Recursos hídricos, energéticos y minerales

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TEMA 7º.- RECURSOS NATURALES
1º.- INTRODUCCIÓN
La especie humana no es una especie más del
ecosistema. Comenzamos así, como cualquier otra especie, aprovechando el alimento
que nos proporcionaba el entorno. Pero, con el devenir del tiempo, hemos construido
la tecnosfera.
Ya no usamos la naturaleza para obtener solamente alimento. De ella
extraemos materiales con los que fabricar nuestros utensilios, la modificamos para
mejorar la producción de alimentos, en resumidas cuentas, la explotamos de formas
muy diversas. El uso de maquinaria ha multiplicado nuestra capacidad de modificación
del entorno. Si no ajustamos el uso que hacemos del entorno a criterios más
respetuosos, pasamos al abuso del medio. Y el abuso conducirá, tarde o temprano, a
su total degradación. Pero no debemos olvidar nunca que formamos parte de ese
mismo entorno natural y que, con cada pérdida suya, perdemos algo que necesitamos
para subsistir, si no ahora, sí más adelante.
Todo organismo necesita materia y energía para mantener su actividad vital.
Esto se satisface mediante la nutrición.
Los seres vivos tienden a adaptarse al medio que les rodea. La especie humana
modifica el entorno adaptándolo a sus exigencias, alcanzando un gran éxito biológico.
A las fuentes de materia y energía que satisfacen las necesidades de bienestar
y progreso se las denomina: recurso. O todo material, producto, servicio o
información que tiene utilidad para la humanidad.
Los recursos pueden ser:
- humanos o culturales (conocimiento, cultura,
tecnología ...)
naturales (aquellos que obtenemos de la
naturaleza: agua, fuentes de energía, aire, alimentos).
Los recursos naturales pueden ser:
- Abióticos:
- Hídricos.
- Energéticos.
- Minerales.
- Bióticos:
- Alimenticios.
- Forestales.
- Paisajísticos.
Otra clasificación de los recursos es:
Renovables:
Son
ilimitados
o
inagotables. Es el intercambio de energía en forma de calor entre las distintas partes
de la atmósfera, hidrosfera y litosfera y la causa de la circulación atmosférica, los
vientos, las precipitaciones, las corrientes
Ejemplo: energía hidráulica, eólica, mareomotriz, geotérmica ....
- Potencialmente renovables: Pueden
explotarse indefinidamente siempre que se haga un uso sostenible de éstos. El ritmos
de explotación menor que el de regeneración natural del recurso. Si esto no ocurre se
origina una degradación ambiental. Los hay energéticos potencialmente renovables:
biomasa y no energéticos potencialmente renovables: alimenticios, hídricos,
paisajísticos y edáficos.
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Desarrollo sostenible:
Aquel que utiliza recursos renovables sin agotar
sus reservas, es decir aquel que satisfaga las necesidades del presente sin
comprometer la capacidad de las futuras generaciones para satisfacer las suyas
cuando llegue el momento. Río de Janeiro 1992
- No renovables: Existen en cantidad
limitada. Los hay energéticos: combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas) y no
energéticos: minerales y rocas industriales.
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2.- RECURSOS HÍDRICOS
“Cuando un pozo se seca, nos damos cuenta de lo
valiosa que es el agua”. Benjamín Franklin.
El siglo XXI se enfrentará con un grave problema de suministro de agua. El
crecimiento de la población, la industrialización de países en vías de desarrollo, el
crecimiento del medio urbano apuntan a un consumo creciente de agua, agravado con
la progresiva desaparición de la cubierta vegetal, responsable de la infiltración de agua
en el subsuelo, y con ello, de la recarga de los acuíferos. La apuesta más rentable para
el futuro inmediato es la de fomentar el ahorro.
Constituye un recurso el agua continental dulce y líquida (superficial o
subterránea).
Es imprescindible para la vida, siendo el componente mayoritario del
organismo.
Contribuye a la distribución de las especies y la ubicación de los núcleos
urbanos.
Es el recurso más preciado e insustituible, siendo limitado y escaso en algunas
zonas por:
- Variación temporal y espacial.
- Incremento del consumo “per capita”.
- Pérdidas por una mayor contaminación.
- Se usa y regula como ilimitado.
- Poco uso del reciclado y reutilizado.
PRECIPITACIÓN = ESCORRENTÍA + EVAPOTRANSPIRACIÓN
Superficial y subterránea
El balance hídrico es:
P = Es + Ev
En el planeta: P = 730 mm anual. Es = 270 mm anual. Ev = 460 mm anual.
El 37 % de las precipitaciones tiene uso potencial.
En Europa: 714 = 300 + 414
La escorrentía es el 42 %.
En España: 672 = 232 + 440
La escorrentía es el 34 %.
340.000 hm3 = 117.000 hm3 + 223.000 hm3.
- Escorrentía superficial
= 97.300 hm3 (6.285 l/habitante y día).
- Escorrentía subterránea = 19.700 hm3
La cuenca del Segura precipitan 380 mm y en la Gallega 1473 mm.
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2.1º.- USOS DEL AGUA
Puede ser de dos tipos:
A.- CONSUNTIVOS:
Aquellos usos que reducen su cantidad o calidad. Cuanto mas
avanzada es una sociedad mayor es su demanda consuntiva. Hay tres tipos:
1º.- Uso doméstico y urbano:
Uso en hogares, comercios o servicios.
Consumo proporcional al nivel de vida.
En España es el 6 % del total: 300 l/pers. día:
37 % baño, 32 % W.C., 16 % colada, 13 % jardín, 2 % bebida.
OCDE: 12 %. EE.UU.: 300, India 25, Madagascar
5,4 l/persona y día.
El número de grifos por cada mil habitantes es un
indicador más fiel de la salud que el número de camas de hospit.
En Israel hay dos redes de distribución en casas.
2º.- Uso industrial:
Uso como refrigerante, disolvente, limpieza, vertidos ...
Uso de depuradoras para eliminar sustancias tóxicas.
Es el 14 % del total usado (23 % en OCDE). Refrigerante.
Ejemplos:1 kg. de papel 250 litros de agua, 1 plásticos
2.000 litros, 1 de algodón 10.000, 1 de acero 280 y 1 de ternera 104 litr.
3º.- Uso agrícola-ganadero:
Demanda el 70 % del agua que usamos.
Un cerdo demanda 20 litros diarios que genera purines.
Su eficiencia es del 40 % por:
- Las filtraciones y evaporaciones de las redes.
- El riego “a manta”, menos eficiente que goteo.
B.- NO CONSUNTIVOS:
No reducen ni la cantidad, ni la calidad del agua
pudiéndose volver a utilizar para nuevos fines: transporte, hidro, recreativo, hábitat ...
1º.- Uso energético:
Para obtener energía hidroeléctrica: 40 % del total energía
eléctrica en España y del 18 % mundial.
También la oscilación mareal puede generar energía.
2º.- Uso recreativo:
Baños curativos, deportes, navegación ....
Los vertidos varían su calidad.
3º.- Uso ecológico-medioambiental:
Los humedales y complejos lagunares
poseen interés ecológico ya que habitan numerosas especies: caudal ecológico.
Muchas de ellas son autóctonas o endémicas de la zona.
Este uso en para : mantenimiento del paisaje y la recarga
de acuíferos (Arenales en Palencia, Tablas de Daimiel ....)
Los humedales son depuradoras naturales que absorben
fertilizantes, pesticidas y materia orgánica que ocasionarían en otros lugares
eutrofización (consumo de O2) y muerte de s.v.
Regulan el microclima de la zona. Desde 1.900 se han
secado la mitad de los humedales. España todavía presenta 1.600 espacios húmedos:
Villafáfila, Doñana, Tablas de Daimiel, Delta del Ebro, Marisma Odiel, Laguna de la
Nava ....
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2.2º.- GESTIÓN DEL AGUA
El actual consumo de agua nos conducirá a una
situación insostenible al escasear dicho recurso.
Hay que planificar y gestionar usos y demandas de una población en creciente
aumento.
La mala gestión nos lleva al despilfarro. La planificación hidrológica consiste en
una serie de principios rectores que intervienen en la gestión del agua, para lograr que
los intereses agrícolas, industriales, urbanos y medioambientales coexistan de forma
sostenible.
