema nos ayudará a hacer los argumentos. ¡Te invito a usar tu imaginación, creatividad y explorar mucho más, no hay límites! |
Razones científicas (por qué): ........................................ ........................................ ........................................ ........................................ | Ventajas: ........................................ ........................................ ........................................ ........................................ | |
APORTE CIENTÍFICO | ||
Importancia (para qué): ........................................ ........................................ ........................................ ........................................ | Desventajas: ........................................ ........................................ ........................................ ........................................
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Actividad 7 | Recurso 1 | 1.er y 2.° grado Contribución del desarrollo científico y tecnológico al acceso a energías limpias en el Perú |
Evolución de las diversas formas de energía1 • Energía hidráulica: se inventó la rueda hidráulica y la turbina hidráulica. La rueda hidráulica, funciona por la acción directa, empuje o choque del agua contra las paletas o piezas que la sustituyen. La turbina es una máquina que transforma la energía de un fluido en movimiento circular directamente y sin necesidad de órganos intermedios. • Energía térmica: se obtiene de la combustión de diversas materias: madera, carbón, petróleo y sus derivados. Para ello se inventó los motores térmicos. • Energía solar: para la transformación directa de la energía radiante del sol se utilizó como primer método espejos esféricos y parabólicos. En la actualidad la energía fotovoltaica permite transformar directamente la energía solar en energía eléctrica continua. Para ello, se suelen utilizar semiconductores que son conectados a un sistema de almacenamiento (baterías) y de conversión de la corriente. • Energía eólica: la primera idea creadora del hombre primitivo fue la vela y su utilización en la navegación para atravesar los mares; luego, el molino de viento: es la máquina energética más sencilla que se conoce y el único ingenio inventado por el hombre, después de la vela, para aprovechar el viento como agente activo productor de energía, posteriormente se modernizó el molino colocando turbinas de eje vertical, cuando el viento alcanza grandes velocidades. • Energía de la biomasa: la biotecnología ha permitido que de la biomasa puedan extraerse combustibles absolutamente ecológicos. |
En el Perú se viene promoviendo investigaciones y proyectos que permitirán distribuir electricidad a partir de las fuentes de energía renovables. |
Energía eólica En Marcona (Nazca, región Ica) se tiene el parque eólico más grande del Perú, Wayra I que producirá 605 GWh (gigavatios-hora); comprende 42 aerogeneradores que producirán energía a favor de la población peruana con ella se podrá superar ampliamente la meta de 5 % de la matriz energética basada en energías renovables. También se tienen los parques eólicos de: Cupisnique 83,15 MW (Megavatios) (La Libertad), Talara 30,86 MW (Piura), entre otros. |
Energía solar Se tiene la “Planta solar” más grande del país ubicada en Moquegua, que dará energía limpia a más de 350 mil hogares peruanos con cero emisiones de carbono y cero contaminantes locales. La planta de energía fotovoltaica Rubí genera 440 GWh (gigawatts hora) de energía eléctrica por año con más de medio millón de paneles solares. Otras plantas solares fotovoltaicas en el Perú se tienen: Central Majes Solar (Arequipa), Central Tacna Solar (Tacna), Mariscal Nieto, (Moquegua), entre otras. |
Energía hidráulica • El país cuenta con numerosas centrales hidroeléctricas a nivel nacional, así se tiene, por ejemplo: la central hidroeléctrica de Mantaro (Huancavelica) 886,0 MW (megavatio), Huinco (Lima) 247,3 MW, Charcani V (Arequipa) 144,6 MW, Cañón del Pato (Áncash) 263,5 MW, Machupicchu (Cusco) 88,8 MW. • Existen nuevos proyectos de centrales hidroeléctricas, los mismos que al término del año 2023 incrementarían la capacidad instalada nacional de generación en 317,2 MW. Asimismo, se viene ejecutando el proyecto Central Hidroeléctrica La Virgen (Junín) cuya capacidad instalada es de 84 MW4 |
