Unidad 15. Recursos minerales y energéticos

UNIDAD 15
RECURSOS
ENERGÉTICOS Y
MINERALES

LOS RECURSOS ENERGÉTICOS
“Energía es la capacidad de producir un
trabajo”.
•99% de la utilizada en la tierra proviene directa o indirectamente del sol.
•Se denominan fuentes de energía primaria a los recursos tal y como se
obtienen de la naturaleza. Se consideran productos primarios: petróleo
crudo, gas natural, carbón, hidroelectricidad, leña y otros (subproductos de
la leña) y biogas.
•Se denomina energía secundaria al conjunto de los productos energéticos
disponibles en horma apta para su utilización final. Por ejemplo: gasoil,
gasolina, queroseno, gas de refinería, electricidad, gas, alquitrán, metanol
y otros.

Los recursos energéticos pueden ser :

•No renovables*. No se regeneran o lo hacen a un ritmo
infinitamente más lento que el de su consumo. Son las
energías de uso convencional.
•Renovables o alternativas. Su regeneración se produce
a un ritmo ligeramente inferior o igual al de su consumo,
lo que los hace teóricamente inagotables.
* El concepto de renovable depende la escala de tiempo que se utilice y el tiempo de uso de los recursos. Así, los
combustible fósiles se consideran fuentes no renovables ya que la tasa de utilización es muy superior al ritmo de formación
del propio recurso.

RECURSOS Y RESERVAS
Recurso es la estimación teórica de la cantidad total
que hay en la corteza terrestre de un determinado combustible
fósil o de un mineral.
Reserva es la cantidad descubierta de un combustible
fósil cuya explotación es rentable económicamente.
LOS RECURSOS DE LA GEOSFERA Y SUS
RESERVAS

LOS RECURSOS DE LA GEOSFERA Y SUS
RESERVAS

NO RENOVABLES RENOVABLES
ENERGÍAS
CONVENCIONALES
Combustibles fósiles
Fisión nuclear
Hidroeléctrica
ENERGÍAS
ALTERNATIVAS
Eólica, fusión, Hidrógeno,
solar, biomasa,
mareomotriz, geotérmica.

FUENTES DE ENERGÍA CONVENCIONALES:
COMBUSTIBLES FÓSILES, ENERGÍA NUCLEAR E
HIDROELECTRICA

LOS COMBUSTIBLES FÓSILES
CARBÓN
• Se forma por la acumulación de restos vegetales en zonas pantanosas
que por acción de bacterias anaerobias sobre la celulosa o la lignina
formaron el carbón, el metano y el CO
2
.
• Se formó en todos los continentes y en todas las épocas pero las
condiciones más adecuadas para ello se dieron en el periodo carbonífero
(hace 347 a 280 millones de años). Las reservas conocidas podrían permitir
el abastecimiento al ritmo actual durante algunos cientos de años.
ENERGÍAS CONVENCIONALES

Etapas de la formación del carbón

LOS COMBUSTIBLES FÓSILES
CARBÓN
• Es un combustible sólido que se puede quemar directamente. Sus usos
principales son la obtención de energía eléctrica en centrales térmicas, la
industria metalúrgica y la calefacción doméstica.
•La calidad del carbón viene determinada, sobre todo, por la cantidad de
energía que almacena (su riqueza en carbono). Los tipos de carbones,
según esto, se clasifican en antracita (90 a 95% de carbono), hulla (80%),
lignito (70%) y turba (45 al 60%).
ENERGÍAS CONVENCIONALES

LOS COMBUSTIBLES FÓSILES
CARBÓN
•Ventajas:
•Alto poder calorífico.
•Muy abundante.
•Inconvenientes:
•Muy contaminante. Alto contenido en S. Lluvia ácida.
•Impacto ambiental y paisajístico de las explotaciones a cielo abierto.
•Alto coste social y económico en las minas. Escombreras.
ENERGÍAS CONVENCIONALES

COMBUSTIBLES FÓSILES
CARBÓN
ENERGÍAS CONVENCIONALES

COMBUSTIBLES FÓSILES
CARBÓN
ENERGÍAS CONVENCIONALES
Centrales térmicas en España. Seis de ellas tienen más de 1000 MW de
potencia. De UNESA (http://www.unesa.net/unesa/html/sabereinvestigar.htm)

COMBUSTIBLES FÓSILES
LOS HIDROCARBUROS
• Son moléculas compuestas principalmente por carbono e hidrógeno
combinados de diversas formas. Los principales yacimientos de
hidrocarburos son los de petróleo y gas natural.
•Estos combustibles fósiles son mezclas de varios tipos de hidrocarburos y
contienen pequeñas cantidades de azufre, nitrógeno y oxígeno.
•Los más simples son gaseosos y contienen pocos átomos de carbono por
molécula (etano, propano y butano). En cambio, los hidrocarburos más
complejos son líquidos o semisólidos y forman parte del petróleo.
ENERGÍAS CONVENCIONALES

COMBUSTIBLES FÓSILES
HIDROCARBUROS
• Tanto el petróleo como el gas natural se forman a partir de grandes
masas de plancton (fitoplancton y zooplancton) acumulado en el fondo del
mar que al sedimentar junto a cienos y arenas formó barros sapropélicos.
Ambos componentes sufren una transformación, la materia orgánica se
transforma en hidrocarburos por fermentación y el componente mineral se
transforma en areniscas y margas que forman la roca madre impregnada de
hidrocarburos.
ENERGÍAS CONVENCIONALES

COMBUSTIBLES FÓSILES
EL PETRÓLEO. EXPLOTACIÓN Y UTILIZACIÓN
• Se extrae en forma de crudo y para poder utilizarlo es transportado con
facilidad mediante oleoductos o barcos petroleros hasta las plantas
petroquímicas, donde es sometido a un tratamiento llamado destilación
fraccionada, en la que se eleva la temperatura y se van separando las
distintas fracciones.
ENERGÍAS CONVENCIONALES