Las medidas de gestión pueden ser:
1º.- CARÁCTER GENERAL:
Protección de ríos y acuíferos de contaminación
Incentivar su reciclado y una menor extración.
Protección de bosques que retienen agua superf.
Regular la explotación de recursos hídricos
profundos y antiguos que no son renovables (aguas fósiles): Acuífero de los Arenales
(Palencia).
La sobreexplotación conduce a la salinización.
2º.- MEDIDAS DE AHORRO:
Agricultura:
Los sistemas de riego son despilfarradores (manta
o por surcos), para lo cual se plantean soluciones:
- Riego por aspersión, goteo o microirrigación.
- Eliminar pérdidas por evaporación.
- Pagar en función del agua gastada.
- Uso de aguas recicladas o depuradas de ciudad
Industria:
Consume
y
contamina
(compuestos
no
biodegradables, metales pesados ...) grandes cantidades de agua.
Las soluciones:
- Aumentar la eficacia en el reciclado.
- Limitar las emisiones y los vertidos.
- Reducir las pérdidas.
- Aplicar nuevas tecnologías con incentivos de tipo fiscal.
Urbano:
- Empleo de instalaciones de bajo consumo.
- Adopción de precios-coste de agua gastada. Si se
produce un aumento del 10 % del precio del agua se reduce su consumo en el 7 %.
- Paisajes xerófilos: sustituir césped por esp. autóctonas.
- Planificación urbana.
- Limitar piscinas, campos de golf ... en zona deficitaria
3º.- MEDIDAS TÉCNICAS:
Suponen un elevado coste económico y
medioambiental. Deben plantearse para afrontar escaseces. Los ejemplos
característicos:
Embalses:
Regulan el caudal del río. Siempre un caudal ecológico.
Controlan las crecidas. Producen electricidad.
Abastecen: poblaciones, industrias y agricultura.
Son lugares para el ocio y tiempo libre.
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Transvases:
Sistema de canales: 5000 km alguno de los cuales
son: Canal de Castilla, Isabel II o Tajo Segura
Elevado impacto medioambiental de la obra.
Actuaciones sobre el curso del río:
Limpieza y acondicionamiento de sus cauces.
Regenerar los bosques de ribera.
Eliminar terrazas. Evitar inundaciones y avenidas.
Rectificado de ríos y manipulación de cauces.
Desalación del agua del mar:
Se realiza por dos procesos:
a.- Procesos térmicos:
Por la evaporación y condensación
del agua del mar. Se pasa de aguas con 37.000 ppm a aguas “sosas” con 400 ppm
(180 Cl- , 100 Na+ 37 HCO3-, 3 Mg2+ ....). El proceso es muy caro.
b.- Procesos físico químicos:
Ligado a procesos osmóticos
(pero invertido: se crea una presión superior a la osmótica: 35
atmósferas sobre la membrana semipermeable y el agua
termina saliendo a zonas más diluidas).
El agua pasa de la salada a la desalada. Genera
salmuera (3.556 tn por 105 m3)
Control en la explotación de acuíferos:
El uso agrícola puede
llevar al agotamiento del acuífero, reducir el caudal fluvial, provocar hundimientos o
fenómenos de salinización marina. Hay que conseguir recuperar natural o
artificialmente los acuíferos (Ley de Aguas). En la actualidad Arabia Saudí explota
aguas fósiles imposible de recuperar.
4º.- MEDIDAS POLÍTICAS:
Ley de Aguas del 2 de agosto de 1.985.
Para el 2.000 todo país debe regular:
- Medidas de control de sistemas de desagüe.
- Vertidos industriales.
- Tecnologías de reciclaje (vía agricultura).
- Racionalizar el uso de pesticidas, herbicidas, nitratos ....
- Preservar los acuíferos.
- Proteger los ecosistemas costeros y marinos.
“En España el agua es un bien nacional y su gestión corresponde al Estado”.
Ministerio de Medio Ambiente.
Existe: PHN que es el Plan Hidrológico Nacional
PHC que es el Plan Hidrológico de Cuenca, de 1.926. Hay 10 cuencas hidrográf
En 1.991 se creó la Dirección General de Calidad de Aguas.
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CUENCA
HIDROGRÁFICA
Norte de España
Duero
Tajo
Guadiana
Guadalquivir
Sur de España
Segura
Júcar
Ebro
Pirineo Oriental
Totales y
medias península
Islas Canarias
Islas Baleares
Totales y
media España
TOTALES
(HM—/AÑO)
7.449
8.359
7.972
1.555
2.145
756 (771)
791 (1.289)
3.104
11.271
1.657
POR HABITANTE
Y AÑO (M3)
1.112
3.800
1.504
972
487
398 (406)
608 (989)
776
4.174
301
EN % RESPECTO
DEL TOTAL
16,2
18,2
17,4
3,4
4,7
1,6
1,7
6,8
24,7
3,6
45.059
1.266
-
496
290
354
483
1,1
0,6
45.845
1.219
100
CONSUMO
PRECIO
(M3/HABIT Y AÑO) (PESETAS/LITRO)
Dinamarca
254
408
Alemania
722
406
Reino Unido
262
308
Francia
774
220
España
1.176
117
Italia
940
86
PAÍS
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3º.- RECURSOS ENERGÉTICOS
3.1º.- INTRODUCCIÓN
Energía es la capacidad de un cuerpo para producir
trabajo. El hombre ha aprendido a aprovechar algunos recursos como fuentes de
energía para llevar a cabo sus actividades.
El Sol genera el 99 % de la energía utilizada en la Tierra ( menos la nuclear y la
planetaria: geotérmica, mareal ....) y toda ella se degrada irrecuperablemente.
Las distintas fuentes de energía utilizadas han sido: alimentos (endosomática),
fuego, animales de carga, hidráulica, eólica, máquina de vapor: carbón, petróleo, gas
(exosomáticas) ... electricidad (no es fuente de energía, pero es segura, no contamina
y de fácil transporte).
Es indispensable para la supervivencia humana. El hombre consume 200 W/h y
en países desarrollados el consumo es de 20.000 W/h, lo cual hace que esa cantidad
de energía exceda las posibilidades del planeta para generarlas.
Este gasto energético conlleva un gasto medioambiental muy alto: efecto
invernadero, contaminación atmosférica, acidificación del medio, residuos ....
Las energía pueden ser:
- No renovables:
Son
aquellas
fuentes
limitadas,
contaminantes y de composición hidrocarbonada, constituyendo el 83 % del total de la
energía gastada.
Carbón:
Petróleo
Gas natural
Uranio
25 %
37 %
23 %
5%
P.D.
25 %
26 %
7%
1%
P.M.D.
- Renovables o alternativas:
Son aquellos tipos de
energías limpias, no contaminantes, prácticamente inagotables (regeneración inferior al
consumo), autóctonas, variadas, llegando al 17 % del
total de las energías
consumidas.
Hidroeléctrica
Mareal
Eólica
7%
Geotérmica
Biomasa
3%
P.D.
6%
35 %
P.M.D.
Sólo la energía nuclear o del uranio,
la mareal y la geotérmica son independientes
del Sol
La energía potencial es la que
presenta un cuerpo en función de su masa y
de su posición. Depende de la gravedad. La
cinética depende de su masa y movimiento.
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3.2º.- ENERGÍAS NO RENOVABLES
3.2.1.- EL CARBÓN
Fue el primer combustible fósil que se utilizó
masivamente en la industria s. XVIII (primera revolución industrial), sustituyendo a la
madera.
Hoy se utiliza principalmente en siderurgia y centrales térmicas. 1 Tm
TEC genera 8,14 x 103 J
Las reservas mundiales se estiman en 1012 toneladas (10 veces superior a las
reservas de petróleo y gas natural juntas), siendo su reparto bastante igualitario en
todo el planeta.
Se originó en el Carbonífero-Pérmico: 225 m.a. (antracita y hulla) y en el
Cretácico: 80 m.a. (lignito).
Celulosa-lignina
Grisú
Carbón
Proceso:
(C6H10O5)n
5n CO2 + 5n CH4 + 2n C
Continente: pantanos o deltas
Anaerobiosis
Presiones y temperaturas altas: hasta 1500 m profundidad.
