RECURSOS ENERGÉTICOS - Maristas Compostela

RECURSOS ENERGÉTICOS
1. CASTILLA-LA MANCHA / JUNIO 00 – LOGSE / CIENCIAS DE LA TIERRA Y DEL
MEDIO AMBIENTE / RECURSOS ENERGÉTICOS / CUESTIÓN 2d
2ª PREGUNTA.- Actualmente se está produciendo una alarmante desaparición de los
bosques a nivel planetario. Un 50% de este recurso ya ha sido talado, mientras que solo
el 6 % de los 3 300 millones de Has. Boscosas que aún quedan, gozan de algún tipo de
protección.
d) Proponga medidas para favorecer el uso sostenible de los bosques.
Soluciones:
2ª Pregunta.-d)
El uso sostenible de cualquier ecosistema o bioma pasa, necesariamente, por realizar
actividades que permitan el funcionamiento natural de los ciclos de nutrientes y energía de
dicho ecosistema.
Esto significa que la actuación del hombre dentro del ecosistema debe llevarse a cabo a la
velocidad adecuada, para permitir que el ecosistema pueda absorber sus actuaciones y
recuperarse de los efectos sufridos. Así pues, todas las medidas posibles para un uso
sostenible de los bosques implican la disminución drástica de la actuaciones que se vienen
realizando actualmente:
- Explotación racional, evitando el clareo de grandes extensiones, mediante la tala a entresaca.
- Evitar la emigración rural hacia los bosques para convertirlos en suelos agrícolas, mediante
las ayudas económicas adecuadas a los pueblos en desarrollo que lo necesitan.
- Eliminar las subvenciones a las explotaciones madereras, para que así aumente el precio de la
madera y disminuya su demanda.
- Creación de explotaciones de árboles de alto rendimiento en terrenos ya explotados, para
evitar el impacto de la explotación maderera en otras zonas de bosques cuyos recursos deben
ser protegidos.
2. ARAGÓN / JUNIO 98 LOGSE / CIENCIAS DE LA TIERRA Y DEL MEDIO AMBIENTE
/ RECURSOS ENERGÉTICOS / OPCIÓN A / PREGUNTA 4
CUESTIONES
4. Cita los distintos usos del agua, clasificados, si es posible, en consuntivos y no
consuntivos.
Solución
Cuestiones
4. Los usos del agua se clasifican en primarios y secundarios. Entre los primeros se encuentran
el abastecimiento doméstico, municipal e industrial, la agricultura y la ganadería. Entre los
segundos destacan los energéticos, recreativos, navegación y la recepción de efluentes
residuales de origen doméstico e industrial. Prácticamente, los usos prioritarios son
consuntivos, en tanto que los del segundo grupo no lo son, si bien el uso recreativo del agua
para piscinas es consuntivo.
3. Discute la siguiente afirmación: “la calidad de vida de las poblaciones humanas está
directamente relacionada con la cantidad de energía que consumen”.
Respuesta:
La disponibilidad de fuentes energéticas de rendimiento cada vez mayor es lo que realmente ha
permitido a la sociedad humana alcanzar el nivel de desarrollo que posee en la actualidad. Esto
se debe a que el uso de diferentes recursos energéticos ha liberado al hombre de tener que
proveerse personalmente de ciertas necesidades (ir a buscar agua, encender fuegos para
calentarse y cocinar, recorrer grandes distancias a pie para buscar los materiales que
necesitaba). Indudablemente, toda esta mejora se traduce, literalmente, en la disponibilidad
de tiempo libre para dedicarse a actividades menos lucrativas: ocio, estudio, etc. Si
comparamos los países desarrollados con los subdesarrollados, sin ninguna duda, el nivel de
consumo energético de un país es una medida aproximada del nivel de vida que disfrutan sus
habitantes.