LAS FRACCIONES DE LA DESTILACIÓN

FRACTION CARBONS BP °C USES
GASES 1 a 4 < 40
• Fuel in refinery
• Bottled and sold as LPG
NAFAS 5 a 10 25 – 175
• Blended into petrols
• Feedstock for making chemicals
QUEROSENOS 10 a 16 150 – 260 • Aviation fuel
LIGHT GAS
OILS
14 a 50 235 – 360 • Diesel fuel production
HEAVY GAS
OILS
20 a 70 330 – 380 • Feedstock for catalytic cracker
LUBRICANTES > 60 340 – 575
• Grease for lubrication
• Fuel additives
• Feedstock for catalytic cracker
FUEL OIL > 70 > 490 • Fuel oil (power stations and ships)
BITUMEN > 80 >580 • Road and roof surfaces
LAS FRACCIONES DE LA DESTILACIÓN

COMBUSTIBLES FÓSILES
PETRÓLEO
ENERGÍAS CONVENCIONALES

COMBUSTIBLES FÓSILES
PETRÓLEO
ENERGÍAS CONVENCIONALES
Emisiones de CO
2
derivadas de todo el ciclo de vida del petróleo
empleado como combustible de automoción (valoradas en g de CO
2

por Kg. de combustible consumido.

COMBUSTIBLES FÓSILES
EL PETRÓLEO. EXPLOTACIÓN Y UTILIZACIÓN
•Ventajas:
•Gran variedad de utilidades (gasolinas, gasóleos, fertilizantes, plásticos,
pinturas, medicinas, etc.) (Pág. 328)
•Bajo coste.
•Inconvenientes:
•Elevado riesgo de accidente de los petroleros.
•Incremento de la polución y de la emisión de CO2.
•Excesiva dependencia y dificultades para sus sustitución.
ENERGÍAS CONVENCIONALES

COMBUSTIBLES FÓSILES
PETRÓLEO
Consultar página web:
http://elpetroleo.aop.es/indexelpetroleo.asp
ENERGÍAS CONVENCIONALES

COMBUSTIBLES FÓSILES
PETRÓLEO
ENERGÍAS CONVENCIONALES
Reservas mundiales de petróleo

País
Porcentaje sobre el total
de reservas mundiales
Arabia Saudí 24.9
Irak 10.7
Emiratos Árabes Unidos 9.3
Kuwait 9.2
Irán 8.5
Venezuela 7.4
Rusia 4.6
Estados Unidos 2.9
Libia 2.8
México 2.6
Nigeria 2.3
China 2.3
Fuente: BP statistical review of world energy June 2002 (Datos de 2001)
Países del mundo con más petróleo en su subsuelo

COMBUSTIBLES FÓSILES
PETRÓLEO
ENERGÍAS CONVENCIONALES

COMBUSTIBLES FÓSILES
GAS NATURAL
• Se forma, como ya se ha dicho, por fermentación de la materia orgánica
acumulada entre los sedimentos. Está compuesto de una mezcla de
hidrógeno, metano, butano, propano y otros gases en proporciones
variables.
•Al salir del yacimiento es purificado y licuado para su transporte y después
ya se usa directamente en hogares e industrias y algunos motores de
explosión ya funcionan con este gas.
•Es ideal para utilizarlo durante la transición a otras fuentes de E y su
consumo ha crecido mucho en los últimos tiempos tanto por razones
económicas como ambientales.
ENERGÍAS CONVENCIONALES

COMBUSTIBLES FÓSILES
GAS NATURAL
•Ventajas:
•Extracción muy sencilla y económica.
•Transporte por gaseoducto con un riesgo muy bajo.
•Produce un 65% menos de CO
2
que otros combustible fósiles. No
produce contaminantes sulfurados.
•Inconvenientes:
•Escapes de metano. Efecto invernadero.
•Incremento de la emisión de CO
2
.
ENERGÍAS CONVENCIONALES

COMBUSTIBLES FÓSILES
GAS NATURAL
ENERGÍAS CONVENCIONALES

COMBUSTIBLES FÓSILES
ENERGÍAS CONVENCIONALES
Reservas mundiales de gas natural.

COMBUSTIBLES FÓSILES
GAS NATURAL
ENERGÍAS CONVENCIONALES

COMBUSTIBLES FÓSILES
ENERGÍAS CONVENCIONALES
Comparación de las emisiones de CO
2 de los distintos combustibles fósiles en la
generación de electricidad en las centrales térmicas (valorado en g de CO
2
por KW/h
de electricidad producida.

ENERGÍA NUCLEAR: FISIÓN
• El núcleo atómico de elementos pesados como el uranio, puede ser
desintegrado (fisión nuclear), por el impacto de un neutrón, dando lugar a una
explosión atómica que libera gran cantidad de energía. Las centrales
termonucleares aprovechan esta energía para producir electricidad mediante
turbinas de vapor de agua (circuito de refrigeración secundario). (Leer pág. 330
sobre el funcionamiento de una central nuclear).
• Actualmente se investiga un proceso en el que se bombardea un bloque de
plomo son neutrones. Los restos (torio) son menos contaminantes que el
plutonio y la reacción se detiene si no inyectamos neutrones con lo que se
podría controlar mejor para evitar accidentes.
ENERGÍAS CONVENCIONALES

ENERGÍA NUCLEAR: FISIÓN
ENERGÍAS CONVENCIONALES

ENERGÍA NUCLEAR: FISIÓN
•Ventajas:
•Muy efectiva.
•No emite gases contaminantes.
•Extracción muy sencilla y económica.
•Inconvenientes:
•Afectan al clima de la zona en la que esté la central transformándolo en más
cálido y más húmedo.
•Energía de alto riesgo que puede dar lugar a accidentes graves (Chernobyl).
Hoy la mayoría de los países han paralizado la construcción de centrales
nucleares y hay un debate sobre su uso.
•Enormes costes de construcción y mantenimiento de las centrales.
•Residuos radiactivos (activos más de 10.000 años).
ENERGÍAS CONVENCIONALES

