Cursos. El medio ambiente como recurso para la humanidad. Los recursos: concepto y tipos
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2.2.2.1 Fuentes de energía no renovablesSon aquellas que no se regeneran o lo hacen a un ritmo mucho más lento que el de su consumo, son los combustibles fósiles (petróleo, carbón y gas natural) y los isótopos radiactivos como los de uranio y plutonio. 2.2.2.1.1. Ventajas Las ventajas de las energías no renovables son las siguientes:
2.2.2.1.2. Inconvenientes Sus inconvenientes son:
 2.2.2.2. Fuentes de energía renovables 2.2.2.2.1. Ventajas Las ventajas de las energías renovables son las siguientes:
2.2.2.2.2. Inconvenientes Sus inconvenientes son:
Las fuentes de energía renovables son la energía solar, eólica, maremotriz, geotérmica, energía de biomasa, hidroeléctrica…
La sociedad actual depende de un suministro constante y creciente no sólo de energía, sino también de materias primas, entre las que destacan los recursos minerales que son esenciales para la industria. Los recursos minerales o recursos geológicos son las rocas y los minerales que tienen utilidad para el ser humano. Se utiliza el término económico reserva para referirse sólo a la parte del recurso que puede ser explotada con la tecnología actual para obtener un beneficio económico. Los recursos minerales son no renovables ya que su regeneración es mucho más lenta que el ritmo de consumo de sus reservas. Los recursos minerales están distribuidos de forma desigual y dispersa, de tal manera que a menudo los más importantes son escasos y difíciles de encontrar y explotar, aunque en ocasiones, debido a ciertos fenómenos geológicos algunos minerales se separan del resto y se concentran en determinadas zonas formando los yacimientos minerales. 3.1 Concepto de yacimiento mineral Se denomina yacimiento mineral a toda concentración natural de sustancias minerales que es susceptible de ser explotada. Las explotaciones de un yacimiento se llaman minas, las cuáles puede ser a cielo abierto si se encuentran en la superficie o subterráneas (también llamadas profundas), cuando se explotan bajo la superficie a profundidades variables. El mineral que se encuentra en una importante proporción en el yacimiento y que es el objeto de la explotación se llama mena, mientras que se llama ganga al resto de minerales que acompañan a la mena y que en ese yacimiento no resultan rentables económicamente. En el caso de los metales, no se suelen hallar en estado puro y se somete a un proceso tecnológico para extraer el metal del mineral y se desecha el resto, las escorias, que se acumulan en montones junto a las minas. 3.2 Principales yacimientos minerales Se dividen en yacimientos minerales metálicos para obtener metales (aluminio, hierro, manganeso, cromo, titanio, cobre, plomo, zinc, estaño, plata, oro, mercurio y uranio) y yacimientos minerales no metálicos para usos muy diversos como materiales de construcción y usos industriales. Los yacimientos han podido tener origen magmático, metamórfico y sedimentario. El origen magmático es si se ha producido por enfriamiento del magma (roca fundida), por ejemplo se acumulan en el fondo de la cámara magmática (debido a la mayor densidad) los primeros minerales en solidificar como ocurre con minerales de hierro, en otros caso el agua caliente se puede infiltrar entre las grietas arrastrando en disolución los llamados minerales hidrotermales que rellenan las grietas como ocurre con el oro, pirita,… El origen metamórfico es cuando los minerales son sometidos en estado sólido (sin llegar a fundirse sino sería magmático) a presiones y/o temperaturas distintas a las que se formaron, pudiendo transformarse en otros minerales. El origen sedimentario del yacimiento es cuando los minerales han sido acumulados por sedimentación de minerales meteorizados y erosionados, por ejemplo algunos agentes atmosféricos (oleaje, viento, ríos,…) pueden concentrar minerales de densidad elevada y formar placeres como los de arenas, oro, diamantes, platino,…otro ejemplo la precipitación de minerales disueltos en agua como la halita (ClNa), silvina (ClK),… 3.2.1 Yacimientos minerales no metálicos Pueden ser utilizados como materiales de construcción o tener usos industriales variados: 3.2.1.1Materiales de construcción: Entre los materiales de construcción destacan: 3.2.1.1.1 Rocas ornamentales: muchas rocas que, convenientemente tratadas, pueden ser utilizadas para decoración, son las llamadas rocas ornamentales, las más conocidas son el mármol y el granito que pulidos aumentan su brillo y belleza. Otras rocas que pueden usarse como ornamentales son el gabro, la diorita, la pegmatita, el gneis, esquistos, pizarras, algunas calizas,... Las rocas ornamentales se explotan en canteras a cielo abierto. 