No obstante, el concepto de calidad de vida hoy en día está sufriendo matizaciones. El precio
pagado por el uso desmedido de la energía nos ha llevado a un deterioro del medio ambiente
que está teniendo consecuencias directas sobre la salud de la población. Es esta salud la
principal preocupación de los países desarrollados: ya no resulta rentable disponer de tiempo
libre, si a cambio no poseemos unas condiciones físicas que nos permitan disfrutarlo.
4. EXTREMADURA / SEPTIEMBRE 98. LOGSE / CC. DE LA
MEDIOAMBIENTE / LOS RECURSOS ENERGÉTICOS / OPCIÓN A / Nº 4
TIERRA
Y
¿Qué aspectos positivos y negativos pueden destacarse en cuanto a la utilización de la
energía de la biomasa para producir electricidad?
Respuesta:
Las plantas verdes son las que mejor rendimiento obtienen en la transformación de la energía
solar. La biomasa consiste en la materia orgánica producida por la fotosíntesis. La biomasa se
produce tanto en el medio terrestre como en el acuático, siendo la producción en este último
más pobre que en el terrestre.
La energía de la biomasa puede aprovecharse de dos formas distintas: como combustible o
mediante cultivos energéticos. Se presenta como una de las energías alternativas más viables,
colaborando a paliar el déficit energético actual ya que es una energía renovable y que se
puede transforma por varia vías. No obstante su explotación requiere ciertas precauciones ya
que: una tala excesiva de bosques acelerarían la erosión de los suelos; el suelo utilizado para
producir biomasa puede perderse para otros cultivos; necesitan mucho espacio y hay que tener
en cuanta que la producción es estacional y dispersa. Por otra parte, la combustión de biomasa
produce CO2, que es el resultado de la combustión de la materia orgánica.
5. EXTREMADURA / SEPTIEMBRE 98. LOGSE / CC. DE LA
MEDIOAMBIENTE / LOS RECURSOS ENERGÉTICOS / OPCIÓN B / Nº 2
TIERRA
Y
¿De dónde procede, en su remoto origen, la energía contenida en los combustibles
fósiles?
Respuesta:
De la energía solar, ya que los combustibles fósiles proceden de la descomposición de la
materia orgánica. Esta materia está formada por carbono, hidrógeno y oxígeno,
fundamentalmente. Y toda la materia orgánica procede en última instancia de los organismos
sintetizadores, esto es, los productores, que utilizan la energía solar para sintetizar los
compuestos orgánicos necesarios para el mantenimiento de la vida de los ecosistemas.
6. EXTREMADURA / SEPTIEMBRE 98. LOGSE / CC. DE LA
MEDIOAMBIENTE / LOS RECURSOS ENERGÉTICOS / OPCIÓN B/ Nº 3
TIERRA
Y
Indica razones por la cuales el uso de las principales fuentes no renovables de energía
deberá ir reduciéndose progresivamente en un futuro a corto y medio plazo. Explica
cuáles son las alternativas.
Respuesta:
La evaluación rigurosa del potencial mundial de recursos energéticos no renovables, no sólo es
muy difícil sino que varía con los diferentes criterios que se apliquen. La experiencia histórica
demuestra que el tiempo de agotamiento de un recurso natural no renovable depende por una
parte de las reservas almacenadas disponibles y por otra de la tasa de consumo. Hay que tener
en cuenta, además, que el potencial conocido depende también de la coyuntura económica, de la
tecnología y de la posibilidad de encontrar nuevos yacimientos desconocidos en un momento
dado. Después del boom industrial de los años 70, en los que se multiplicó la extracción de
carbón, y el petróleo aumentó de precio, el crecimiento económico es actualmente mucho
menor, por lo que se prevé que la demanda de energía continuará aumentando pero más
lentamente.
Actualmente, el principio de desarrollo sostenible es el patrón que guía hacia un uso más
racional de los recursos no renovables, y su sustitución por otros renovables, no sólo por
cuestiones de reservas, sino también de cara a la protección del medio ambiente. Por ello, los
recursos alternativos son la energía eólica, la energía solar, la energía geotérmica y la energía
maremotriz.