ENERGÍA NUCLEAR: FISIÓN
ENERGÍAS CONVENCIONALES

LA ENERGÍA HIDRAULICA
Es la energía que se obtiene al aprovechar la caída
del agua desde una cierta altura.
Aprovechamiento de la energía hidráulica: Esta energía cinética se usa
para transformarla en energía mecánica y, posteriormente, en energía
eléctrica, esto es lo que se hace en las centrales hidroeléctricas.
El salto de agua mueve las máquinas hidráulicas (turbinas) que
están conectadas a generadores eléctricos.
Se puede modificar el flujo de agua para regular la producción
eléctrica, dependiendo de esta regulación tenemos dos tipos de
centrales:
Masa de agua
Energía potencial (depende
de la masa y de la posición)
Energía cinética (depende de
la masa y de la velocidad)
Con un salto de agua adquirirá la
suficiente energía cinética a
costa de su energía potencial

Unidad 3.- La hidrosfera
 Centrales con embalse: La central tiene una presa que forma
un embalse, de esta forma se pueden almacenar caudales de agua de
los ríos y aumentar el nivel, aumentando el salto y la producción. Las
centrales hidroeléctricas aprovechan esta energía de los ríos para poner
en funcionamiento unas turbinas que arrastran un generador eléctrico.

ENERGÍA HIDROELÉCTRICA
• La energía potencial acumulada en los saltos de agua puede ser
transformada en energía eléctrica. Las centrales hidroeléctricas aprovechan
esta energía de los ríos para poner en funcionamiento unas turbinas que
arrastran un generador eléctrico.
ENERGÍAS CONVENCIONALES

ENERGÍA HIDROELÉCTRICA
ENERGÍAS CONVENCIONALES

ENERGÍA HIDROELÉCTRICA
ENERGÍAS CONVENCIONALES
Centrales hidroeléctricas en España mayores de 20 MW. Se indica
el nombre de las mayores de 300 MW. De UNESA (
http://www.unesa.net/unesa/html/sabereinvestigar.htm)

ENERGÍA HIDROELÉCTRICA
La presa de Assuan construida en el Nilo inundó una zona de interés
arqueológico, incrementó la erosión remontante, aumento la evaporación y
la salinización y afectó al delta del río disminuyendo el banco de pesca que
allí había y la fertilidad de los suelos.
ENERGÍAS CONVENCIONALES

Construcción de la
presa de Assuan

- Ventajas:
- El agua embalsada puede servir para más cosas
como el consumo humano.
- La producción energética es muy grande.
- Energía barata.
- Al controlar el caudal del río se pueden evitar
crecidas
- Inconvenientes:
- Destruyen pueblos y zonas de cultivo.
- Modifican totalmente el curso del río, acumulan
sus sedimentos y su ecosistema.
- Construir una presa es muy costoso.
- El lugar de producción y los lugares de consumo
están muy alejados, por lo que se necesita un largo
transporte
- Reducción de la biodiversidad
- Dificultan migración de peces

 Centrales fluyentes: Aquí no hay embalse, por lo que el agua
es retenida en un azud (dique especial) y desviada por el canal de
derivación hasta la central donde se lanza hasta la turbina para ser
devuelta al río. Estas centrales son más pequeñas y su producción es
menor.

- Ventajas:
- Escaso impacto ambiental.
- Construcción poco costosa y tecnología sencilla.
- Los lugares de consumo están más próximos.
- Inconvenientes:
- Menor rendimiento energético.
- Dependen del caudal del río, por lo que su
localización queda reducida a cauces que no se sequen
en verano.

ENERGÍAS ALTERNATIVAS
ENERGÍA SOLAR

Es la principal fuente de energía y todas las energías renovables
dependen de ella. Hay dos tipos:
•SISTEMAS DE CAPTACIÓN SOLAR TÉRMICA.
•SISTEMAS FOTOVOLTAICOS
ENERGÍAS ALTERNATIVAS
ENERGÍA SOLAR

SISTEMAS DE CAPTACIÓN SOLAR TÉRMICA.
Usan la energía del sol para calentar un fluido (agua o aceite
normalmente) que se aprovecha directamente o genera electricidad.
Emplean materiales absorbentes, reflectantes y aislantes.
ENERGÍA SOLAR

ENERGÍA SOLAR
•GENERACIÓN DE ELECTRICIDAD MEDIANTE CENTRALES TÉRMICAS
SOLARES.
ENERGÍA SOLAR

ENERGÍA SOLAR

ENERGÍA SOLAR
•GENERACIÓN DE ELECTRICIDAD MEDIANTE CENTRALES TÉRMICAS
SOLARES.
ENERGÍA SOLAR

SISTEMAS FOTOVOLTAICOS
Las células fotovoltaicas convierten directamente la energía solar en
electricidad. Son pequeñas superficies planas elaboradas con un material
semiconductor (generalmente silicio)que tiene dos zonas bien
diferenciadas, cada una con una “concentracón” diferente de electrones;
una de silicio tipo P (con déficit de electrones) y otra de silicio tipo N (con
exceso de electrones). Cuando la luz incide sobre la célula solar, se crea un
flujo de electrones (corriente eléctrica) entre los dos tipos de silicio que es
recogido por unos contactos metálicos.
ENERGÍA SOLAR

ENERGÍA SOLAR

ENERGÍA SOLAR
•ELECTRICIDAD FOTOVOLTAICA
ENERGÍA SOLAR

•ELECTRICIDAD FOTOVOLTAICA
ENERGÍA SOLAR

ELECTRICIDAD FOTOVOLTAICA
ENERGÍA SOLAR

Potencia instalada en energía fotovoltaica por comunidades autónomas en MW.
De UNESA (http://www.unesa.net/unesa/html/sabereinvestigar.htm)
ENERGÍA SOLAR

