Impactos Ambientales de Combustibles Fósiles y Energía Nuclear: Riesgos Sísmicos y Volcánicos

Impactos Derivados del Uso de Combustibles Fósiles

El uso de combustibles fósiles tiene una alta capacidad de producción de energía (E) y de ellos se obtienen muchos productos industriales.

Desventajas

• Agotabilidad
• Dependencia externa, ya que muchos países no tienen reservas de combustibles fósiles o no son suficientes
• Precio
• Impactos ambientales

Impactos Derivados de la Extracción y el Transporte

• La extracción de carbón: genera los mismos impactos que la de otros recursos minerales.
• El transporte de carbón: suele realizarse en barcos y no suelen producirse impactos de relevancia.
• La extracción de petróleo o gas natural: crea menos impactos, pero a veces se producen vertidos o incendios.
• El transporte de petróleo o gas natural: se lleva a cabo mediante oleoductos, gaseoductos o embarcaciones. Los accidentes con vertidos de crudos son relativamente frecuentes, formando las mareas negras.

Impactos Derivados del Procedimiento y la Combustión

• El tratamiento del carbón: genera emisión de partículas y ruidos.
• El procesamiento del gas natural: produce escapes de metano, que es un gas de efecto invernadero muy activo.
• Los procesos de refinado de petróleo: son una fuente importante de contaminación por los vertidos de sustancias tóxicas y la emisión de contaminantes.
• La combustión: produce contaminantes primarios y secundarios, ocasionando impactos regionales y globales sobre la atmósfera.

Contaminantes e Impactos que Producen

Cenizas y partículas en suspensión, CO y CO₂, SO₂ y NOx.

Soluciones

• Sustitución progresiva de los combustibles fósiles por fuentes renovables de energía.
• Adopción de medidas de ahorro y eficiencia energética.
• Reducción de emisiones contaminantes.

La Energía Nuclear de Fisión y sus Impactos

Fisión Nuclear

Para llegar a tener este tipo de energía, se bombardea un núcleo atómico de un material radioactivo con un neutrón. Se obtiene así un isótopo muy inestable que se divide en dos núcleos más pequeños, liberando tres neutrones y energía. Los tres neutrones pueden volver a chocar y se produce el proceso formando una reacción en cadena con liberación de una elevada cantidad de energía.

Centrales Nucleares

Es una instalación donde se obtiene energía eléctrica. La diferencia con la central eléctrica térmica convencional es la forma de generar el calor que evapora el agua. En la convencional se obtiene quemando un combustible fósil y en la nuclear, se produce por fisión nuclear de un combustible nuclear en un reactor. Para que sea eficaz en el reactor hay que concentrarlo, proceso que se realiza en fábricas especiales y que comienza con la concentración de óxido de uranio a partir de minerales de uranio para obtener la "torta amarilla". El proceso sigue con el enriquecimiento hasta concentraciones cercanas al 5%, la pulverización y la transformación en pastillas que se acumulan en barras que se reúnen para formar elementos combustibles que son los que se introducen en el reactor.

Ventajas

• Su forma de energía es muy rentable.
• Disminuye la dependencia externa de los países que carecen de combustibles fósiles.
• No produce gases de efecto invernadero.

Desventajas

• Requiere recursos no renovables que ocasionan dependencia tecnológica en los países menos desarrollados.
• Posee una vida útil muy limitada.
• Produce contaminación térmica en los ríos y lagos, y contaminación radiactiva.

Contaminación Radiactiva

La contaminación se puede producir en diferentes etapas del sistema energético nuclear: durante la extracción y concentración de minerales de uranio, en el transporte de combustible nuclear y durante su funcionamiento.

Los Residuos Radiactivos y su Gestión

El combustible nuclear tiene una vida útil de 12 a 24 meses. Son muy activos y hay que almacenarlos en piscinas refrigeradas en las propias centrales o enterrarlos en zonas estables de la corteza oceánica de intraplaca.