3.2.1.1.2 Otros: otros materiales de construcción son la caliza, la arcilla, las margas, los conglomerados, las areniscas, el yeso, las cuarcitas y los áridos (gravas y arenas). El cemento se obtiene de una mezcla de caliza y arcilla (más caliza que arcilla) cocida a 1400ºC para que pierda agua y CO2 y después se tritura. Al añadirle de nuevo agua se convierte en una masa que se endurece y que da cohesión a los materiales de construcción. El hormigón es una mezcla de agua con cemento y arenas o gravas (áridos) que se endurece cuando se seca, a veces para aumentar todavía más su consistencia se añaden barras de hierro, obteniéndose el conocido como hormigón armado. El yeso para construcción se obtiene de la calcinación del yeso natural, proceso en el que pierde el agua de su molécula, después se reduce a un polvo blanco, que al mezclarlo con agua se obtiene una masa que se utiliza para revestimientos de muros y tabiques. Las arcillas se cuecen para fabricar ladrillos, tejas o baldosas rústicas, además se pueden vidriar para hacer baldosas o azulejos. El vidrio se fabrica derritiendo a 1700ºC arenas ricas en cuarzo (o cuarzo pero las arenas son más baratas), sosa y cal (de la calcita se obtiene la cal) y luego se enfrían rápidamente. 3.2.1.2 Minerales industriales: Entre los minerales industriales destacan los nitratos y fosfatos de los que se obtienen fertilizantes, la halita (ClNa) que es la sal común usada en alimentación, tanto para dar sabor a nuestros platos como para conservar alimentos (jamón curado, salazones de pescado,…), también usada para eliminar el hielo de las calles y carreteras, como materia prima en la industria química,… y el corindón usado como abrasivo por su dureza. 3.3 Principales yacimientos minerales en la Región de Murcia Murcia ha sido una de las regiones de España con mayor patrimonio mineralógico. Hoy en día, esta parcela de la economía queda restringida a la explotación de rocas industriales para usos diversos (construcción, áridos...). No obstante, bueno será que conozcamos la gran variedad y cantidad de minerales extraídos de sus “entrañas” en una etapa no muy lejana. Los orígenes de la minería de la Región de Murcia están vinculados a la minería metálica, que se ubica, en la Sierra Minera de Cartagena-La Unión, Cerro de San Cristóbal (Mazarrón) y Cehegín, los primeros explotadores fueron los íberos, después fenicios, romanos: estos han sido los mineros más grandes de la historia (situándonos en el tiempo); hasta su llegada las técnicas de laboreo eran muy rudimentarias. Llegaron a construir pozos de gran profundidad (210 m en el Cabezo Rajao, La Unión), realizaron trabajos minuciosos en el Cerro de San Cristóbal de Mazarrón y comenzaron el laboreo de la minería no metálica, en concreto para obtener mármoles que utilizaron en viviendas y templos (las explotaciones más antiguas se localizaría en el Cabezo Gordo del término municipal de Torre Pacheco). Y, finalmente, y tras un período de inactividad, a finales del siglo XIX comienza la expansión minera más importante de la Región, puesto que las explotaciones no sólo se centran en el área minera de Cartagena-La Unión y Mazarrón, sino que se extienden a Águilas, Lorca, Cehegín y zona del NE. Ello se explica por la demanda de recursos y por los avances tecnológicos, tanto en la minería como en la metalúrgica. Hoy en día la minería metálica está paralizada pero, paralelamente, las explotaciones de rocas industriales han aumentado de manera importante, distribuyéndose por casi toda la Región. 