La Central Hidroeléctrica Charcani V aprovecha los recursos hídricos del río Chili y la diferencia de nivel entre la represa de Aguada Blanca y las estribaciones del Volcán Misti. Esta obra se encuentra ubicada entre los 2 900 y 3 700 m.s.n.m. e incluye ,los trabajos de : construcción de una bocatoma ,túnel de conducción a presión de 10,08 Km, túneles de acceso , de descarga y de cables ,cámaras de carga, y de válvulas ,chimenea de equilibrio, tubería forzada en caverna ,casa de maquinas en subterráneo que aloja tres juegos de turbinas y generadores ,patio de llaves ,carretera de acceso y un teleférico con desnivel de 600 metros para transporte de materiales y personal. Hasta el año 2000 Charcani V abasteció de electricidad Arequipa ,Tacna y Moquegua .Hoy produce aquí el 70% de la energía que necesita la región. |
Aguada Blanca: La muerte de una represa y el futuro hídrico de Arequipa.Es como la llave principal de una casa, que regula el ingreso de agua o determina su corte. Aguada Blanca es la represa que regula y distribuye el agua para el agro, para generación eléctrica, para consumo humano o uso industrial en la ciudad de Arequipa. Y tiene una falla grave. La compuerta de fondo, que permite la evacuación de los sedimentos, está trabada desde 1989, año en que una mala operación la dejó inutilizable. Desde entonces viene acumulando todas las partículas sólidas que se depositan en el fondo y que han alcanzado una altura aproximada de 6 metros, disminuyendo su capacidad de represamiento en un 30%. ¿Suena grave? Lo es. La capacidad de almacenamiento de diseño de la represa era de 43 millones de metros cúbicos (hectómetros) de agua. Ahora solo puede almacenar un máximo de 30. La base de la represa está llena de sedimentos que no se pueden evacuar por la trabazón de la compuerta destinada para este fin. Y aunque las autoridades de Autodema lo saben y, desde 2007 hicieron intentos para repararla, han pasado 8 años sin que se “haya movido un dedo” en ese sentido. ¿Cuál es la consecuencia de ese descuido? La posibilidad de que la represa siga acumulando sedimentos al punto de bloquear las otras vías de evacuación, con lo que quedaría inutilizable y dejaría a la ciudad de Arequipa, literalmente, sin agua. Incluso no se puede descartar un colapso de su estructura, aunque este riesgo no es inminente. José Portocarrero, ingeniero hidráulico señala que, de aumentar los lodos en la represa, terminaría entregando lodo, en lugar de agua. Él insiste en que el final de la vida útil de esta represa estaría llegando a su límite. La represa de Aguada Blanca se construyó en la década del 60 y comenzó a operar desde 1972. Está estratégicamente ubicada entre las faldas de los volcanes Misti y Chachani a una altura de 3 mil 650 msnm. Cuarenta kilómetros la separan de la ciudad y represa las aguas del Río Chili que está constituido por la unión entre los ríos Blanco y Sumbay. En su momento, fue una represa modelo, con un diseño moderno y bien estudiado, que incluia un rebosadero (aliviadero de demasías) tipo Morning Glory, para su descarga al cauce del río. Desde 1982 proporciona el agua para la operación de la central hidroeléctrica Charcani V a través de una bocatoma sumergida que transporta 24 metros cúbicos por segundo los cuales vuelven al río aguas abajo, tras mover las turbinas de la central. En el año 2002 se hizo una evaluación del problema de la compuerta trabada determinándose que por este motivo los sedimentos ya habían alcanzado una altura de 6 metros y se determinó intentar la reparación, para lo cual en el año 2007 se convocó una licitación. La buena pro fue otorgada a la empresa Dávalos SAC, pero Autodema nunca le pagó, por lo que hubo un proceso arbitral que perdió y determinaba reparar a la empresa con