ENERGÍA SOLAR
•ELECTRICIDAD FOTOVOLTAICA
ENERGÍA SOLAR

•Ventajas:
•Es renovable.
•Tiene un escaso impacto ambiental negativo en cuanto a
que no emite gases y produce pocos residuos.
•Escaso coste de la energía tras amortizar la inversión
inicial.
•Su versatilidad. Permite instalaciones particulares o que
exporten energía a la red general.
•Inconvenientes:
•Dependencia de la meteorología.
•Falta de horas de sol en algunos lugares del planeta.
•Alta inversión inicial.
•Dependencia de acumuladores fotovoltaicos que contienen
sustancias contaminantes.
•Fuerte impacto visual.
ENERGÍA SOLAR

Es la energía cinética del viento. Los desplazamientos de las
masas de aire son una fuente de energía renovable que el hombre
puede aprovechar directamente o transformar en otras formas de
energía.
La energía eólica se ha aprovechado desde la antigüedad en
molinos, barcos, etc.
Las máquinas eólicas que se conectan a generadores de
energía eléctrica se llaman aerogeneradores, aunque también se
usan como aeromotores , para mover bombas de agua,
desaladoras, etc. Se pueden usar de forma autónoma para un
particular o de forma centralizada en forma de parques eólicos
que vierten la energía eléctrica a la red general.
ENERGÍA EÓLICA

•Ventajas:
•Es renovable y limpia.
•Baja inversión inicial.
•Bajos costes de mantenimiento.
•Genera numerosos puestos de trabajo.
•Inconvenientes:
•Dependencia de la meteorología (vientos intermitentes y
aleatorios).
•Rendimiento energético escaso. Un parque de 10MW
sustituye la importación de 2064 Tep (Toneladas
equivalentes de petróleo).
•Fuerte impacto ambiental (peligro para las aves, rompen la
estética del paisaje, pistas forestales, etc.)
ENERGÍA EÓLICA

ENERGIA EÓLICA

Eólica sí, pero no a cualquier precio
ENERGÍA EÓLICA

ENERGIA EÓLICA
ENERGÍAS ALTERNATIVAS

Potencia eólica por cumunidades autónomas en 2000. De UNESA (
http://www.unesa.net/unesa/html/sabereinvestigar.htm)
ENERGÍA EÓLICA

ENERGÍA DE LA BIOMASA Y BIOCOMBUSTIBLE
La biomasa es energía solar que los organismos
productores almacenan en forma de enlaces químicos de alta
energía gracias a la fotosíntesis, y que se distribuye a todos
los demás organismos mediante las relaciones alimentarias
que se producen en las cadenas tróficas.

•Biomasa extraída de los ecosistemas. Sobre todo leña.
•Biomasa procedente de biocultivos. Las especies usadas son de alto
contenido energético (ciertos cereales, la remolacha, la patata o el
eucalipto que contienen azúcares o aceites), de crecimiento rápido
(chopo, acacia, etc.) o con la facultad de crecer en climas y suelos
que no sirven para cultivos más exigentes (pita, chumberas, etc.).
•Biomasa excedentarias o residual. Se usan los excedentes de
cultivos agrícolas para obtener energía (girasoles, cardos, lino, etc.) o
los residuos de limpieza de bosque, labores agrícolas, excrementos
de ganadería o la parte orgánica de los residuos sólidos urbanos y
los lodos de las aguas residuales..

COMBUSTIÓN DE LA BIOMASA
Para aprovechar la energía contenida en la biomasa se emplea
algún proceso que rompa sus enlaces químicos, de manera que la energía
contenida en ellos se libere en forma de calor. El procedimiento más
usado es la combustión de la biomasa en bruto (leña), bien de los
productos obtenidos mediante distintos tratamientos (biocombustibles). La
biomasa arde a 600-1300ºC en presencia de oxígeno mediante distintos
tipos de instalaciones:
•Plantas o instalaciones industriales que emplean el calor para
producir vapor de agua, que después, mueven turbinas que generan
energía eléctrica.
•Sistemas de calefacción y agua caliente de domicilios particulares.
•Chimeneas, recuperadores de calor, estufas y cocinas de uso
doméstico.

La biomasa se somete a distintos procesos para transformarla en
otros productos derivados, con mayor capacidad calorífica y versatilidad.
Estos productos son sólidos, líquidos y gaseosos y se llaman
biocombustibles. Se producen con distintos tratamientos:
•Tratamientos termoquímicos. La biomasa se transforma por acción
del calor y con falta o ausencia de oxigeno. Se producen por este
método el gas pobre o gasógeno, gasolinas, carbón vegetal, etc.
•Tratamientos bioquímicos como la digestión anaeróbica que produce
biogás, la fermentación alcohólica con la que se obtiene etanol y
metanol, o la esterificación o transesterificación con el que se obtiene
biodiesel a partir de aceites de plantas oleaginosas como el girasol,
la colza, la soja, etc.
MÉTODOS PARA OBTENER ENERGÍA DE LA BIOMASA
APROVECHAMIENTO ENERGÉTICO DE LA BIOMASA

MÉTODOS PARA OBTENER ENERGÍA DE LA BIOMASA
APROVECHAMIENTO ENERGÉTICO DE LA BIOMASA

MÉTODOS PARA OBTENER ENERGÍA DE LA BIOMASA
APROVECHAMIENTO ENERGÉTICO DE LA BIOMASA
•Transformación de desechos en biocombustibles:
•Biogas (60 % metano y 40 % dióxido de carbono) por
fermentación bacteriana anaerobia de residuos ganaderos,
lodos de depuradoras, alimentos, lácteos,…
•Bioetanol: se obtiene por fermentación y destilación de cereales,
remolacha, patata y caña de azúcar, también de maíz. Los
vehículos adaptados o FFV admiten diferentes mezclas: E5,
E10 y E85 que tienen respectivamente 5%, 10% y 85% de
bioetanol, el resto es gasolina.
•Biodiésel: se obtiene por tratamiento de aceites vegetales:
colza, girasol, soja, palma, ricino y aceites usados. Los
principales derivados son el B20, B50 y B100 que contienen
respectivamente el 20%, 50% y 100% de biodiesel, el resto son
gasoleos.
•Metanol, por transformación de madera, restos agrarios,
basuras y carbón.