Presencia de m.o.
Plantea problemas ecológicos tanto en la
extracción: minas a cielo abierto, escombreras
(impacto paisajístico), accidentes, enfermedades
(silicosis) contaminación de aguas y atmósfera:
SO2, NOX, CO2 ..: efecto invernadero, lluvia
ácida ....
En paleozoico (antracita): León, S.
Morena y terciarios (lignito): Cataluña, Teruel ..
3.2.2.- EL PETRÓLEO
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Es la fuente de energía por excelencia de
nuestro siglo, dando lugar a una de las industrias más florecientes de su segunda
mitad: la petroquímica.
Nace en 1.859, constituyendo el 37 % de la energía consumida.
Es una mezcla de hidrocarburos sólidos (asfaltos, betunes, aceites...), líquidos
(crudo: querosenos, gasolinas, gasoil, fuel ...) o gases (metano, butano, propano ...).
Se originó por la acumulación de materia orgánica en medio marino
(anaerobiosis), ligado a bordes continentales pasivos ( Mar del Norte, Venezuela, Golfo
Pérsico ....). Entre 2 y 7 km y desde los 60 a los 250 ºC.
Color oscuro, menos denso que el agua. Transporte por oleoductos o
petroleros: Erika.
Constituye actualmente la fuente de energía (1TEP genera 1010 J) más utilizada
para el transporte (50 % en España), también usado para el calentamiento urbano e
industrial, obtención de materiales de construcción: alquitrán, industria petroquímica:
plásticos, farmacia..
El fuel se utiliza ahora, junto con el gas natural, como sustituto del carbón en
las térmicas para calentar agua y obtener vapor que moverá una turbina, la cual
moverá unos alternadores que transformarán esa energía mecánica en corriente
eléctrica.
Las reservas actuales se estiman en 150 x 109 Tm, dos tercios de las cuales se
encuentran en el Golfo Pérsico. El consumo actual es del 2,4 %, por lo cual hay
reservas para 50 años.
“El tetraetilo de plomo es antidetonante y aumenta la eficiencia de la gasolina,
motivo por el cual se esta sustituyendo por otras sustancias para evitar la
contaminación por metales pesados.
Los inconvenientes de esta fuente de energía son: liberación de gases de efecto
invernadero: CO2 , SO2 ....y la posibilidad de conflictos bélicos (Guerra del Golfo 1.991).
La fabricación de estos productos ha dado origen a la gigantesca industria
petroquímica, que produce alcoholes, detergentes, caucho sintético, glicerina,
fertilizantes, azufre, disolventes y materias primas para fabricar medicinas, nylon,
plásticos, pinturas, poliésteres, aditivos y complementos alimenticios, explosivos, tintes
y materiales aislantes.
Porcentajes de los distintos productos: en 1920, un barril de crudo, que
contiene 159 litros, producía 41,5 litros de gasolina, 20 litros de queroseno, 77 litros de
gasoil y destilados y 20 litros de destilados más pesados. Hoy, un barril de crudo
produce 79,5 litros de gasolina, 11,5 litros de combustible para reactores, 34 litros de
gasoil y destilados, 15 litros de lubricantes y 11,5 litros de residuos más pesados.
Volumen de producción y reservas: el petróleo es quizá la materia prima más
útil y versátil de las explotadas. En 1995, el primer productor era Arabia Saudí, que
producía unos 426,5 millones de toneladas, es decir un 13,2%. La producción mundial
era de 3.234,6 millones de toneladas, de las cuales, Estados Unidos produjo un 11,9%,
la Comunidad de Estados Independientes (CEI) un 11,0%, Irán un 5,7%, México un
4,9%, China un 4,6% y Venezuela un 4,5 por ciento.
Reservas: las reservas mundiales de crudo —la cantidad de petróleo que los
expertos saben a ciencia cierta que se puede extraer de forma económica— suman
unos 700.000 millones de barriles, de los que unos 360.000 millones se encuentran en
Oriente Próximo.
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Proyecciones: es probable que en los próximos años se realicen
descubrimientos adicionales y se desarrollen nuevas tecnologías que permitan
aumentar la eficiencia de recuperación de los recursos ya conocidos. En cualquier caso,
el suministro de crudo alcanzará hasta las primeras décadas del siglo XXI. Sin
embargo, según los expertos, no existen casi perspectivas de que los nuevos
descubrimientos e invenciones amplíen la disponibilidad de petróleo barato mucho más
allá de ese periodo.
España: no posee yacimientos importantes (sólo el delta del Ebro) y sí algunas
refinerías: Somorrostro (Bilbao), Tarragona, Algeciras, Santa Cruz de Tenerife ...
3.2.3.- GAS NATURAL
El origen es el mismo que el del petróleo,
pero en unas condiciones de presión y temperatura mayores. Es de fácil extracción,
comenzando su explotación en EE.UU. allá por 1930.
Su transporte se realiza por gaseoductos o metaneros. (En España, si se
produjese en el estrecho un temporal que impidiera la circulación de gaseros,
tendríamos reservas para cerca de dos semanas.
Consta de: metano, butano, metano, hidrógeno .... e
impurezas como H2S.
Genera el 24 % de la energía gastada en todo el
mundo, aumentando en el futuro por ser una energía limpia,
que emite la mitad del CO2 a la atmósfera en su combustión
que el carbón, de fácil extracción, distribución más dispersa que
el petróleo, no emite S, N, partículas a la atmósfera y mayor
poder calorífico: 11.500 kcal/m3.. Reservas en: Rusia 42 %,
Argelia 6 %, Golfo Pérsico 25 %
Usos en hogares como calefacción y en térmicas para
obtener vapor de agua (electricid).
El peligro de esta fuente de energía está en los
posibles escapes de metano (efecto invernadero) y las
explosiones con el consiguiente consumo de oxígeno.
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3.2.4.- NUCLEAR DE FISIÓN
La energía nuclear es la energía
producida al desaparecer materia, pero al estar toda la materia prácticamente
concentrada en el núcleo, se le denomina nuclear.
El átomo está formado por un pequeño núcleo. compuesto a su vez de
neutrones y protones, unidos por fuerzas nucleares muy intensas, mucho mayores que
las fuerzas eléctricas que ligan los electrones al núcleo.
En diciembre de 1942, en la Universidad de Chicago (EEUU), el físico italiano
Enrico Fermi logró producir la primera reacción nuclear en cadena. Para ello empleó un
conjunto de bloques de uranio natural distribuidos dentro de una gran masa de grafito
puro (una forma de carbono). En la ‘pila’ o reactor nuclear de Fermi, el ‘moderador’ de
grafito frenaba los neutrones y hacía posible la reacción en cadena.
Retiraron las varillas de control de cadmio de la pila formada por bloques de
grafito y de combustible de uranio. Los contadores Geiger comenzaron a sonar
mientras crecía la radiación, enviaron este telegrama: " el navegante italiano ha
encontrado el nuevo mundo".
La "pila" de Fermi fue el primer reactor nuclear; habían descubierto la energía
atómica.
Es la más efectiva (1 kg. de U235 genera igual que 106 kg. de carbón) y
polémica: no emite gases contaminantes, pero sí escapes y residuos radioactivos.
Consiste en romper el núcleo de un elemento mediante el bombardeo de
neutrones liberando energía:
1 n ------ U235 ------- Krypton92 + Bario141 + 4 neutrones (n)
92 pr + 143 n
Los neutrones liberado originan una reacción en cadena.
En 1.970 se pensaba que esta energía sustituiría al carbón y petróleo llegando a
alcanzar el 50 % en el 2.000. Problemas sociales, políticos ... aumentaron su
descrédito. Hoy sólo proporciona el 5 % del total mundial, repartida en 30 países: 426
plantas (50 en construcción).
En España hay 9 centrales que proporcionan el 18 % de la energía eléctrica del
país.
Usan: Pu239 artificial (bomba atómica), U235, U238 (99,3 %): pecblenda.
Los reactores controlan la reacción (placas y circuitos refrigerados: agua, que
extraen calor produciendo vapor que mueve una turbina originando una corriente
eléctrica).