3.3.1 Minería metálica: asociación BPG de la sierra minera de Cartagena, Mazarrón y Águilas; minería de hierro (magnetita) de Cehegín Aunque actualmente la minería metálica está paralizada, la Sierra de Cartagena - La Unión constituyó uno de los distritos mineros más importantes de España y el más representativo de la Región de Murcia por sus yacimientos de Zn-Fe-Pb: asociación BPG, blenda (sulfuro de zinc), pirita(sulfuro de hierro), galena(sulfuro de plomo), de especial interés minero. El sistema de explotación fue, inicialmente, de minería subterránea, aunque en la última etapa (últimos 40 años) la compartió con la explotación a cielo abierto. la cuantía original de estos depósitos minerales superaría los 200 millones de toneladas de mineral bruto, con un contenido en metales del orden de 64 millones de toneladas (M.t.) de Fe, 3.2 M.t. de Pb, 3.8 M.t. de Zn, y 4.000 toneladas de Ag, cifras que los destacan de otros distritos mineros. En Mazarrón y Águilas también se explotaron la asociación BPG, pero la explotación en Águilas fue de mucha menor relevancia. El distrito minero de Cehegín, situado al W de dicha localidad, tuvo gran importancia por sus yacimientos de hierro (magnetita), explotados en minería subterránea y a cielo abierto. En la actualidad todas las explotaciones mineras en esta área, como Mina María, Mina Edison, Coloso San Antonio y Teresa Panza, se han paralizado. Otras explotaciones menos relevantes fueron las explotaciones de plomo-hierro de la Sierra de Carrascoy, que se explotaron por minería subterránea, las de cobre aurífero en las proximidades de Santomera, que se explotaron por minería subterránea y las explotaciones subterráneas de magnetita del Cabezo Gordo (Torre Pacheco). 3.3.2 Minería no metálica: azufre (Lorca) y Halita (diapiros de Jumilla y salinas de San Pedro del Pinatar La alineación montañosa de La Serrata (Lorca) aparece a lo largo de 8 km2. A lo largo de toda ella abunda los restos de una minería de azufre, ya inactiva, que empezó en 1853 y terminó a principios del siglo XX. Halita (cloruro de sodio): en las zonas costeras, a partir del agua del mar, se explotan las salinas de San Pedro del Pinatar, Cabo de Palos y Calblanque. El resto han desaparecido. En los diapiros de Jumilla también se explota este mineral. Destaca el yacimiento del diapiro de La Rosa. Otras explotaciones son áridos que son fragmentos de roca que se obtienen directamente (graveras) o por trituración (canteras) ambos por minería a cielo abierto y predominan por toda la Región (puesto que se utilizan en construcción y obras públicas), mármoles en la vertiente sur de la sierra de Carrascoy y en el Cabezo Gordo, margas, yesos, areniscas, arcillas,… 3.4 IMPACTOS DERIVADOS DE LA EXPLOTACIÓN DE LOS RECURSOS MINERALES A) Incremento de la erosión: La eliminación de la vegetación y las excavaciones y desmontes de terreno realizados en minas y canteras a cielo abierto generan pendientes desprotegidas muy propensas a la meteorización y erosión. Como consecuencia, algunas zonas pueden sufrir importantes pérdidas de suelo fértil e impactos paisajísticos en pocos años, sobre todo si llueve torrencialmente. B) Generación de riesgos: Los desmontes llevados a cabo en minas y canteras, y las escombreras localizadas junto a las minas (a veces son verdaderas montañas de fragmentos rocosos no consolidados) pueden generar pendientes pronunciadas propensas a deslizamientos y avalanchas, en ocasiones masivas, que pueden resultar muy peligrosas para los trabajadores de las explotaciones o incluso para las poblaciones vecinas. La minería subterránea pueden ocasionar hundimientos en el terreno circundante pudiendo afectar a personas, poblaciones o infraestructuras. C) Producción de ruidos y vibraciones: Debido a la maquinaria pesada o por las explosiones que se emplean en la explotación, que provocan molestias para la fauna y para los seres humanos de las zonas cercanas, así como desestabilizacion del terreno, con el consiguiente riesgo que eso genera. D) Contaminación del medio: El polvo y el humo producidos por las excavadoras y las explosiones pueden depositarse sobre la vegetación y matarla, o contaminar el aire y causar problemas respiratorios a los trabajadores y habitantes de la zona. Los líquidos residuales del lavado y otros tratamientos a que son sometidos los minerales y rocas que se extraen de un yacimiento, que contienen ácidos, metales pesados y otras sustancias peligrosas, pueden contaminar las aguas y los suelos de las zonas cercanas, por eso, suelen almacenarse en grandes balsas para ser sometidos a una depuración previa a su vertido. Sin embargo, si se producen fugas, como ocurrió con la rotura de la balsa de la mina de Aznalcollar (cerca del parque de Doñana) se producen grandes desastres ecológicos.     