Recursos Energéticos y Minerales: Impacto y Aprovechamiento

Necesidades Energéticas y Minerales

En primer lugar, debemos diferenciar varios conceptos:

Recursos

Son aquellos bienes materiales y servicios que proporciona la naturaleza sin alteración por parte del ser humano y son valiosos para las sociedades humanas por contribuir a su bienestar y desarrollo de manera:

• Directa (materias primas, minerales, alimentos)
• Indirecta (servicios ecológicos indispensables para la continuidad de la vida en el planeta)

Pueden ser renovables o no renovables.

Reservas

Todos aquellos recursos que pueden ser extraídos con provecho.

• El valor económico depende de su escasez y demanda.
• Su utilidad como recursos depende de su aplicabilidad, pero también del costo económico y del costo energético de su localización y explotación.

Recursos Minerales

• Son recursos naturales no renovables que obtenemos de la geosfera.
• Constituyen una fuente importante de materias primas.
• Estos recursos se explotan si los materiales extraídos resultan rentables.
• Minería: depende de la relación beneficios obtenidos/gastos que conlleva.

Diferenciemos dos conceptos:

• Mena: mineral del que se puede extraer un elemento por contenerlo en cantidad suficiente para ser aprovechado.
• Ganga: minerales que acompañan a la mena, pero que no presentan interés minero en el momento de la explotación.

Minerales considerados como ganga en determinados momentos se han transformado en menas al conocerse alguna aplicación nueva para los mismos.

Producidos por la Minería

• La explotación minera ha descendido.
• Esto es debido a la aparición de nuevas materias primas más fácilmente extraíbles y más rentables.
• Actualmente: explotaciones mineras a cielo abierto.
• Legislación de minas:

• Evaluación de impacto ambiental: valoración de la viabilidad del proyecto.
• Plan de explotación: labores de extracción ocasionen el menor deterioro ambiental posible.
• Plan de restauración: para que una vez abandonada la explotación el entorno se recupere.

Impactos producidos por la minería

Impactos sobre la atmósfera

• Incremento del ruido (por la maquinaria y por las voladuras).
• Existencia de polvo en suspensión.
• Emisión de gases por parte de la maquinaria.

Impactos sobre las aguas

• En aguas superficiales: contaminación por los vertidos de aceite de la maquinaria, lavado de escombreras que contienen elementos tóxicos, vertidos de crudo.
• En aguas subterráneas: pérdida de capacidad de autodepuración del acuífero, si se sobrepasa el nivel freático: lagunas de gravera (pérdida del recurso hídrico y eutrofización).

Impactos sobre el suelo

• Pérdida de su capacidad reproductiva.
• Contaminación edáfica.

Impactos sobre la flora y la fauna

• En la flora: pérdida de suelo y de vegetación en el área de explotación, alteración en el crecimiento de plantas en áreas adyacentes (acumulación de polvo en las hojas que impide la respiración y la fotosíntesis).
• En la fauna: afecta en mayor medida a las aves, mamíferos: dificultad para su acceso habitual al agua.

Impactos en el paisaje

• Impacto visual.

Impactos sobre el patrimonio cultural

• Cuando afectan a restos arqueológicos y paleontológicos.

Impactos sobre el medio humano

• Cambios en el uso del suelo que pasa a ser industrial.
• Incremento en el número de puestos de trabajo.

Fuentes de Energía Convencionales

• Consumo energético mundial:

• Combustibles fósiles: 75% (carbón, petróleo, gas natural).
• Energía nuclear: 6%.
• Biomasa: 11%.
• Hidroeléctrica: 3%.

• Introducción energías alternativas: objetivo prioritario de nuestra sociedad.

Combustibles Fósiles: Carbón

• Carbón: roca sedimentaria de origen orgánico.
• Resulta de la transformación por parte de bacterias anaerobias de restos vegetales acumulados.
• Estos microorganismos provocan la descomposición de las moléculas orgánicas de las plantas que se enriquecen de carbono (carbonización).
• Es necesario un rápido enterramiento que evite la alteración aerobia de los restos vegetales.
• El poder calorífico aumenta con el contenido en carbono.
• Dependiendo del grado de carbonización:

• Turbas (45-60% de C).
• Lignitos (60-70% de C).
• Hullas (75-90% de C).
• Antracitas (90-95% de C).
• Si continúa el enriquecimiento: Grafito (100% de C).

Combustibles Fósiles: Petróleo

• Líquido oleaginoso.
• Menos denso que el agua.
• Color generalmente oscuro.
• Olor característico.
• Constituido por una mezcla de hidrocarburos.
• En los tres estados físicos:

• Líquidos: forman la parte principal. Ejemplo: bencenos.
• Gaseosos: almacenados en el subsuelo a enorme presión. Gas natural. Ejemplo: metano, butano.
• Sólidos: asfaltos, betunes.

• Origen orgánico.
• Formación a partir de la muerte masiva de plancton marino.
• Doble transformación: enriquecimiento en C e H, empobrecimiento en O y N.
• Ambientes reductores.
• El sedimento acaba transformándose en roca sedimentaria: roca madre.
• Cuando estas rocas sufren un aumento de presión:
• Hidrocarburos (más móviles y menos densos) migran a zonas de menor presión: rocas almacén.
• Migración del petróleo detenida por rocas de escasa permeabilidad: trampas petrolíferas.