6. ARAGÓN / JUNIO 00 LOGSE / CIENCIAS DE LA TIERRA Y DEL MEDIO AMBIENTE
/ RECURSOS ENERGÉTICOS / OPCIÓN B / PREGUNTA 4
Recursos energéticos no renovables.
Solución:
Recursos energéticos no renovables son aquellos cuya utilización supone la disminución
irreversible de los mismos, esto es: su agotamiento. Su presencia en la Tierra es, además,
limitada. Son fundamentalmente los combustibles fósiles, carbón, petróleo y gas natural, y los
elementos radiactivos. Son los recursos energéticos más utilizados, ya que poseen un gran
poder calórico, y su utilización es la que ha permitido el desarrollo tan rápido de nuestra
sociedad industrializada. Sin embargo, sus reservas son limitadas, y su agotamiento podría
provocar una paralización de las actividades humanas más comunes hoy día.
7. ARAGÓN / JUNIO 98 LOGSE / CIENCIAS DE LA TIERRA Y DEL MEDIO AMBIENTE
/ RECURSOS ENERGÉTICOS / OPCIÓN A / TEMA
TEMA
Energías renovables: origen de estas fuentes de energía. Métodos de aprovechamiento
(tecnologías). Posibilidad de cada una en España y en Aragón. ¿Son realmente "limpias"
estas energías?
Solución
Tema
Las energías renovables son aquellas generadas a partir de recursos naturales que no se
agotan. Es más correcto hablar de "fuentes de energía", ya que estos recursos se utilizan para
generar otro tipo de energía de uso universal: la energía eléctrica.
El origen de las fuentes de energía renovables son la energía solar y la energía interna de la
Tierra. La energía solar es la responsable de la dinámica de las masas fluidas de la Tierra,
atmósfera e hidrsofera, dando lugar a la energía eólica, la energía hidraúlica y la energía
maremotriz. Además, la energía solar es en sí misma una fuente de energía. La energía interna
de la Tierra es la responsable de la energía geotérmica.
La energía eólica se aprovecha para la producción de energía eléctrica mediante
aerogeneradores, generadores que transforman la energía mecánica de sus aspas en energía
eléctrica.
La energía hidráulica se aprovecha igual que la energía eólica, pero en este caso se aprovecha la
energía mecánica de los saltos de agua. Estos saltos son artificiales, y se crean mediante la
construcción de embalses.
La energía maremotriz también transforma la energía mecánica de las mareas, en costas en las
que los niveles de marea son muy elevados, mediante la construcción de diques bajo el agua,
cuyos generadores se mueven gracias a la fuerza del mar en su ascenso y descenso.
La energía solar tiene dos modos de aprovechamiento. Directamente, para la producción de
agua caliente, para calefacción y para consumo doméstico. Mediante células fotovoltaicas, que
transforman la energía calorífica de las radiaciones solares en corriente eléctrica.
La energía geotérmica se aprovecha también de dos formas diferentes. La primera,
directamente, para la producción de agua caliente para calefacción y uso doméstico. La
segunda, para la producción de energía eléctrica, mediante la producción de vapor de agua a
grandes presiones que mueven las turbinas de las centrales geotérmicas.
En España, los tres tipos de energías renovables más utilizadas y con mayor potencial para
aumentar su explotación, son la energía eólica, la energía solar y la energía hidráulica. En
Aragón, son las dos primeras las de mayores perspectivas. De hecho, en la comunidad de
Aragón ya existen parques de aerogeneradores importantes.
Las energías renovables no son totalmente "limpias", ya que para la producción de energía
eléctrica a gran escala se requiere la construcción de grandes instalaciones que no carecen
totalmente de efectos nocivos para el medio ambiente. Uno de los mayores impactos de las
instalaciones para aprovechar la energía eólica y la energía solar es el impacto visual. Los
parques de aerogeneradores, además, producen mucho ruido y suponen un riesgo para la fauna
aérea de la zona. La energía hidráulica es quizá la de mayor impacto, ya que supone una
alteración importante para los ecosistemas fluviales.