Una central de energía nuclear de fisión se compone de dos partes principales:
1) el reactor nuclear que produce calor
2) el dispositivo que aprovecha este calor.
Se hace circular por medio del reactor un medio refrigerante adecuado que
extrae el calor y lo cede luego en una caldera donde se produce vapor de agua capaz
de accionar un turboalternador o generador de energía eléctrica.
Presenta grandes inconvenientes medioambientales que limitan sus
posibilidades de uso.
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INCONVENIENTES
A los riesgos inherentes al funcionamiento normal de la industria nuclear se
añaden los que se derivan de cualquier error, fallo o imprevisto de carácter mecánico o
humano. Los promotores de la industria nuclear pretendieron hace años que ésta
podría reducir tales avatares hasta valores despreciables. Treinta años de historia han
demostrado cuan absurda era aquella presunción.
Accidentes en centrales nucleares
A pesar de las numerosas medidas de seguridad, en 1979 llegó a producirse un
accidente en el RAP de Three Mile Island, cerca de Harrisburg (Pennsylvania, EEUU).
Un error de mantenimiento y una válvula defectuosa llevaron a una pérdida de
refrigerante.
Cuando comenzó el accidente, el sistema de seguridad desconectó el reactor, y
el sistema de emergencia para enfriamiento del núcleo empezó a funcionar poco
tiempo después según lo prescrito. Pero entonces, como resultado de un error
humano, el sistema de refrigeración de emergencia se desconectó, lo que provocó
graves daños en el núcleo e hizo que se liberaran productos de fisión volátiles
procedentes de la vasija del reactor. Aunque sólo una pequeña cantidad de gas
radiactivo salió del edificio de contención (lo que llevó a un ligero aumento de los
niveles de exposición en los seres humanos), los daños materiales en la instalación
fueron muy grandes, de unos 1.000 millones de dólares o más, y la tensión psicológica
a la que se vio sometida la población, especialmente las personas que vivían cerca de
la central nuclear, llegó a ser muy grave en algunos casos.
Desde 1981, las cargas financieras impuestas por estas exigencias han hecho
tan difícil la construcción y el funcionamiento de nuevas centrales nucleares que las
compañías eléctricas de los estados de Washington, Ohio, New Hampshire e Indiana se
vieron obligadas a abandonar centrales parcialmente terminadas después de gastar en
ellas miles de millones de dólares.
En 1988, se calculaba que el coste acumulado para la economía estadounidense
por el cierre de esas centrales, sumado a la finalización de centrales con unos costes
muy superiores a los inicialmente previstos, ascendía nada menos que a 100.000
millones de dólares.
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El 26 de abril de 1986, otro grave accidente alarmó al mundo. Uno de los
cuatro reactores nucleares soviéticos de a unos 130 km al norte de Kíev (en Ucrania),
explotó y ardió.
En la central de Vandellòs I, situada en la provincia de Tarragona (España), y
con un reactor de tipo grafito-gas, se produjo, el 19 de octubre de 1989, un accidente
que se inició por un incendio en un edificio convencional de la central, que generó una
serie sucesiva de fallos de sistemas.
En 1986, el desastre de Chernobil es todavía incalculable, aunque algunas
fuentes oficiales han hablado de cifras -50 billones de pesetas- superiores a las del PIB
del estado español. Causó la muerte inmediata de 31 personas, medio millón de
madres y niños tuvieron que ser evacuados, la contaminación obligó a abandonar dos
ciudades industriales, deberá restringirse el acceso a una zona de 30 km. alrededor de
la central durante un tiempo indefinido, más de 100.000 personas han tenido que
emigrar definitivamente, una cuarta parte de la superficie cultivada de Bielorrusia
quedará improductiva durante más de medio siglo, un millón de personas han quedado
afectadas por radiaciones de alto nivel, el número probable de cánceres inducidos se
calcula según algunos científicos en medio millón ...
Los peligrosos empleados en los reactores nucleares presentan problemas para
su manejo, sobre todo en el caso de los combustibles agotados, que deben ser
almacenados o eliminados de alguna forma.
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3.3º.- ENERGÍAS RENOVABLES O ALTERNATIVAS
3.3.1º.- HIDROELÉCTRICA
La energía hidroeléctrica que se puede
obtener en una zona depende de los cauces de agua y desniveles que tenga, y existe,
por tanto, una cantidad máxima de energía que podemos obtener por este
procedimiento.
Se calcula que si se explotara toda la energía hidroeléctrica que el mundo
entero puede dar, sólo se cubriría el 15% de la energía total que consumimos. En
realidad se está utilizando alrededor del 20% de este potencial, aunque en España y
en general en los países desarrollados, el porcentaje de explotación llega a ser de más
del 50%.
Desde el punto de vista ambiental la energía hidroeléctrica es una de las más
limpias, aunque esto no quiere decir que sea totalmente inocua, porque los pantanos
que hay que construir suponen un impacto importante. El pantano altera gravemente
el ecosistema fluvial. Se destruyen hábitats, se modifica el caudal del río y cambian las
características del agua como su temperatura, grado de oxigenación y otras. También
los pantanos producen un importante impacto paisajístico y humano, porque con
frecuencia su construcción exige trasladar a pueblos enteros y sepultar bajo las aguas
tierras de cultivo, bosques y otras zonas silvestres.
Los pantanos también tienen algunos impactos ambientales positivos. Así, por
ejemplo, han sido muy útiles para algunas aves acuáticas que han sustituido los
humedales costeros que usaban para alimentarse o criar, muchos de los cuales han
desaparecido, por estos nuevos hábitats. Algunas de estas aves han variado incluso
sus hábitos migratorios, buscando nuevas rutas de paso por la Península a través de
determinados pantanos.
La construcción de pantanos es cara, pero su costo de explotación es bajo y es
una forma de energía rentable económicamente.
Al plantearse la conveniencia de construir un pantano no hay que olvidar que su
vida es de unos 50 a 200 años, porque con los sedimentos que el río arrastra se va
llenando poco a poco hasta inutilizarse. Se consume un 8,2 % en todo el mundo.
Aprovecha la energía potencial del agua (nieve o lluvia) que fluye de la
montaña al mar impulsada por la gravedad. Importante el Sol.
El salto del agua por la tubería mueve una turbina que se transforma en
energía mecánica, la cual activa unos generadores o alternadores originando corriente
eléctrica. En el proceso sólo se aprovecha el 20 % de la totalidad de la energía
potencial de que se disponía.
17
En España hay 1000 centrales hidroeléctricas; la mayor Aldeadávila en el Duero
Las ventajas son las siguientes:
- Es renovable, limpia y autóctona.
- Coste nulo del combustible.
- Almacena energía cuando hay excedentes.
- Regula el caudal fluvial (presas) evitando avenidas.
Los inconvenientes son:
- Impacto medioambiental (inundación de extensas áreas).
- Son trampas de sedimento que modifican el litoral.
- Tiempo de explotación limitado: colmatación.
- Posible ruptura de la presa: Ribadelago.
- Migraciones de peces: salmónidos.
- Variación en el microclima y la eutrofización de sus aguas.
- Destrucción de tierras y traslado de la población: Ricobayo
Futuro:
Construcción de minicentrales hidráulicas (10 MW) que originan menor
impacto medioambiental. En 1.995 las minicentrales generaron 2.000 GWh (109
watios) y se podrían potencialmente generar: 8.000 GWh.
La energía generada en España en 1.995 por centrales hidroeléctricas fue:
1.813 Ktep.
3.3.2º.- ENERGÍA EÓLICA
Uso desde hace 2.000 años (molinos de viento).
Procede de la acción del Sol, que origina diferencias de presión entre dos
puntos: viento.
Se usan molinos de viento de gran altura (parques eólicos: La Mancha, Tarifa,
Ampurdá, Fuerteventura , Zamora ....) que generan electricidad.
En 1.996 se generaron 180 MW. Potencialmente podrían obtenerse: 20 x 106
MW, que son unas 50 veces la potencia de todos los reactores nucleares actualmente
en funcionamiento. Un parque eólico de 10 MW sustituye la importación de 2064 Tep.