Los Terremotos

Son vibraciones del terreno que se producen al moverse los bloques en una zona de fractura. Este movimiento es causado por las tensiones generadas por la dinámica de los materiales del manto bajo la litosfera. Al producirse un terremoto se libera una gran cantidad de energía en forma de ondas sísmicas: longitudinales (P) que se propagan por todo tipo de medios, transversales (S) que se propagan por sólidos, y superficiales cuando las P y las S llegan al epicentro, punto de la superficie terrestre más próximo al hipocentro, que es donde se produce la rotura y la liberación de energía.

• Intensidad: indica la capacidad de destrucción de un terremoto. Las ondas superficiales son las principales responsables de los cambios en la litosfera y de los daños que los terremotos causan en las zonas pobladas.
• Magnitud: de un terremoto es la energía liberada por este. Para medirla se utiliza la escala de Richter.

Las dorsales presentan una gran actividad sísmica a poca profundidad causada por los esfuerzos tensionales que soportan. Casi todos los terremotos tienen el epicentro en los límites convergentes, que forman los llamados cinturones sísmicos del planeta. Cuanto más profundo tenga el hipocentro, más dentro del continente se encontrará el epicentro. En los límites transcurrentes, la sismicidad se produce a poca profundidad y está causada por esfuerzos de cizalla debido al desplazamiento relativo de las placas.

Volcanes

Un magma es un fundido de minerales silicatados a una temperatura muy elevada y la consolidación de este forma rocas ígneas o magmáticas. El magmatismo es un proceso complejo que comprende desde la formación, evolución y consolidación de los magmas hasta la formación de las rocas magmáticas.

Tipos de Magmas Según su Contenido en Sílice

1. Ácidos: con más del 66% de SiO₂ y alto porcentaje de Al.
2. Intermedios: entre el 52 y 66% de SiO₂ y tienen un contenido medio de Al, Fe y Mg.
3. Básicos: entre el 45 y 52% de SiO₂, tienen mucho Fe y Mg, pero poco Al.

Tipos de Magmas

1. Basáltico: se forma a partir de las peridotitas del manto, pobre en SiO₂ y rico en Na⁺ y K⁺. Se crea a gran profundidad en zonas intraplaca oceánicas o de rift continental, su ascenso es más lento y sufre una gran diferenciación magmática. Las rocas características de este magma son los basaltos alcalinos.
2. Andesítico: se forma a mucha profundidad, su ascenso es lento y es más rico en sílice y minerales. Da lugar a andesitas y riolitas.
3. Granítico: se forma en las zonas de subducción a partir de la fusión de los materiales que forman la corteza continental inferior. Este magma es rico en sílice y tiene intervalos de fusión muy bajos.

El magma asciende hasta la superficie, liberándose los gases que contiene al disminuir la presión, este proceso se llama erupción volcánica.

Materiales Expulsados en una Erupción Volcánica

1. Gases: vapor de agua, CO₂, dióxido de azufre, etc.
2. Piroclastos: son sólidos y pueden ser bombas volcánicas, lapilli o cenizas según su tamaño.
3. Lava: es el magma que llega a la superficie terrestre.
   • Cordada: son pobres en sílice y fluidas, recorren largas distancias. Se solidifican lentamente. Son frecuentes en las dorsales rápidas.
   • En bloque: ricas en sílice, viscosas y de poco recorrido, solidifican rápidamente. Se producen explosiones.
   • Almohadilladas: son típicas de las erupciones submarinas, sufren un rápido enfriamiento y son características en las dorsales lentas.

Tipos de Erupciones Volcánicas

1. Plinianas: son las más peligrosas. Los magmas son muy viscosos, ricos en gases y provocan violentas explosiones a causa del taponamiento del cráter.
2. Vulcanianas: combinan procesos explosivos con la emisión al exterior de magmas relativamente fluidos. Tienen menos grado de explosividad.
3. Estrombolianas: se caracterizan por la emisión de piroclastos con una explosividad moderada.
4. Hawaianas: son las menos peligrosas por la baja viscosidad. La explosividad es baja o nula.

El vulcanismo suele darse en los límites de las placas.

Partes de un Volcán

Cámara magmática, cono volcánico, chimenea principal, cráter, bomba volcánica, dique, colada de lava.