VENTAJAS
•Es una energía renovable.
•Es un combustible biodegradable.
•Método útil de eliminación de residuos.
INCONVENIENTES
•Produce CO
2
y otras sustancias nocivas en la quema y en la
elaboración de biocombustibles.
•Bajo rendimiento energético en relación con los combustibles fósiles.
•Elevado coste de obtención.
•Alta ocupación del territorio de los cultivos para obtener
biocombustibles.
MÉTODOS PARA OBTENER ENERGÍA DE LA BIOMASA
APROVECHAMIENTO ENERGÉTICO DE LA BIOMASA

EL HIDROGENO
El hidrógeno es el gas más abundante del Universo (75 % de su
composición). En la Tierra se encuentra combinado en el agua. Otras
moléculas donde hay hidrógenos son los combustibles fósiles o en los
seres vivos. Se considera un combustible eterno y muy eficiente (triple
de energía calorífica que el petróleo).
Se producen 400.000 millones de metros cúbicos al año de hidrógeno
para combustible (10 % de la producción de petróleo). En Madrid se
usan autobuses desde el 2003. Está en fase experimental pero
parece ser un combustible prometedor.
Se basa en la hidrólisis del H
2
O mediante electrólisis. Se aplica continua,
lo que implica gasto de energía. Está en periodo de investigación.
Se pretende que en el futuro la molécula de agua se pueda romper
mediante la acción directa del sol. Se utiliza como pila de combustible

EL HIDROGENO
Ventajas:
•No emite dióxido de carbono a la atmósfera por lo que adquiere mucho interés
desde la reunión de Kioto.
•Puede ser transportado por los gasoductos ya construidos.
•Puede usarse en pilas de combustible (ya usado por la NASA para impulsar los
satélites artificiales) que se podrían usar en los coches.
Inconvenientes:
• Actualmente se obtiene a partir del gas natural y en el proceso se desprende
dióxido de carbono de la misma manera que si se obtiene de otros combustibles
fósiles.
• El mecanismo de obtención ideal es por electrolisis del agua en hidrógeno y
oxígeno, pero aún está en fase de investigación. Otro método sería la fotólisis
del agua(aún más lejano que la electrolisis del agua).
• Resulta muy caro (La electrólisis del agua es la descomposición de agua (H2O)
en gas de oxígeno (O2) e hidrógeno (H2) por medio de una corriente eléctrica a
través del agua. Este proceso electrolítico es raramente usado en aplicaciones
industriales debido a que el hidrógeno puede ser producido a menor coste por
medio de combustibles fósiles).

EL HIDROGENO

ENERGÍA NUCLEAR: FUSIÓN
Es la unión de núcleos ligeros para dar lugar a otro más pesado,
liberándose una gran cantidad de energía. Se genera una gran cantidad de
calor al aumentar la proximidad entre los átomos.
Isótopos (tienen el mismo número de protones, pero distinto número de
neutrones) del H: Deuterio y tritio generan residuos no radiactivos (el tritio es
radiactivo pero su vida media es de 12 anos) y abundantes en la naturaleza.
Deuterio + Tritio = He + neutrones + E
•Ventajas
•Los residuos no son radiactivos.
•No emite contaminantes.
•Inconvenientes:
•El reactor puede absorber gran cantidad de neutrones volviéndose
radiactivo.
•Etapa de investigación: No existes reactores diseñados que puedan se
utilizados comercialmente.

ENERGÍA GEOTERMICA: Experimental.
Utilización del calor del interior de la tierra para calentar agua y
generar electricidad o utilizar como calefacción.
•Ventajas:
•No emite contaminantes, inagotable.
•Bajo coste de la instalación y sencillez de la explotación.
•Inconvenientes:
•Escasos yacimientos geotérmicos.
•Ruidos, olores, erosión, cambios microclimáticos ...
•No competitiva económicamente.
•Difícil transporte.

ENERGÍA GEOTERMICA
ENERGÍAS ALTERNATIVAS

ENERGÍA NUCLEAR: FUSIÓN
Es la unión de núcleos ligeros para dar lugar a otro más pesado,
liberándose una gran cantidad de energía. Se genera una gran cantidad de
calor al aumentar la proximidad entre los átomos.
Isótopos (tienen el mismo número de protones, pero distinto número de
neutrones) del H: Deuterio y tritio generan residuos no radiactivos (el tritio es
radiactivo pero su vida media es de 12 anos) y abundantes en la naturaleza.
Deuterio + Tritio = He + neutrones + E
•Ventajas
•Los residuos no son radiactivos.
•No emite contaminantes.
•Inconvenientes:
•El reactor puede absorber gran cantidad de neutrones volviéndose
radiactivo.
•Etapa de investigación: No existes reactores diseñados que puedan se
utilizados comercialmente.

ENERGÍA GEOTERMICA: Experimental.
Utilización del calor del interior de la tierra para calentar agua y
generar electricidad o utilizar como calefacción.
•Ventajas:
•No emite contaminantes, inagotable.
•Bajo coste de la instalación y sencillez de la explotación.
•Inconvenientes:
•Escasos yacimientos geotérmicos.
•Ruidos, olores, erosión, cambios microclimáticos ...
•No competitiva económicamente.
•Difícil transporte.
ENERGÍAS ALTERNATIVAS

ENERGÍA GEOTERMICA
ENERGÍAS ALTERNATIVAS

ENERGIA DE LA BIOMASA
Desechos forestales, agrícolas, ganaderos, basuras, etc.
Fundamentalmente se utilizan dos métodos:
•BASURAS URBANAS
•TRANSFORMACIÓN EN BIOCOMBUSTIBLES
ENERGÍAS ALTERNATIVAS

ENERGIA DE LA BIOMASA
BASURAS URBANAS
Combustión => calor o vapor de agua o electricidad.
ENERGÍAS ALTERNATIVAS