Ventajas:
- Limpia e inagotable. (Un aerogenerador equivale a 160 Tm de carbón)
- Bajo conste de instalación: 50 mill cada aerogenerador: 300 kW.
- Favorece el desarrollo sostenible.
Inconvenientes:
- No genera energía constantemente.: velocidad mínima de 5 m/s.
- Difícil de almacenar.
- Contaminación acústica: avifauna y paisajística.
18
3.3.3.º.- ENERGÍA SOLAR
El aprovechamiento se hace de distintas formas:
a) Calentamiento directo de locales:
Edificio diseñado para aprovechar al máximo la energía solar y minimizar
las pérdidas de energía" invernaderos, viviendas y otros locales, se aprovecha el sol
para calentar el ambiente. Algunos diseños arquitectónicos buscan aprovechar al
máximo este efecto y controlarlo para poder restringir el uso de calefacción o de aire
acondicionado.
b) Acumulación del calor solar:
Se hace con paneles o estructuras especiales colocadas en lugares
expuestos al sol, como los tejados de las viviendas, en los que se calienta algún fluido
que se almacena el calor en depósitos. Se usa, sobre todo, para calentar agua y puede
suponer un importante ahorro energético si tenemos en cuenta que en un país
desarrollado más del 5 % de la energía consumida se usa para calentar agua.
c) Generación de electricidad:
Se puede generar electricidad a partir de la energía solar por varios
procedimientos. En el sistema termal la energía solar se usa para convertir agua en
vapor en dispositivos especiales. En algunos casos se usan espejos cóncavos que
concentran el calor sobre tubos que contienen aceite. El aceite alcanza temperaturas
de varios cientos de grados y con él se calienta agua hasta ebullición. Con el vapor se
genera electricidad en turbinas clásicas. Con algunos dispositivos de estos se
consiguen rendimientos de conversión en energía eléctrica del orden del 20% de la
energía calorífica que llega a los colectores
La luz del sol se puede
convertir directamente en electricidad
usando el efecto fotoeléctrico (sobre
semiconductor de silicio). La eficiencia
media en la actualidad es de un 10 a
un 15%, aunque algunos prototipos
experimentales logran eficiencias de
hasta el 30%: calculadoras, relojes,
placas, hogares .... Por esto se
necesitan grandes extensiones si se
quiere producir energía en grandes
cantidades.
Uno de los problemas de la electricidad generada con el sol es que sólo se
puede producir durante el día y es difícil y cara para almacenar. Se puede usar esta
electricidad para disociar el agua en oxígeno e hidrógeno. Después el hidrógeno se usa
como combustible para regenerar agua, produciendo energía por la noche.
Es óptima para viviendas alejadas de la red ó estando cerca poder vender
excedentes.
Es inagotable: 5.000 millones de años más. Tabernas en Almería (central
heliotérmica). En 1.995 se obtuvieron en España: 1 KTep.
19
3.3.4º.- ENERGÍA MAREAL
Genera energía eléctrica si la variación
pleamar-bajamar es superior a 8 metros. Aprovecha la fuerza de las mareas con la
construcción de diques.
Así se origina el 2 % del total de la energía hidroeléctrica del planeta: Holanda,
EE.UU. Canadá (Fundy), Rusia ... Se aprovecha el ascenso y el descenso para mover la
turbina.
3.3.5º.- ENERGÍA GEOTÉRMICA
La Tierra contiene gran
cantidad de calor que emite al exterior
mediante radiación. Géisers y fuentes
termales son alguna de estas
manifestaciones.
Son zonas ligadas a puntos
calientes
con
un
elevado
gradiente geotérmico : Rusia,
Islandia ... utilizan aguas termales
en sus viviendas. En España:
Ledesma (Salamanca): caudal de
400 l/minuto a 47 ºC (800 Tep
anual de energía). Lanzarote 485
ºC a 3 m de profundidad.
Si el agua que emana lo hace en
estado de vapor, podemos utilizarla
para obtener energía eléctrica: en
1.982 había 110 centrales de este tipo,
que generaban 4.700 MW (Japón,
California, Italia, México ...).
Desde el punto de vista ambiental la energía geotermal tiene varios problemas.
Por una parte el agua caliente extraída del subsuelo es liberada en la superficie
contaminando térmicamente los ecosistemas, al aumentar su temperatura natural. Por
otra parte el agua extraída asciende con sales y otros elementos disueltos que
contaminan la atmósfera y las aguas si no es purificada.
Hay que controlar los iones disueltos y el S liberado.
Son centrales de corto periodo de tiempo: 50 años. Además la localización no
suele coincidir con el núcleo urbano, por lo que el transporte hace que no sean
rentables. A veces dicha localización es en zonas protegidas: Yellostone.
Dichas emisiones generan ruidos, olores y en algunos casos hundimientos.
En 1.995 se generaron 3,4 KTep en la Península Ibérica.
20
3.3.6º.- ENERGÍA DE BIOMASA
La biomasa incluye la madera,
plantas de crecimiento rápido, algas cultivadas, restos de animales, etc. Es una fuente
de energía procedente, en último lugar, del sol, y es renovable siempre que se use
adecuadamente.
Se utilizan residuos agrícolas (paja), forestales (maderas), ganaderos (purín),
industriales (aceites), urbanos (restos de alimentos) o cultivos energéticos (cardo) ....
Proceden de la energía solar (fotosíntesis) y que circula por la cadena trófica.
El tratamiento consiste en la homogeneización (trituración) y densificación
(prensado) para formar pellets o briquetas (mejor transporte y almacenamiento).
Técnicas de aprovechamiento de la biomasa:
- COMBUSTIÓN:
La biomasa puede ser usada directamente como
combustible. Alrededor de la mitad de la población mundial sigue dependiendo de la
biomasa como fuente principal de energía.
Se transforma la energía química en calorífica entre los 600 y 1300 ºC que
puede utilizarse para: instalaciones industriales, calefacción, agua caliente, estufas ...
El problema es que en muchos lugares se está quemando la madera y
destruyendo los bosques a un ritmo mayor que el que se reponen, por lo que se están
causando graves daños ambientales: deforestación, pérdida de biodiversidad,
desertificación, degradación de las fuentes de agua, etc.
Uso de cartón, basuras: R.S.U. (incineración).
Genera calor o vapor capaz de originar electricidad.
- FERMENTACIÓN ANAEROBIA:
Realizada
por
bacterias
que
descomponen los residuos orgánicos en ausencia de oxígeno (se usa en granjas,
ganaderías, depuradoras de agua, vertederos, CTR, lodos de depuradoras ...) Así
pueden obtener:
a.- Biogás: CH4 (gas basura), semejante al gas natural y se usa en centrales tér
b.- Alcoholes: CH3 OH: madera, carton, basuras, carbon …. (Con Sacharomyc)
CH3 - CH2OH: remolacha, maíz, caña de azúcar .....
Ambos pueden adicionars gasolinas: gasohol (menos eficientes).
c.- Bioaceites: se usan semillas de colza, girasol, soja ....
- PIRÓLISIS:
ó carbonización: obtención de carbón vegetal ( 550 ºC y
sin O2) semejante al que obtenían los carboneros en tiempos pasados.
21
- GASIFICACIÓN:
Oxidación parcial con aire pobre en oxígeno a 1000 ºC
generando: H2 , CH4 : biogás o compuestos líquidos: metanol ... para diesel ...
El
uso
de
biomasa
como
combustible presenta la ventaja de que
los gases producidos en la combustión
tienen mucho menor proporción de
compuestos de azufre, causantes de la
lluvia ácida, que los procedentes de la
combustión del carbono. Al ser
quemados pero este efecto se puede
contrarrestar con la siembre de nuevos
bosques o plantas que retiran este gas
de la atmósfera.
Los inconvenientes en el uso de
estos tipos de combustibles son: cambio
de vehículo de automoción, los alcoholes
son corrosivos, emiten más óxidos de
nitrógeno y compuestos de formaldehído
(cancerígeno) y ocasionan problemas de
arranque.
En Brasil el 40 % de los automóviles usan este tipo de combustible para
aprovechar el excedente de cultivos agrícolas y forestales que poseen. La biomasa es
el sustituto del carbón.