8. ZARAGOZA / JUNIO 99. LOGSE / CIENCIAS DE LA TIERRA Y DEL MEDIO
AMBIENTE / RECURSOS ENERGÉTICOS / OPCIÓN A / PREGUNTA 5
¿La biomasa puede utilizarse como fuente de energía?
Soluciones.
Denominamos biomasa al conjunto de compuestos orgánicos de procedencia tanto animal como
vegetal. Esta materia contiene energía en sus enlaces químicos, que en última instancia procede
del sol, y es susceptible de ser transformada por el hombre para obtener energía útil.
Recordemos que las plantas fotosintéticas transforman la energía solar en energía química,
almacenada en forma de moléculas energéticas, y esta energía circula a través de las cadenas
tróficas. Actualmente, se fabrican combustibles sólidos a partir de biomasa, formando
briquetas con un poder calorífico comprendido entre los 4.500 y 5.000 Kcal/Kg.
9. CASTILLA LA MANCHA / SEPTIEMBRE 00 – LOGSE / CIENCIAS DE LA TIERRA Y
DEL MEDIOAMBIENTE / RECURSOS ENERGÉTICOS / OPCIÓN E / CUESTIÓN 2c
2ª Pregunta.- Un recurso es todo material, producto, servicio o información que tiene
utilidad para toda la humanidad.
c) La sucesión madera-carbón-petróleo que se ha producido hasta el presente, ¿podrá
continuar de manera indefinida? Razone la respuesta.
Soluciones:
2ª PREGUNTA
c) No, ya que se trata de combustibles orgánicos. De ellos, el petróleo y el carbón son fósiles,
siendo el petróleo el combustible de mayor poder calórico. No sólo no existe (al menos que se
conozca) otro combustible de incluso mayor poder calórico y del que existan reservas
suficientes. Además, los combustibles fósiles son recursos no renovables y, de hecho, el
agotamiento del petróleo es uno de los problemas que más preocupan a la sociedad
industrializada. La madera, aunque procede de un recurso que se puede crear a voluntad,
tampoco se genera a la velocidad que se requeriría, y además, los problemas ambientales están
acabando con los suelos, por lo que esta posibilidad está limitada.
10. CASTILLA LA MANCHA / SEPTIEMBRE 98. LOGSE / CC. DE LA TIERRA Y MEDIO
AMBIENTE / LOS RECURSOS ENERGÉTICOS / OPCIÓN A / Nº 2
La energía es fundamental para el desarrollo industrial y para proporcionar muchos
servicios esenciales que mejoran la condición humana. En la actualidad, el 78% de la
energía comercial usada en el mundo procede de los combustibles fósiles.
Enumera la ventajas e inconvenientes de la utilización de las siguientes fuentes de
energía:
a) Carbón
b) Petróleo
Respuesta:
a) Carbón: Tiene numerosas aplicaciones energéticas, muy útiles para el hombre. Sin embargo,
tanto la extracción del mismo, como su combustión, tienen repercusiones ambientales muy
graves.
Además, las reservas existentes económicamente rentables son muy bajas, de manera que cada
vez resultará más caro extraer el carbón, y por tanto no será rentable.
b) El petróleo no sólo se utiliza como fuente de energía, sino que de él se extraen derivados a
partir de los cuales están fabricados la mayoría de los productos de consumo. Sin embargo, su
extracción y combustión tiene efectos negativos sobre el medio ambiente. Además, se prevé
que las reservas existentes, técnica y económicamente explotables, no puedan satisfacer la
demanda en los próximos años, si no se varían las fuentes de aprovisionamiento energético.
En ambos casos, el rendimiento energético es muy elevado, por lo que el desarrollo técnico e
industrial de los países ha ido estrechamente unido a su disponibilidad de petróleo y carbón, o
su capacidad económica para adquirirlo.