ENERGÍAS ALTERNATIVAS

ENERGIA DE LA BIOMASA
ENERGÍAS ALTERNATIVAS
Centrales eléctricas alimentadas con residuos urbanos con indicación de su potencia instalada en MW.
De UNESA (http://www.unesa.net/unesa/html/sabereinvestigar.htm)

ENERGIA DE LA BIOMASA
TRANSFORMACIÓN EN BIOCOMBUSTIBLES
Trasformación mediante la acción de bacterias y procesos
químicos en biofueles, líquidos o gaseosos:
•Biogás; descomposición anaerobia => C0z+ metano (tuberías).
•Etanol (fermentación + destilación) + gasolina => combustible.
•Metanol: madera, basuras, etc. => fermentación bacteriana.
•Bioaceites (colza, girasol, soja): motores diesel modificados o
mezclado con combustibles fósiles.
•Ventajas:
•Renovable, barata.
•Tecnologías poco complejas.
•Inconvenientes:
•Emisión de contaminantes (NOx y formaldehído).
•Transporte caro.
•Modificaciones de los automóviles
ENERGÍAS ALTERNATIVAS

ENERGIA DE LA BIOMASA
ENERGÍAS ALTERNATIVAS

EL HIDROGENO
Está en fase experimental pero parece ser un combustible
prometedor.
Se basa en la hidrólisis del H
2
O mediante electrólisis. Se aplica una
corriente continua, lo que implica gasto de E.
Está en periodo de investigación hacerlo mediante = O
2
+ H
2
=>
combustión => recuperación de la E almacenada + H
2O
Se pretende que en el futuro la molécula de agua se pueda hacer
mediante la acción directa del sol.
Se utiliza como pila de combustible (pág. 339 del libro)
•Ventajas:
•No emite contaminantes.
•Facilidad almacenaje y transporte.
•Inconvenientes:
•No competitiva económicamente.

EL HIDROGENO

Unidad 3.- La hidrosfera
LA ENERGÍA DEL MAR
Los océanos tienen mucha energía que se puede aprovechar:
 Energía de las mareas: La diferencia de altura entre la bajamar
y la pleamar genera un desnivel que puede transformarse en
energía cinética. Normalmente se forma un dique para que entre
y salga el agua a través de unas turbinas y así generar
electricidad.

ENERGÍA MAREOMOTRIZ
ENERGÍAS ALTERNATIVAS

Unidad 3.- La hidrosfera
 Energía de las olas: Se están desarrollando en la
actualidad pero hay de dos tipos fundamentalmente,
los Pelamis (cilindros articulados que al moverse
activan un motor con un generador eléctrico) y las
boyas (al subir y bajar se genera energía que va a un
generador eléctrico).

•Ventajas:
•No emite contaminantes.
•Inconvenientes:
•No competitiva económicamente.
•En fase de experimentación.
•Variabilidad de la producción.

NUEVA
FUENTE
DE ENERGÍA
AHORRO

•Favorece la protección del medio ambiente.
•Disminuye la dependencia de los recursos.
•Desacelera el cambio climático.
•Alarga la existencia de recursos.
•Proporciona tiempo para desarrollar nuevas
tecnologías.
•Etc.
USO EFICIENTE DE LA ENERGÍA

•Todas las medidas deben tener en cuenta:
•Garantizar el crecimiento económico.
•Disminuir los impactos ambientales.
•Proporcionar energía a un precio razonable.
•Disminuir la dependencia exterior.
•Aumentar el empleo.
USO EFICIENTE DE LA ENERGÍA

Comparación entre la producción y el consumo de
energía en nuestro país, valoradas en TEP. Según IEA
en 2002.

Estas medidas son las siguientes, y se dividen en:
•GENERALES:
•CONCRETAS O ESPECÍFICAS.
USO EFICIENTE DE LA ENERGÍA

•GENERALES:
•Divulgación a la opinión pública.
•Uso de las energías no renovables de forma transitoria e invertir
en nuevas tecnologías.
•Tasas de usos deben ser menores a las tasas de agotamiento.
•Negawatio.
•Cogeneración. Producción combinada de dos energías útiles
partiendo de un solo combustible.
USO EFICIENTE DE LA ENERGÍA

Algunos mecanismos de ahorro energético:
COGENERACIÓN
Es la producción combinada de dos formas útiles de energía
(vapor de agua y electricidad) a partir de una fuente de combustible.
Tiene una eficacia del 90% frente al 33% de eficiencia de una
planta típica*.
USO EFICIENTE DE LA ENERGÍA
* Una página que promociona la cogeneración es http://cogeneracion.org

Algunos mecanismos de ahorro energético:
COGENERACIÓN
USO EFICIENTE DE LA ENERGÍA
* Una página que promociona la cogeneración es http://cogeneracion.org

Algunos mecanismos de ahorro energético:
MEDIDAS ESPECÍFICAS
•Alta eficiencia.
•Valorar el coste real (coste + consumo anual x vida media).
•Valorar los costes ocultos de la E: polución, mareas
negras...
•Reducción del consumo de diferentes sectores.
•Medidas de ahorro personales.
USO EFICIENTE DE LA ENERGÍA
* Una página que promociona la cogeneración es http://cogeneracion.org

MEDIDAS ESPECÍFICAS.
•Reducción del consumo de diferentes sectores:
•ENERGÍA ELÉCTRICA
•Muy ineficiente (33%) => Altas pérdidas de transporte y distribución.
•Infraestructura cara y compleja.
•Su gasto puede reducirse con aparatos más eficientes y evitando pérdidas.
•TRÁNSPORTES
•Su gasto puede reducirse con transportes públicos y automóviles más
eficientes. Una solución es la utilización de vehículos híbridos.
•CONSTRUCCIONES
•Arquitectura ecológica => diseño adecuado (tradicional).
•Ventanas de gran superficie hacia el S.
•Cámaras de aire aislantes.
•Paneles solares.
•Muros gruesos
•Termostatos.
•Aparatos de bajo consumo.
USO EFICIENTE DE LA ENERGÍA

MEDIDAS ESPECÍFICAS.
•Reducción del consumo de diferentes sectores:
•CONSTRUCCIONES
USO EFICIENTE DE LA ENERGÍA
Arquitectura solar pasiva