3.3.7º.- HIDRÓGENO
Se obtendría por electrolisis del H2O utilizando una
corriente eléctrica (de procesos excedentarios) o por fotolisis (como las plantas).
Investigando.
Hoy se obtiene del cracking del petróleo en pequeñas cantidades.
2 H2O + Energía
2 H2 + O2
El hidrógeno es fácil de almacenar y transportar. El proceso no es
contaminante.
Puede llegar a ser el combustible o gas del futuro por el que apuestan muchos
científicos
3.3.8º.- FUSIÓN FRÍA
Propuesta en 1.989 y denominada así
porque se creyó descubrir fenómenos de fusión nuclear en condiciones de laboratorio.
Es la energía con la que sueñan todos los países. Se basa en la fusión atómica
de dos átomos de hidrógeno para dar uno de helio. Es un proceso muy exoenergético
y que ocurre en el interior de las estrellas.
Es unir dos átomos ligeros para generar uno más pesado con defecto de masa
que se transforma en energía.
La alternativa de futuro es la fusión nuclear, la fusión consiste en la unión de
dos núcleos ligeros en uno más pesado, obteniéndose del orden de 4 veces más
energía que en la fisión. Por ejemplo, medio kilo de hidrógeno (muy abundante en la
naturaleza, ya que forma parte del agua) produciría unos 35 millones de kilovatios
hora. Por otro lado la fusión no contamina, o al menos, no tanto como la fisión, no
existiendo peligro de radioactividad.
22
2
3
Reacción:
= 42He + 3,52 MeV + n (14,06 MeV)
1H +
1H
(el deuterio reacciona con el tritio)
Para que la reacción de fusión sea posible hay que vencer la repulsión
electrostática entre dos núcleos igualmente cargados; y siguiendo el principio de que
cargas iguales se repelen, hay que aplicar una gran energía para conseguir que se
unan las mismas.
Esto se logra gracias al calor, aplicando temperaturas de millones de grados. El
problema mencionado proviene de la dificultad de encontrar un reactor que aguante
esa temperatura.
El principal inconveniente es que los átomos que deben fusionarse estén a
temperaturas superiores a 100 millones de grados y presiones de miles de millones de
atmósferas, hechos que no resultan posibles en las condiciones actuales.
Si se lograra ofrecería dos ventajas añadidas:
- Fuente prácticamente inagotable (el hidrógeno está presente en el agua).
- Ausencia de residuos radioactivos altamente contaminantes.
3.4º.- USO EFICIENTE DE LA ENERGÍA
La crisis del petróleo de 1.973 ha
planteado una nueva fuente de energía: el ahorro.
Es obligatorio una planificación energética y una búsqueda de nuevas fuentes
de energía para mantener el desarrollo y nivel de vida de una población en aumento
(6.000 millones).
El aprovechamiento eficaz de la energía favorece la protección del medio
ambiente, alarga los recursos, decelera los cambios climáticos y proporciona tiempo
para desarrollar nuevas tecnologías. Las luces fluorescentes, que usan la cuarta parte
de la energía que consumen las incandescentes; el mejor aislamiento en los edificios o
los motores de automóvil de bajo consumo son ejemplos de nuevas tecnologías que
han influido de forma muy importante en el ahorro de energía. Entre las posibilidades
más interesantes de ahorro de energía están:
1.- Cogeneración
Se llama cogeneración de energía a una técnica en la que
se aprovecha el calor residual. Por ejemplo utilizar el vapor caliente que sale de una
instalación tradicional, como podría ser una turbina de producción de energía eléctrica,
para suministrar energía para otros usos. Hasta ahora lo usual era dejar que el vapor
se enfriase, pero en esta técnica, con el calor que le queda al vapor se calienta agua,
se cocina o se usa en otros procesos industriales.
Esta técnica se emplea cada vez más en industrias, hospitales, hoteles y, en
general, en instalaciones en las que se produce vapor o calor, porque supone
importantes ahorros energéticos y por tanto económicos, que compensan las
inversiones que hay que hacer para instalarla.
2.- Aislamiento de edificios
Se puede ahorrar mucha energía aislando
adecuadamente las viviendas, oficinas y edificios que necesitan calefacción o aire
acondicionado para mantenerse confortables. Construir un edificio con un buen
aislamiento cuesta más dinero, pero a la larga es más económico porque ahorra mucho
gasto de calefacción o de refrigeración del aire.
En chalets o casas pequeñas medidas tan simples como plantar árboles que den
sombra en verano o que corten los vientos dominantes en invierno, se ha demostrado
que ahorran entre un 15% a un 40% del consumo de energía que hay que hacer para
mantener la casa confortable.
23
3.- Ahorro de combustible en el transporte
En España, el transporte
emplea algo menos de la mitad de todo el petróleo consumido en el país. En todo el
mundo los automóviles, especialmente, junto a los demás medios de transporte, son
los principales responsables del consumo de petróleo y de la contaminación y del
aumento de CO2 en la atmósfera. Por esto, cualquier ahorro de energía en los motores
o el uso de combustibles alternativos que contaminen menos, tienen una gran
repercusión.
Las mejoras en el diseño aerodinámico de los automóviles, su disminución de
peso y las nuevas tecnologías usadas en los motores permiten construir ya,
automóviles que hacen 25 km por litro de gasolina y se están probando distintos
prototipos que pueden hacer 40 km por litro.
También se están construyendo interesantes prototipos de coches que
funcionan con electricidad, con metanol o etanol o con otras fuentes de energía
alternativas que contaminan menos y ahorran consumo de petróleo. Los coches
eléctricos pueden llegar a ser interesantes cuando sus costos y rendimientos sean
competitivos, pero siempre que usen electricidad producida por medios limpios.
Si consumen electricidad producida en una central térmica, generan más
contaminación que un coche de gasolina. Por esto sólo interesan coches eléctricos que
consuman electricidad producida con gas o, mejor, con energía solar o hidrógeno.
El uso de hidrógeno como combustible es especialmente interesante. Los
científicos están estudiando la manera de producirlo con ayuda de células fotovoltaicas
cuya electricidad se usa para descomponer el agua por electrólisis en hidrógeno y
oxígeno. Después el hidrógeno se usa como combustible en el motor del coche.
Vuelve a unirse con el oxígeno en una reacción que produce mucha energía,
pero que no contamina prácticamente nada pues regenera vapor de agua, no forma
CO2 ni óxidos de azufre, y los pocos óxidos de nitrógeno que se forman son fáciles de
controlar. Por ahora se han construido algunos prototipos, pero todavía sus costos y
sus prestaciones no son suficientemente buenos para comercializarlos.
Sin duda, el futuro del transporte irá por combustibles alternativos y motores
que consuman menos, pero además del avance tecnológico, es necesario que la
legislación favorezca la implantación de los nuevos modelos y que se cree un estado de
opinión entre los consumidores de vehículos que favorezca la venta de los coches que
ahorren energía.
4.- Industrias y reciclaje
En los países industriales la industria utiliza entre
la cuarta parte y un tercio del total de energía consumido en el país. En los últimos
años se ha notado un notable avance en la reducción del consumo de energía por
parte de las industrias. Las empresas se han dado cuenta de que una de las maneras
más eficaces de reducir costos y mejorar los beneficios es usar eficientemente la
energía.
Reciclar las materias primas es una de las maneras más eficaces de ahorrar
energía.
Aproximadamente las tres cuartas partes de la energía consumida por la
industria se usa para extraer y elaborar las materias primas. Si los metales se sacan de
la chatarra sólo se necesita una fracción de la energía empleada para extraerlos de los
minerales. Así por ejemplo, reciclar el acero emplea sólo el 14% de la energía que se
usaría para obtenerlo de su mena. Y en el caso del aluminio la energía empleada para
reciclarlo es sólo el 5% de la que se usaría para fabricarlo nuevo.
24
Ahorro de energía en el mundo
En los países desarrollados, el consumo de
energía en los últimos veinte años, no sólo no ha crecido como se había previsto, sino
que ha disminuido. Las industrias fabrican sus productos empleando menos energía;
los aviones y los coches consumen menos combustible por kilómetro recorrido y se
gasta menos combustible en la calefacción de las casas porque los aislamientos son
mejores. Se calcula que desde 1970 a la actualidad se usa un 20% de energía menos,
de media, en la generación de la misma cantidad de bienes.