11. CASTILLA LA MANCHA / SEPTIEMBRE 98. LOGSE / CC. DE LA TIERRA Y MEDIO
AMBIENTE /LOS RECURSOS ENERGÉTICOS / OPCIÓN B / Nº 2
La energía es fundamental para el desarrollo industrial y para proporcionar muchos
servicios esenciales que mejoran la condición humana. En la actualidad, el 78% de la
energía comercial usada en el mundo procede de los combustibles fósiles.
Enumera la ventajas e inconvenientes de la utilización de las siguientes fuentes de
energía:
a) Energía hidroeléctrica
b) Energía eólica
Respuesta:
a) La energía hidroeléctrica no sólo es limpia, sino que utiliza la energía potencial hidráulica
proporcionada por las corrientes de agua, por lo tanto, es una energía renovable. Sin embargo,
para poder ser aprovechada, en algunas ocasiones el agua debe embalsarse, para obtener un
caudal suficiente de agua. Este embalsamiento del agua interrumpe la circulación natural del
mismo, lo que puede alterar los ecosistemas situados por debajo del embalse. Además, al no
existir libre circulación de agua, se producen procesos de eutrofización en la mayoría de los
embalses.
b) La energía eólica tiene la ventaja de ser renovable y limpia. Sin embargo, su utilización está
muy restringida por las condiciones climáticas, y la cantidad de energía que proporcionan es
muy limitada.
12. CATALUÑA / JUNIO 99 LOGSE / CIENCIAS DE LA TIERRA Y DEL MEDIO
AMBIENTE / RECURSOS ENERGÉTICOS / OPCIÓN B / EJERCICIO 2
Los recursos minerales no energéticos tienen una gran importancia económica, ya que su
utilización es imprescindible en diversos sectores, como el de la construcción, el sector
químico, el siderometalúrgico o el agrícola.
1. Dentro de este grupo de minerales no energéticos se ha incluido el subgrupo de los
minerales no metálicos, también denominados rocas y minerales industriales. ¿Qué tipos
de aplicaciones y productos principales tienen los materiales de este subgrupo?
2. ¿Qué se entiende por rocas ornamentales? Ponga algunos ejemplos de litología que es
explotan como rocas ornamentales.
Soluciones.
1. Los minerales no metálicos, también llamados rocas y minerales industriales, tienen usos muy
variados y muy importantes para la industria. Se puede hacer una distinción entre los usos de
las rocas y los usos de los minerales. Las rocas se usan generalmente para la construcción,
como la grava y la arena, como agregados para la fabricación de hormigón; las arcillas para la
fabricación de ladrillos y refractarios; el granito y la arenisca, en bloques, se utilizan para la
construcción de algunos edificios; las pizarras se utilizan para la construcción de tejados, etc.
Los minerales industriales se utilizan en la industria después de haber sufrido un mayor
proceso de manufacturación. Por ejemplo, el yeso, que se utiliza para la fabricación de
escayola; la calcita se utiliza para la fabricación de cal; los feldespatos se utilizan en la
fabricación de vidrio, y también como fundente en la industria siderometalúrgica; en la
industria óptica, para la fabricación de lentes, se utilizan minerales muy puros de cuarzo y
calcita; como abonos agrícolas, se utilizan algunos minerales como el yeso y la caliza; arcillas
como el caolín se utilizan en la fabricación de pavimentos y baldosas; los minerales duros, como
el granate, el corindón y el diamante, se utilizan como abrasivos; etc.
2. Las rocas ornamentales son aquellas rocas que se pueden pulir adquiriendo un aspecto
vistoso, y se utilizan para la fabricación de encimeras, lápidas, pavimentos, etc. Las más
duraderas y apreciadas son los granitos y los mármoles, pero también las calizas
recristalizadas (mármol negro) se pueden pulir, y son más abundantes y menos caras que las
anteriores. Prácticamente todas las rocas plutónicas se utilizan como rocas ornamentales.
13. Petróleo: origen, formación y acumulación
Solución:
Origen: acumulación de materia orgánica en cuencas deficitarias en oxígeno (anóxicas),
provocada por mortandades masivas del plancton marino por cambios bruscos en la
temperatura y salinidad del agua; Junto a fangos y arenas constituye los barros sapropélicos.