MEDIDAS ESPECÍFICAS.
•Reducción del consumo de diferentes sectores:
•CONSTRUCCIONES
USO EFICIENTE DE LA ENERGÍA

•OTRAS MEDIDAS CONCRETAS O ESPECÍFICAS
•En el hogar:
•Electrodomésticos de bajo consumo.
•Arquitectura bioclimática.
•Bombillas de bajo consumo.
•Sensores de control de la calefacción.
•Limitar el consumo de envases desechables.
•Fomento del reciclaje de papel, plástico, cristal,…
•En la industria.
•Optimizar los recursos de las fábricas.
•Fomento de las nuevas tecnologías.
•En el transporte:
•Fomento del transporte público.
USO EFICIENTE DE LA ENERGÍA

USO EFICIENTE DE LA ENERGÍA

ROCAS Y MINERALES
•Las rocas y minerales se pueden utilizar en el mismo estado en el
que se extraen o como fuente de algunos elementos que contienen.
•Los yacimientos minerales son concentraciones de algunos
minerales que se forman en las rocas y que se aprovechan una vez
sometidos a una mayor o menor transformación.
LOS RECURSOS DE LA GEOSFERA Y SUS
RESERVAS

RECURSOS MINERALES METALÍFEROS
•Se emplean en la obtención de metales y de energía (como el caso
del uranio).
•88 minerales diferentes pero sólo se explotan los que están
concentrados en yacimientos.
LOS RECURSOS DE LA GEOSFERA Y SUS
RESERVAS

RECURSOS MINERALES METALÍFEROS
Mena Ganga
RECURSOS MINERALES

RECURSOS MINERALES METALÍFEROS
RECURSOS MINERALES
1.200 metros
Minas a cielo abierto. Corta atalaya
en Riotinto (Huelva)
3
3
5

m
e
t
r
o
s

RECURSOS MINERALES METALÍFEROS
RECURSOS MINERALES
Minas excavadas en profundidad

RECURSOS MINERALES METALÍFEROS
•Los minerales metalíferos se subdividen en :
•ABUNDANTES: Al, Fe, Cr, Mn, Ti.
•ESCASOS: Cu, Pb, Zn, Sn, Ag, Au, Hg, U.
RECURSOS MINERALES

RECURSOS MINERALES METALÍFEROS
Actualmente hay tendencia a la sustitución de los metales por otras tecnologías,
por ej. los plásticos, papel,cerámica...
RECURSOS MINERALES

Consumo de materias primas en Estados Unidos

RECURSOS MINERALES METALÍFEROS
•La extracción del mineral provoca impactos en el medio ambiente
importantes, sobre todo en la minería a cielo abierto, debido a las
escorias (escombreras).La ley española obliga a llevar a cabo un
plan de restauración del paisaje.
•Algunos impactos medioambientales que provoca la minería son:
•Atmósfera: partículas sólidas, contaminación sonora.
•Aguas: contaminación de aguas superficiales y acuíferos.
•Suelo: irreversible.
•Flora y fauna: eliminación.
•Paisaje: alteración de la morfología.
•Ambiente sociocultural: alteración de zonas de interés natural, aumento del
tráfico.
RECURSOS MINERALES

Esquema de una mina de transferencia real: la descubierta para carbón Emma (Puertollano, Castilla-La Mancha, España), operada por
ENCASUR.
1: Hueco inicial. 2: Escombrera exterior. 3: Zona restaurada. 4: Cavidad intermedia (mina Emma). 5: Puertollano. 6: Complejo Petroquímico
REPSOL-YPF.
Fotografía gentileza de ENCASUR Puertollano.
RECURSOS MINERALES

Drenaje ácido de la mina de San Quintín (Chile)
RECURSOS MINERALES

Mina y rotura de la balsa
en Aznalcollar (Huelva)
RECURSOS MINERALES

RECURSOS MINERALES
En la madrugada del 25 de abril
de 1998 una riada de lodos tóxicos
invadió las tierras de los pueblos
ribereños del río Guadiamar y
llegó hasta Doñana. Un embalse
de 8 Hm3, propiedad de la
empresa sueca Boliden, con
millones de litros de lodos ácidos
con un alto contenido en metales
pesados y otros elementos
tóxicos.

RECURSOS MINERALES NO METALÍFEROS
Dentro de este grupo se incluyen los recursos minerales empleados
como:
•Combustibles fósiles. Ya se han visto anteriormente.
•Fertilizantes. Los fertilizantes esenciales son:
•P. El apatito es el mineral del P. En todas las rocas pero muy
escaso y depositado en el fondo del océano.
•N. El N atmosférico tiene dos formas de fijación, atmosférica y
biológica y además se puede hacer de forma artificial artificial.
•K. Los recursos más ricos son las sales marinas, silvina y
carnalita.
•Construcción. Se denominan en general áridos y se
obtienen de todos los tipos de rocas conocidas.
RECURSOS MINERALES

RECURSOS MINERALES NO
METALÍFEROS
•Fertilizantes.
RECURSOS MINERALES

RECURSOS MINERALES NO METALÍFEROS
•Construcción.
•Bloques de piedra: cuevas => roca => arquitectura tradicional
(canteras).
•Rocalla: roca triturada para firme de carreteras, hormigón o vías
de tren.
•Arena y grava: graveras que ocasionan grandes impactos.
•Cemento. Mezcla de caliza + arcilla => 1.400 ºC => pérdida de
H
2
O y CO
2
=> triturado.
•Hormigón. Cemento + arena o grava. El hormigón armado tiene
barras de hierro además.
•Yeso. Se calcina la roca y se tritura después.
•Arcillas. Primero se usaban sin cocer y luego cocidas para fabricar
ladrillos, tejas, baldosas...
•Vidrio. Derritiendo arena de cuarzo, sosa y cal a 1700 °C y
enfriándolo rápidamente.
RECURSOS MINERALES