En cambio en los países en desarrollo, aunque el consumo de energía por
persona es mucho menor que en los desarrollados, la eficiencia en el uso de energía
no mejora. Sucede esto, entre otros motivos, porque muchas veces las tecnologías que
implantan son anticuadas.
Gestionar los recursos energéticos es:
- Garantizar el crecimiento económico.
- Proporcionar energía a menor costo.
- Aumentar el empleo.
- Diversificar los recursos: autoabastecimiento.
- Minimizar el impacto medioambiental.
España depende de países en el suministro de energía:
- OPEP: petróleo. - Argelia: gas natural.
Medidas de aprovechamiento energético:
- Investigación de nuevas tecnologías para abandonar las no renovables.
- Usar las renovables en función de su regeneración.
- Conocimiento de los problemas medioambientales y un mayor ahorro.
- Penalizar las emisiones contaminantes por combustibles fósiles.
- Negawatio:
- Favorecer a aquellos que usen aparatos más eficaces.
25
ENERGÍA PRODUCCIÓN FUENTES
FUENTES
Térmica
Compostilla II
Ponferrada
Térmica
LA ROBLA
Hidráulica
ALDEADÁVILA
Hidráulica
RICOBAYO
DATOS
ENDESA
140, 140, 330, 350,
350
POTENCIA
VIVIENDA 3,3 KW
1310 MW
396.969
2 grupos 270, 350
620 MW
187.878
Dos centrales:150 y
140
1139 MW
2748 GWH anuales
290 MW
683 GWH
AGAVANZAL
IBERDROLA
25 MW
7.575
CERNADILLA
IBERDROLA
30 MW
9.090
VALPARAÍSO
IBERDROLA
68 MW
20.606
MINICENTRAL
Maire Coomonte
IBERDROLA
0,4 MW
121
Hidráulica total
Zamora
9 grandes embalses
y 12 centrales
881 MW
266.969
8 minicentrales
20 MW
6.060
Burgos 1970
466 MW
Anual: 3900 GWH
141.212
MINICENTRALES
Zamora
Nuclear
SANTA Mª
GAROÑA
Eólica
LAS LABRADAS
GAMESA
PURINES
Ágreda
BIOMASA
Cuellar Segovia
Polideportivo,
Centro cultural, 30
viviendas ---
KW = 103 watios
MW = 106 watios
GW = 109 watios
24 MW
35 aerogenerador
660 kW por aerog.
Calor y electricidad
por
15 MW
Ahorro de 650 tn de
petróleo por
biomasa foresta.
345.151
87.878
7.272
207 x 1
26
RECURSOS ENERGÉTICOS (resumen)
La calidad de una determinada forma de energía se refiere a la capacidad de
producir trabajo útil por unidad de masa o volumen. La energía de mayor calidad es la
más concentrada: carbón, petróleo, uranio ..., mientras que las de menor calidad son:
viento, solar, mareal ...
Se denomina sistema energético al conjunto de procesos que se tienen que
realizar para que una determinada forma de energía se pueda utilizar: extracción,
transformación, distribución y consumo. En cada fase se pierde energía en forma de
calor. En consecuencia el rendimiento de los diferentes sistemas energéticos nunca es
del 100 %, sino muy inferior.
El rendimiento energético es la relación entre la energía útil obtenida respecto a
la suministrada, en tantos por ciento. Ejemplo: el rendimiento de un automóvil es del
13 % y el de EE.UU. del 16 %.
El sapropel es un barro rico en materia orgánica del cual se origina el petróleo.
Las pizarras bituminosas y las arenas asfálticas pueden generar 24 litros de petróleo
por tonelada.
La energía de fisión nuclear utiliza U-235 que se encuentra en la naturaleza en
un 0,7 % del uranio natural. Un kilo de uranio produce energía como 1 millón de kg de
carbón.
Las reacciones de fusión nuclear se dan en estado de plasma y en él los núcleos
y los electrones se encuentran separados. El problema es conseguir las condiciones,
para lo cual se trabaja en un potente campo magnético de confinamiento.
Los cultivos agrícolas o forestales pueden utilizarse para producir productos
energéticos: biocombustibles:
- Hay euforbias que en vez de generar glucosas originan hidrocarburos.
- La colza, girasol y la soja puede originar aceites: biodiesel
- La patata, remolacha y la caña origina etanol por fermentación: gasohol.
Las minicentrales hidroeléctricas poseen una potencia de 250 a 5.000 kWh.
Sus ventajas son: renovable, bajo coste de mantenimiento, autoabastecimiento,
controla inundaciones, suministra agua a la industria, ciudades y agricultura, deportes .
Sus inconvenientes: impacto visual, perdida de suelo agrícola, forestal,
ganadero, ... reduce la biodiversidad, modifica el nivel freático de la zona, modifica la
calidad de las aguas (eutrofización), erosiona las desembocaduras, desplazamientos
humanos, salinización, riesgo de ruptura de la misma...
La energía solar que llega a España representa más de 1000 veces las
necesidades del país en el año 2000. El rendimiento de las centrales solares no supera
el 25 %.
Tenerife estrena la mayor planta fotovoltaica del mundo con 3.806 m2.. Son
espejos cilíndricos parabólicos de silicio que giran buscando el sol.
La densidad de potencia eólica en Zamora es de 100 W/m2 (por debajo de 50
no es rentable).
En los últimos 50 años la economía global se ha quintuplicado, se ha duplicado
la población y el consumo de energía se ha triplicado. El consumo total de energía en
1993 aumentó 326.000 petajulios, un 49 % más que en 1973 y la producción global de
energía primaria alcanzó casi los 338.000 petajulios, un 40 % más que en 1973.
Participación y consumo de energía en 1993: (no se incluye la biomasa)
Consumo: OCDE: 53 %, URSS y Centro Europa: 18 % y en vías desarrollo: 29 %
Producción: OCDE: 38 %, URSS y Centro Europa: 19 % y en vías desarrollo: 43 %.
Las reservas comprobadas de petróleo durarían 45 años, las de gas 60 y las de
carbón 200 años.
27
Se pretende que para el año 2020 la aportación de las energía renovables
lleguen aproximadamente al 14 % que unido a la biomasa se alcance el 30 %.
La eficiencia energética es una medida de la eficacia global del suministro de
energía, es decir, la eficiencia con la que se produce energía a partir de los recursos
primarios, se transforma en tipos de energía útiles y se suministra a los usuarios.
Actualmente se pueden obtener la misma cantidad de servicios energéticos
utilizando menos energía, rompiendo el vínculo existente entre crecimiento económico,
calidad de vida y aumento del consumo de energía. Es necesario un esfuerzo
coordinado internacional para promover la eficiencia energética y para desarrollar y
difundir tecnologías que lo hagan posible.
Cogeneración de energía: se trata de producir de forma combinada dos formas
útiles de energía a partir de una sola fuente de combustible. Ejemplo: las centrales
termoeléctricas convencionales presentan un rendimiento del 30 %, las de calefacción
y electricidad del 70 %.
PRODUCCIÓN DE ENERGÍA PRIMARIA
1993 PETAJULIOS (1015 julios)
FUENTE
Carbón
Petróleo
Gas natural
Nuclear
Hidroeléctrica
Geotérmica, eólica y solar
Total producido
Total consumido
MUNDO
91.748
134.060
78.146
23.646
8.554
1.463
337.617
325.296
%
27
40
23
7
2,5
0,5
ESPAÑA
421
48
24
614
96
0
1.203
3.359
%
35
5
2
51
8
0
PRODUCCIÓN Y CONSUMO DE ENERGÍA PRIMARIA
ESPAÑA 1997 PETAJULIOS (1015 julios)
FUENTE
Carbón
Petróleo
Gas natural
Nuclear
Hidroeléctrica
Geotérmica, eólica y solar
Total producido
PRODUCCIÓN
402
13
6,5
605
129
165
1.320,5
%
30,5
1
0,5
45,8
9,7
12,5
CONSUMO
742
2.410
464
605
129
165
4.515
%
16,5
53,5
10
13,4
2,9
3,7
El consumo de energía en España en 1998 fue de 113.939.000 tep y
para el 2010 se prevé que se consuman: 145.000.000 tep: petróleo 50 %, carbón 10
%, nuclear 11 %, gas 17 %, energías renovables 11 %.