Formación: Fermentación anaeróbica de los restos orgánicos se forma el protopetróleo. La
evolución posterior consiste en una especie de cocción provocada por la presión y temperatura
debidas al enterramiento transformándose la materia orgánica en hidrocarburos, y los fangos y
arenas en la llamada roca madre, que queda impregnada por hidrocarburos. El petróleo migra a
través de fracturas y/o rocas porosas (asciende por su baja densidas) y deja un residuo sólido
(pizarras bituminosas). Zonas favorables de formación de petróleos fueron algunas cuencas
marinas restringidas, donde se acumuló materia orgánica en ambientes anaeróbicos,
formándose la materia prima del petróleo, el sapropel.
Acumulación: Cuando en su ascenso se encuentra con una capa impermeabe, se acumula (roca
almacén); trampa de petróleo, con metano por encima y agua salada por debajo
14. Inconvenientes de la utilización del petróleo.
Solución:
Los inconvenientes de su utilización son los propios de las energías no renovables; destaca el
agotamiento rápido de las reservas y ser responsable del aumento del CO2 y azufre en la
atmósfera, lo que contribuye a aumentar el riesgo del efecto invernadero y provocar la lluvia
ácida). La forma de transporte más habitual es mediante petroleros de gran tamaño, que
potencialmente son una gran fuente de riesgo.
15. Formas de utilización de la energía solar. Ventajas e inconvenientes de dicha energía.
Solución:
Formas de utilización: fotovoltaica (la luz se transforma directamente en electricidad
utilizando un semiconductor de silicio, produciéndose una corriente de electrones), y térmica
(la energía electromagnética solar calienta fluídos, especialmente agua, que posteriormente es
utilizada para diferentes usos).
Ventajas: energía renovable, inagotable y limpia, produciendo poco daños al ambiente; elevada
calidad energética.
Inconvenientes: las centrales térmicas presentan problemas de duración y fiabilidad; producen
impacto visual; la energía sobrante es difícil de almacenar; producción de energía no constante,
necesitan bastante espacio para instalación.
16. Gas natural. Origen y composición.
Solución:
Tiene el mismo origen que el petróleo, pero es más evolucionado, ya que se ha formado en
condiciones de presión y temperatura mayores; procede de la fermentación en condiciones
anaeróbicas de la materia orgánica acumulada entre los sedimentos. Está constituido por una
mezcla de gases, sobre todo metano, propano, butano e hidrógeno.
17. Ventajas de la utilización del gas natural como fuente de energía.
Solución:
Extracción más sencilla que la del petróleo y explotación más económica (el peso de los
sedimentos hace que fluya una vez perforado el terreno). Se transporta mediante gaseoductos
(menor riesgo y mayor facilidad) o licuado a bajas temperaturas. Mayor poder calorífico que el
carbón y el petróleo. Se puede utilizar directamente en usos domésticos (calefacción, cocinas),
en las industrias, y en centrales térmicas. Produce menor contaminación atmosférica, ya que no
emite componentes sulfurados. Yacimientos más dispersos geográficamente que el petróleo (el
suministro estará menos afectado por causas políticas).
18. Energía eólica: origen y utilización. Ventajas e inconvenientes.
Solución:
Al calentar la radiación solar masas de aire, se generan diferencias de presión que causan
desplazamientos en las mismas para eliminar dichas diferencias, lo que produce el viento.
Molinos de viento que llevan acoplados dínamos o generadores pueden transformar la energía
eólica en eléctrica. Ventajas: no produce contaminación y es una fuente de energía inagotable;
sus costes de instalación son bajos; su utilización reduce el consumo de energías no renovables
(combustibles fósiles) y contribuye al desarrollo sostenible. Desventajas: no es fuente de
energía constante; incómoda de almacenar cuando se produce durante flujos fuertes de
vientos; impactos locales tales como visuales (al paisaje), a la fauna (muerte de aves), aumento
de la erosión (se seca la superficie cercana), acústica (ruidos).