Combustible Fósiles: Gas Natural

• Mezcla de gases combustibles que se encuentran en el subsuelo.
• Asociados con petróleo líquido.
• Principal constituyente: metano (CH₄) entre el 75 y el 95 % total de la mezcla.
• Otros hidrocarburos gaseosos: etano (C₂H₆), butano (C₄H₁₀), propano (C₃H₈).
• Formación casi paralela a la del petróleo.
• Debido a la fermentación de materia orgánica acumulada entre los sedimentos.
• Explotación muy sencilla y económica.
• Debido a la presión, el gas fluye por sí solo.
• Transporte mediante gasoductos.

• Licuefacción: a -160 ºC.
• Reducción de su volumen en 600 veces.
• Regasificación.

Energía Nuclear

: 6%*Biomasa: 11%*Hidroeléctrica: 3%-Introducción energías alternativas: objetivo prioritario de nuestra sociedad

sociedadCOMBUSTIBLES FOSILES: CARBON.-Carbón: roca sedimentaria de origen orgánico-Resulta de la transformación por parte de bacterias anaerobias de restos vegetales acumulados-Estos microorganismos provocan la descomposición de las moléculas orgánicas de las plantas que se enriquecen de carbono (CARBONIZACIÓN)-Es necesario un rápido enterramiento que evite la alteración aerobia de los restos vegetales -El poder calorífico aumenta con el contenido en carbono-Dependiendo del grado de carbonización:*Turbas (45-60% de C)*Lignitos (60-70% de C)*Hullas (75-90% de C)*Antracitas (90-95% de C)*Si continúa el enriquecimiento: Grafito (100% de C).COMBUSTIBLES FOSILES: PETROLEO.-Líquido oleaginoso-Menos denso que el agua-Color generalmente oscuro-Olor característico-Constituido por una mezcla de hidrocarburos-En los tres estados físicos:*Líquidos: forman la parte principal. Ejemplo: bencenos*Gaseosos: almacenados en el subsuelo a enorme presión. Gas natural. Ejemplo: metano, butano*Sólidos: asfaltos, betunes-Origen orgánico-Formación a partir de la muerte masiva de plancton marino-Doble transformación: *Enriquecimiento en C e H*Empobrecimiento en O y N-Ambientes reductores-El sedimento acaba transformándose en roca sedimentaria: ROCA MADRE-Cuando estas rocas sufren un aumento de presión:-Hidrocarburos (más móviles y menos densos) migran a zonas de menor presión: ROCAS ALMACÉN-Migración del petróleo detenida por rocas de escasa permeabilidad: TRAMPAS PETROLÍFERASCOMBUSTIBLE FOSILES: GAS NATURAL.-Mezcla de gases combustibles que se encuentran en el subsuelo-Asociados con petróleo líquido-Principal constituyente: METANO (CH₄)*Entre el 75 y el 95 % total de la mezcla-Otros hidrocarburos gaseosos:*ETANO (C₂H₆)*BUTANO (C₄H₁₀)*PROPANO (C₃H₈)-Formación casi paralela a la del petróleo-Debido a la fermentación de materia orgánica acumulada entre los sedimentos-Explotación muy sencilla y económica-Debido a la presión, el gas fluye por sí solo-Transporte mediante gasoductos*Licuefacción: a -160 ºC*Reducción de su volumen en 600 veces*Regasificación ENERGIA NUCLEAR.-Proviene de reacciones entre núcleos de isótopos radiactivos-Isótopos radiactivos: átomos inestables de un mismo elemento químico, con igual número de protones pero no de neutrones-Procesos nucleares utilizados:*FISIÓN NUCLEAR*FUSIÓN NUCLEAR.NUCLEARFISIÓN NUCLEAR:-Bombardeos con neutrones a un núcleo pesado-Éste se descompone en dos -Se libera gran cantidad de energía-Además se emiten 2 ó 3 neutrones que pueden ocasionar más fisiones al interactuar con otros núcleos-Reacción en cadena-Éste es el principio en el que se basa la bomba atómicaFUSIÓN NUCLEAR:-2 núcleos muy ligeros se unen para formar uno más estable y pesado-Se libera gran cantidad de energía-Fuente de energía barata-Combustible: H (muy abundante)-Bomba de hidrógeno-Se considera la energía del futuro ENERGIA HIDRAULICA.-Aquella que se obtiene a partir de las corrientes de agua de los ríos-Para ello se construyen embalses-Funcionamiento: *La masa de agua pasa a una tubería*Llega a una turbina*Se pone en funcionamiento un generador eléctrico-Transformación de la energía:*Agua: energía potencial se transforma en la caída en energía cinética*Turbina: transformación en energía mecánica*Generador: transformación en energía eléctrica-Siempre que el balance hídrico sea positivo:*El agua se renueva de forma continua y gratuita*La electricidad producida es limpia y de bajo coste*Mantenimiento de las instalaciones mínimoInconvenientes de la energía hidroeléctrica1En épocas de sequía la producción eléctrica disminuye2 No se pueden hacer previsiones 3Los grandes embalses producen variaciones locales de humedad y temperatura 4Pérdida de suelo y bosques de ribera 5 Desplazamiento de poblaciones 6 Se impide el transporte de nutrientes y sedimentos fluviales 7 Se impide la navegación fluvial  8 Se impide la migración de la fauna 9 Aumenta el riesgo de eutrofización 10 Se dificulta la recarga de los acuíferos aguas abajo del río 11 La presa puede romperse ocasionando grandes catástrofes