más de 100 mil soles. Autodema incumplió esta obligación porque los aportantes de fondos para la reparación, entre los que figuraban Egasa, Sedapar y Cerro Verde, tampoco cumplieron con entregar sus aportes. Ocho años después, la situación es exactamente la misma. La solución Con el cambio de gestión en el Gobierno Regional, Isaac Martínez, quien ya había sido Gerente de Autodema antes, ha asumido la gerencia ejecutiva y ha planteado proceder a esta reparación de manera inmediata. Añadió que en cuanto cese la temporada de lluvias se hará una batimetría para saber con precisión cuál es el volumen y altura del sedimento acumulado al fondo de la represa, así como el riesgo de que este sedimento tapone el ducto por donde se deriva el agua para fines energéticos. En ese caso, sí habría una emergencia. Una vez que se estudie la situación y se determine si es posible reparar y destrabar la compuerta para evacuar gradualmente los sedimentos por la parte baja, se tomaría la decisión de proceder con esta reparación o construir una nueva represa si ello no es posible; porque de seguir acumulando sedimentos se pone en riesgo toda la estructura y las funciones distributivas de la represa. Martínez enfatizó que no es posible extraer de otro modo los sedimentos o lodos depositados por su alto costo. “Sale más barato construir otra represa que intentar sacar el lodo, eso no se hace en ninguna parte del mundo”, dijo. Añadió que ya existe un proyecto para construir una represa en la zona de Sumbay, que cumpliría las mismas funciones que Aguada Blanca. Así, la mala operación inicial, la negligencia y el descuido de las autoridades de la última década habrían asesinado a una represa de onírico nombre, pero de utilidad concreta como sus muros. Aguada Blanca terminaría entregando aguas negras. |
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90 millones de dólares costaría arreglar
compuerta de Aguada Blanca El Director Ejecutivo de Autoridad Autónoma de Majes
(AUTODEMA), Ing. Isaac Martínez Gonzales, presentó el Plan estratégico de
Desarrollo de AUTODEMA. Esto como parte de las actividades que se desarrollan
en la Semana de representación congresa. Esta vez se trataron tomas actuales
con relación a los recursos hídricos en la ciudad, así como el estado de las
represas, principalmente la de Aguada Blanca. “Uno
de los problemas de la represa de Aguada Blanca es que su compuerta se
encuentra bajo sedimentos, hace 74 años que no se abre. Arreglarla
significaría el gasto de 90 millones de dólares, cada metro cúbico cuesta 7
dólares. Se deben crear nuevas represas, para que un mejor aprovechamiento del
agua, y así evitar desastres como los que se están presentando en los últimos
meses”, afirmó el ing. Issac Martinez. El Director Ejecutivo de AUTODEMA, también afirmó que parte
del mantenimiento de la represa, consiste en abrir las compuertas y dejar que
el flujo del agua se lleve el barro, aseguró que la creación de represas
beneficiaria a lugares que tienen problemas de agua y problemas eléctricos,
“El río Siguas tiene la capacidad como para poder cubrir una represa. Con el
agua que desperdiciamos, las hidroeléctricas podrían dar más beneficios a más
sitios de Arequipa”. |
La represa El Frayle puede colapsar por un fuerte sismoLa represa El frayle, que al momento almacena 71 millones de hectómetros cúbicos de agua, está en riesgo de colapso en caso se registre un fuerte sismo, porque la estructura está dañada desde 1980, informó el subgerente de Defensa Civil de la Municipalidad Provincial de Arequipa, José Vásquez Allasi. Detalló que en caso de colapso se registraría una inundación por ello la población que vive en las márgenes del río Chili debe estar preparada, pero lamentablemente hoy no participó en el simulacro de inundación, solo participó activamente personal de empresas e instituciones educativas que están ubicadas en zonas cercanas al río. |
Electricidad de energía biomasa
Electricidad de energía geotérmica
Electricidad de energía nuclear
aaa
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