28
3.4.- RECURSOS MINERALES
Yacimiento: acumulación anormalmente
elevada de sustancias minerales que puede ser explotada económicamente.
Consta de: mena (es la parte rentable) y ganga (parte no rentable).
Los recursos minerales no energéticos (metálicos y no metálicos) han sido
explotados a lo largo de la historia: Médulas (romanos) con elevado impacto
medioambiental.
El origen de los yacimientos minerales puede ser de varios tipos:
1.- PROCESOS FÍSICOS:
Los minerales más densos liberados por
la
meteorización de la roca se acumulan y originan placeres: Au, Ag, piedras preciosas ....
2.- PROCESOS QUÍMICOS-ATMOSFÉRICOS:
Son oxidaciones o hidrólisis ....
que dan origen a nuevos minerales: magnetita, hematites, limonita, bauxita ....
3.- PRECIPITACIÓN SALINA:
Dan sales: halita, yesos, carbonatos ....
4.- SUBLIMACIÓN:
Paso de gas a sólido: azufre (fungicidas, fertilidad).
5.- PROCESOS HIDROTERMALES:
Origina el depósito de iones transportados por el
agua a altas temperaturas en el interior de la Tierra: blenda, pirita, galena, cinabrio ....
6.- METAMORFISMO:
Se originan a altas presiones y temperaturas, pero todo
ello en estado sólido, sin llegar a fundir: talco, topacio, grafito, mármol, cuarcita ....
7º.- MAGMATISMO:
Origina minerales a partir de un magma o mezcla de
silicatos fundidos a altas temperaturas: cuarzo, ortosa, magnetita, granito, sienita,
basalto...
8º.- ORGÁNICO:
A partir de materia orgánica: apatito, carbón, petróleo ...
Ejemplos de algunos minerales y sus usos:
- Latón: aleación de cobre y zinc. Es un buen conductor.
- Bronce: aleación de cobre y estaño.
- Acero: mezcla de hierro y carbono.
- Wolframio: bombillas.
- Nitratos: obtienen a partir del nitrógeno atmosférico.
- Asbesto: aislante. Produce cánceres.
- Mica: aislante y uso en pinturas.
- Baritina: explotaciones petrolíferas.
- Fluorita: pasta de dientes.
- Diatomita: filtro para las piscinas.
- Nódulos de manganeso Mn: son cuerpos esféricos de 15 cm. de
diámetro ricos en Mn, Fe, Ni ... depositados en el fondo oceánico por precipitación
sobre un núcleo de arena. Actualmente no se explotan, pero en un futuro con nuevas
tecnologías tal vez se consiga.
- Cemento: mezcla de 1045 kg de caliza (75 % CaCO3 4 % de MgCO3)
con 300 kg de arcilla (14 % de SiO2, 5 % de Al2O3, 1 % Fe2O3 y 1 % impurezas).
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3.4.1º.- IMPACTOS, GESTIÓN Y PLANIFICACIÓN
La minería
explota estos yacimientos por medio de minas que normalmente tienen efectos
negativos sobre el medio ambiente, y que además representa un aprovechamiento no
sostenible.
Estas minas pueden ser: superficiales (abiertas: Río Tinto, estratificadas:
carbón o placeres en ríos y playas: canteras, graveras, oro ....) o subterráneas (con
galerías y pozos).
Las explotaciones mineras superficiales han dejado zonas en total degradación.
Actualmente la situación va cambiando y la legislación obliga a un plan de
restauración donde el entorno recupere su estado y paisaje anterior.
Los posibles impactos medioambientales originados por estas explotaciones
son:
1º.- Impactos atmosféricos: gases, polvo, sólidos ..... También contaminación sonora
originada por las máquinas o las constantes voladuras y el consiguiente agrietamiento
del suelo.
2º.- Contaminación de aguas: por ácidos (H2SO4 ), metales pesados, aceites, hidrocarb
3º.- Impacto sobre el suelo: lo erosionan, modifican llegando a desaparecer.
4º.- Impacto sobre flora y fauna: al desaparecer el suelo.
5º.- Modificación del paisaje: produce elevado impacto visual. Escombreras.
6º.- Subsidencias y hundimientos: originan riesgos geológicos. Boliden 25 – 4 – 1998.
7º.- Enfermedades y accidentes laborales: silicosis, grisú, asbestosis, vapores Hg ...
En la actualidad, la vida de muchos recursos puede ampliarse
considerablemente gracias a la existencia de otros que los pueden sustituir. Por
ejemplo, las tuberías de plomo, hierro y cobre están siendo sustituidas por las de
fibrocemento y hormigón. Sin embargo, hay otros recursos que todavía no se pueden
reemplazar, como la plata en las películas fotográficas o el acero en los aviones.
El reciclaje de recursos como papel, aluminio, oro, plata, plomo y vidrio
supone gran parte de las provisiones de que se dispone, incluso puede aumentar su
contribución mediante buenas campañas dirigidas al consumidor. Muchos otros
elementos no pueden ser reutilizados debido a que sus cualidades se pierden con el
uso. Este es el caso del hierro y del acero derivado de él, que se oxidan, del petróleo y
del carbón, que se consumen, etc.
El ahorro de recursos escasos se puede conseguir adoptando multitud de
medidas. El consumo de petróleo disminuye si se imponen límites más severos de
velocidad, se fabrican automóviles más eficaces, se aíslan edificios del frío. se utilizan
estrictamente lo necesario la luz y la calefacción, se confecciona la ropa con algodón y
lana en lugar de con poliéster y otras fibras derivadas del petróleo, etc. Por otro lado,
se puede conseguir la conservación de diversos metales mediante la elaboración de
automóviles pequeños y maquinaria duradera.
La normativa obliga a que los proyectos presenten restauración de las zonas.
- Debe definir el uso del suelo posterior: agrícola, forestal ...
- Evitar contaminar suelo y aguas de la zona.
- Control de la erosión y sistemas de drenaje.
- Restablecer la vegetación.
Si la restauración no es posible debe alcanzarse la mayor recuperación y
rehabilitación de la zona
El problema de la escasez de algunos recursos ha llevado a la búsqueda de
nuevas fuentes.
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ZAMORA
Alfaraz Casiterita++
Losacio Valentinita mina Clara agotada
Almoracete Casiterita
Losacio Turmalina mina Clara agotada
Almoracete Turmalina
Losacio Senarmontita++ mina Clara
Arcillera Casiteria mala mina Sta. Elena
Losacio Quiastolita++ mina Clara agota
Brandillanes- Fonfria Casiterita
Losacio Oiromorfita mina Clara agotada
Brandillanes- Fonfria Goethita++
Losacio Mimetita mina Clara agotada
Calabor Zinwaldita Casualidad y Lombo 1992
Linarita mina Clara agotada
Calabor Casiterita minas Casualidad y Lombo 1992
Cerusita mina Clara agotada
Carbajales de Alba Variscita buena escasa
Apatito mina Clara agotada
Carbajosa-Cerezal de Aliste Casiterita++ Dorinda
Antimonita mina Clara agota
Ceadea Casiterita
Andalucita mina Clara agota
Zamora Ceadea Ilmenita
Losacio Manganita++ mina Clara ag
Grisuela-Rabanales Braunita
Lumbrales Casiterita
Grisuela-Rabanales Pirolusita
Mombuey Ortosa
Grisuela-Rabanales Psilomelana++
Muga de Alba Casiterita
Hermisende Wolframita
Muga de Alba Cobre
Losacino Vanadinita++
Pereruela Apatito++
Losacino Variscita
Pino de Oro Casiterita++
Losacino Wurtzita
Rábano de Aliste Variscita
Losacino Celestina
Vide de Alba Celestina mina anegad
Losacino Cobre
Vide de Alba Blenda mina anegada
Losacio Estibiconita++ mina Clara
Villalcampo Casiterita
Losacio Wulfenita++ mina Clara agotada
Villardeciervos Wolframita