E) Impactos sociales: Las explotaciones mineras suelen influir notablemente en las características socioeconómicas de las localidades en las que se encuentran o incluso en los países enteros, debido a los empleos directos e indirectos que generan. Si la explotación deja de ser rentable y cierra, los trabajadores desempleados se ven obligados a emigrar a otras zonas, además, muchos comercios se ven afectados al perder clientes. En otros casos los impactos ambientales producidos por la explotación minera puede afectar económicamente a otras actividades económicas del entorno, por ejemplo, el vertido de una balsa de lavado puede contaminar el agua y el suelo de la zona arruinando cultivos, explotaciones ganaderas, piscifactorias,… 3.4.1 Prevención de los impactos derivados de la explotación de los recursos minerales Al igual que sucede en otros estados, España cuenta con una estricta normativa sobre las actividades mineras, obligándolas a hacer estudios y evaluaciones de impacto ambiental que contemplen medidas para prevenir los posibles impactos como: A) Actuaciones sobre el terreno para evitar la erosión: Por ejemplo la sujeción de los taludes, la conservación de la vegetación de los alrededores en la medida de lo posible, la revegetación de las zonas desbrozadas,… B) Actuaciones para proteger el paisaje: Por ejemplo colocación de pantallas de árboles, regenerar la vegetación natural de manera gradual, prohibir las explotaciones en zonas de alto interés paisajístico y ocultar los desmontes y movimientos de tierra.   C) Actuaciones para proteger de la contaminación los recursos naturales y ambientales: Para evitar la contaminación de los cauces fluviales por agua residuales mineras, es necesario preparar balsas impermeabilizadas para el almacenamiento de los líquidos de lavado, dejando un tiempo para que decanten las partículas en suspensión y se deben realizar tratamientos químicos que destruyan o neutralicen algunas de las sustancias más agresivas. También existen métodos para evitar la contaminación del aire por el polvo y gases. 3.4.2 La corrección de los impactos. Plan de restauración, recuperación o rehabilitación. La normativa española también contempla medidas de corrección que consta de un plan de restauración que, en sentido estricto, implica que al concluir la explotación serán reproducidas las condiciones exactas anteriores a la explotación. La restauración completa es prácticamente imposible, por eso se emplean términos como recuperación (conseguir una composición de organismos similar, o al menos cercana, a la que había originalmente) o rehabilitación (establecer un plan de usos de la tierra diferente al que había antes de la explotación pero ecológicamente estable y con un alto valor para la sociedad). Un plan de restauración debe incluir 4 aspectos básicos:
4.1. El carbón 4.1.1. Origen Los yacimientos de carbón se formaron en zonas llanas de antiguos continentes, donde se desarrollaron turberas o pantanos con abundante vida vegetal. El enterramiento de los restos orgánicos acumulados en una ambiente saturado de agua, su lenta transformación anaeróbica y la compactación debidas a la presión y la temperatura por causa del enterramiento, dieron origen al carbón, transformándose la celulosa y la lignina en carbono, CO2 y CH4. Los gases CO2 y CH4 se acumulan en las fisuras de la roca (gas grisú) y se liberan lentamente durante las labores de extracción, produciendo peligrosas acumulaciones en galerías mineras (posibilidad de explosiones por el gas metano que es inflamable). Los yacimientos de carbón se encuentran dispersos por el hemisferio Norte; los mayores, proceden de los períodos Carboníferos y Pérmico del Paleozoico. La mayor parte de carbón se consume para generar electricidad en las centrales térmicas, donde