RECURSOS MINERALES NO METALÍFEROS
•Construcción.
•Bloques de piedra: cuevas => roca => arquitectura tradicional
(canteras).
RECURSOS MINERALES

RECURSOS MINERALES NO METALÍFEROS
•Construcción.
•Rocalla: roca triturada para firme de carreteras, hormigón o vías de
tren.
RECURSOS MINERALES

RECURSOS MINERALES NO METALÍFEROS
•Construcción.
•Arena y grava: graveras que ocasionan grandes impactos.
RECURSOS MINERALES

RECURSOS MINERALES NO METALÍFEROS
•Construcción.
•Cemento. Mezcla de caliza + arcilla => 1.400 ºC => pérdida de
H
2
O y CO
2
=> triturado.
RECURSOS MINERALES

RECURSOS MINERALES NO METALÍFEROS
•Construcción.
•Cemento.
RECURSOS MINERALES

RECURSOS MINERALES NO METALÍFEROS
•Construcción.
•Hormigón. Cemento + arena o grava. El hormigón armado tiene
barras de hierro además.
RECURSOS MINERALES

RECURSOS MINERALES NO METALÍFEROS
•Construcción.
•Yeso. Se calcina la roca y se tritura después.
RECURSOS MINERALES

RECURSOS MINERALES NO METALÍFEROS
•Construcción.
•Arcillas. Primero se usaban sin cocer (adobe) y luego cocidas
para fabricar ladrillos, tejas, baldosas...
RECURSOS MINERALES

RECURSOS MINERALES NO METALÍFEROS
•Construcción.
•Arcillas. Primero se usaban sin cocer (adobe) y luego cocidas para
fabricar ladrillos, tejas, baldosas...
RECURSOS MINERALES

RECURSOS MINERALES NO METALÍFEROS
•Construcción.
•Vidrio. Derritiendo arena de cuarzo, sosa y cal a 1700 °C y
enfriándolo rápidamente.
RECURSOS MINERALES

IMPACTOS AMBIENTALES DERIVADOS DE LA EXPLOTACIÓN DE
LOS RECURSOS MINERALES
•Impactos atmosféricos:
•Impactos edáficos
•Impactos hidrológicos:
•Impactos morfológicos
•Impactos visuales
• Impacto acústicos
•Impactos socioeconómicos
EXPLOTACIÓN DE LOS RECURSOS MINERALES:
IMPACTOS

PREVENCIÓN Y CORRECCIÓN DE LOS IMPACTOS CAUSADOS
POR LAS EXPLOTACIONES
•La rehabilitación incorpora dos elementos básicos:
•El plan de uso final del terreno.
•El plan de rehabilitación progresiva.
EXPLOTACIÓN DE LOS RECURSOS MINERALES:
IMPACTOS

PREVENCIÓN Y CORRECCIÓN DE LOS IMPACTOS CAUSADOS
POR LAS EXPLOTACIONES
•Existe una diversidad de usos finales posibles para un terreno que
ha sido sujeto a actividades mineras:
–Retorno a las condiciones iniciales: naturaleza pura o
actividades agrícola-ganaderas, según haya sido el
caso.
–Usos industriales.
–Lagos o lagunas artificiales para uso recreativo.
–Vertederos controlados.
–Patrimonio histórico-minero.
EXPLOTACIÓN DE LOS RECURSOS MINERALES:
IMPACTOS

PREVENCIÓN Y CORRECCIÓN DE LOS IMPACTOS CAUSADOS
POR LAS EXPLOTACIONES
–El plan de rehabilitación progresiva debe incluir:
»Revegetación, densidad de plantas; con qué plantas se
repoblará, plantas por metro cuadrado, etc.
»Diversidad de especies; no basta con repoblar con algunas
especies vegetales, la zona deberá ser repoblada con un número
de especies animales y vegetales (o facilitar su reintroducción)
equivalente al inicial.
»Productividad de los terrenos agrícolas rehabilitados; si se
retorna a una actividad agrícola, los suelos deberán ser capaces
de sustentar a ésta en condiciones equivalentes a las iniciales.
»Angulo final de pendiente de los taludes de la mina y
escombreras; importante llegado el momento de prevenir
fenómenos erosivos posteriores.
»La química y los sólidos en suspensión de las aguas de
escorrentía
EXPLOTACIÓN DE LOS RECURSOS MINERALES:
IMPACTOS

PREVENCIÓN Y CORRECCIÓN DE LOS IMPACTOS CAUSADOS
POR LAS EXPLOTACIONES
–REVEGETACIÓN DE ESCOMBRERAS
EXPLOTACIÓN DE LOS RECURSOS MINERALES:
IMPACTOS

Unidad 15. Recursos minerales y energéticos

About This Presentation

Slide Content

Tags

Categories

Download

Quick Actions

Statistics

Related Slideshows

Unidad 15. Recursos minerales y energéticos

About This Presentation

Slide Content

Slide 1

Slide 2

Slide 3

Slide 4

Slide 5

Slide 6

Slide 7

Slide 8

Slide 9

Slide 10

Slide 11

Slide 12

Slide 13

Slide 14

Slide 15

Slide 16

Slide 17

Slide 18

Slide 19

Slide 20

Slide 21

Slide 22

Slide 23

Slide 24

Slide 25

Slide 27

Slide 28

Slide 29

Slide 30

Slide 31

Slide 32

Slide 33

Slide 34

Slide 35

Slide 37

Slide 38

Slide 39

Slide 41

Slide 42

Slide 43

Slide 44

Slide 45

Slide 46

Slide 47

Slide 48

Slide 50

Slide 51

Slide 53

Slide 54

Slide 55

Slide 56

Slide 57

Slide 58

Slide 59

Slide 61

Slide 62

Slide 63

Slide 64

Slide 65

Slide 67

Slide 68

Slide 69

Slide 70

Slide 71

Slide 72

Slide 73

Slide 74

Slide 75

Slide 76

Slide 77

Slide 78

Slide 79

Slide 81

Slide 82

Slide 83

Slide 84

Slide 85