el calor es utilizado para producir vapor de agua para impulsar unas turbinas acopladas a una generador eléctrico; seguido a distancia por la siderurgia de fundición, destilación para obtener gas ciudad, materias primas para la industria como plásticos, fibras sintéticas…etc. 4.1.2. Tipos de carbones y sus características Según las presiones y temperaturas que los hayan formado distinguimos distintos tipos de carbón: turba, lignito, hulla (carbón bituminoso) y antracita. Cuanto más altas son las presiones y temperaturas, se origina un carbón más compacto y rico en carbono y con mayor poder calorífico, aumentando también su color oscuro y brillo. La turba es poco rica en carbono (45-55%) y muy mal combustible, por lo que algunos autores no la incluyen en tipos de carbones. El lignito viene a continuación en la escala de riqueza (70% de C), pero sigue siendo mal combustible, aunque se usa en algunas centrales térmicas. La hulla es mucho más rica en carbono (80-90%) y tiene un alto poder calorífico por lo que es muy usada, por ejemplo en las plantas de producción de energía. Está impregnada de sustancias bituminosas de cuya destilación se obtienen interesantes hidrocarburos aromáticos y un tipo de carbón muy usado en siderurgia llamado coque, pero también contiene elevadas cantidades de azufre que son fuente muy importante de contaminación del aire. La antracita es el mejor de los carbones (90–95%), muy poco contaminante y de alto poder calorífico, su color es negro brillante. 4.1.4. Impacto ambiental de la explotación del carbón La minería del carbón y su combustión causan importantes problemas ambientales y tienen también consecuencias negativas para la salud humana. Las explotaciones mineras a cielo abierto tienen un gran impacto visual y los líquidos que de ellas se desprenden suelen ser muy contaminantes. En la actualidad, en los países desarrollados, las compañías mineras están obligadas a dejar el paisaje restituido cuando han terminado su trabajo. Lo normal suele ser que conforme van dejando una zona vacía al extraer el mineral, la rellenen y reforesten para que no queden a la vista los grandes agujeros, las tierras removidas y las acumulaciones de derrubios de ganga que, hasta ahora, eran la herencia típica de toda industria minera. También es muy importante controlar y depurar el agua de lixiviación, es decir, el agua que, después de empapar o recorrer las acumulaciones de mineral y derrubios, sale de la zona de la mina y fluye hacia los ríos o los alrededores. Esta agua va cargada de materiales muy tóxicos, como metales pesados y productos químicos usados en la minería, y es muy contaminante, por lo que debe ser controlada cuidadosamente. En el proceso de uso del carbón también se producen importantes daños ambientales porque al quemarlo se liberan grandes cantidades de gases responsables de efectos tan nocivos como la lluvia ácida, el efecto invernadero, la formación de smog, etc. El daño que la combustión del carbón causa es mucho mayor cuando se usa combustible de mala calidad, porque las impurezas que contiene se convierten en óxidos de azufre y en otros gases tóxicos. Su combustión genera principalmente CO2 y SO2; a pesar de ser muy rico en azufre, actualmente no podemos prescindir completamente de él, ya que produce gran parte de la electricidad que consumimos. La aplicación de nuevas normativas sobre emisiones de CO2 y azufre han favorecido, por un lado, el desarrollo de nuevas tecnologías de trituración y lavado previo a su utilización, reduciendo las emisiones de azufre, por otro lado favorecen la sustitución paulatina de él por energías alternativas.  4.2. El Petróleo 4.2.1. Origen y Composición Constituye el 38 % del consumo energético mundial. Su origen se debe a la acumulación de materia orgánica en cuencas sedimentarias marinas deficitarias en oxígeno, formándose el barro rico en materia orgánica, que es la materia prima del petróleo. Tras una fermentación anaeróbica de los restos orgánicos, se forma el protopetróleo. La evolución posterior consiste en una especie de cocción provocada por la presión y la temperatura debidas al enterramiento, transformándose la materia orgánica en hidrocarburos y las arenas y barros en la roca sedimentaria llamada roca madre. El petróleo, una vez formado sufre un proceso de migración a través de fracturas o de rocas porosas, ya que por su baja densidad tiende a ascender a la superficie, dejando un residuo sólido que constituye las llamadas pizarras bituminosas. En ocasiones se encuentra en su ascenso con una capa impermeable y allí se acumula. La roca almacén retiene el petróleo en una estructura denominada trampa de petróleo. E  l petróleo se extrae en forma de crudo cuya composición es una mezcla de hidrocarburos gaseosos, líquidos y sólidos, para su utilización necesita un proceso de refinado. El refinado consiste en someter al petróleo a destilación fraccionada, es decir, aumentar gradualmente la temperatura, separando los distintos componentes según su punto de ebullición: primero se separan los productos gaseosos (metano, etano, propano, butano…), a continuación los líquidos (gasolina, nafta, queroseno…), quedando finalmente depositados los sólidos (alquitranes y betunes). Los productos obtenidos todavía no son aptos, por lo que serán sometidos a posteriores tratamientos.4.2.2. Impacto ambiental de la explotación del petróleo La extracción del petróleo no está exenta de riesgos como escapes. El transporte del crudo constituye el más importante tráfico comercial internacional, ya que los yacimientos se encuentran lejos de las grandes zonas de consumo. Éste se realiza utilizando barcos petroleros y oleoductos; cualquiera de ellos puede sufrir accidentes o escapes que contaminan seriamente. Los accidentes de petroleros son los responsables de las mareas negras y además en la limpieza ilegal del barco en alta mar se vierte todavía mucha mayor cantidad de petróleo. Los inconvenientes de su utilización son los propios de las energías no renovables, destacando el agotamiento rápido de las reservas y ser responsables del mayor aumento de CO2 y azufre en la atmósfera. En el mar, el petróleo en superficie impide el intercambio de oxígeno con el aire, impide la llegada de luz (muerte de productores fotosintéticos), provoca la muerte de aves por hipotermia (anula el efecto aislante e impermeable de las plumas), cuando el petróleo se va al fondo provoca la muerte de los organismos acuáticos del fondo del mar. 4.3. El Gas Natural 4.3.1. Origen y composición Su origen es el mismo que el del petróleo (procede de la fermentación de la materia orgánica acumulada entre los sedimentos), pero es más evolucionado ya que se ha formado en condiciones de presión y temperaturas mayores (suele aparecer junto al petróleo). Está constituido por una mezcla de gases, fundamentalmente: metano, hidrógeno, butano y propano, el metano es el gas más abundante. Se transporta mediante el uso de gaseoductos o, previa licuefacción por enfriamiento, en barcos especiales llamados metaneros. Se utiliza como fuente de calor en cocinas, calefacciones domésticas y producción de electricidad. 4.3.2. Impacto ambiental de la explotación del gas natural Además de poseer mayor poder calórico que el carbón y petróleo, su contaminación atmosférica es mínima ya que no emite azufre (pero si tanto CO2 como el carbón) y es, por tanto, el carburante fósil menos contaminante. Los gaseoductos tienen bajo riesgo, pero en la extracción puede haber escape de metano que es un gas con potente efecto invernadero (mucho más que el CO2).  Los combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas natural) son muy utilizados para producir energía eléctrica, para ello el calor generado en su combustión se usa para calentar agua, produciendo vapor de agua que mueve unas turbinas conectadas a un generador obteniéndose energía eléctrica, para repetir el proceso sólo tienen que volver el vapor de agua otra vez líquido para que vuelva a la caldera y vuelta a empezar. El proceso de enfriar el agua para volverla líquida y de enfriar también los motores se realiza con otra agua procedente del exterior (la anterior agua que se calienta en la caldera para mover las turbinas va en un circuito cerrado) ya sea del mar, un río, lago… es lo que se llama la refrigeración y ocasiona contaminación térmica porque después de refrigerar el agua es devuelta al mar, río, lago… a más temperatura. 4.4. Energía nuclear |
