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TEMA 13 RECURSOS ENERGÉTICOS Y MINERALES
INTRODUCCIÓN ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Tipos de energía ,[object Object],[object Object],[object Object]
Sostenibilidad energía ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Uso de la energía ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
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Coste energético : Precio que se paga por utilizar la energía (costes ocultos como daños al medio ambiente, posibles desastres, construcciones) (costes de una lata de refresco: energía para comprimir el gas, energía para conseguir el agua, energía para obtención del aluminio y de la pintura, energía para la fabricación y transporte, energía para mantener el producto frío y energía para la eliminación de los botes, residuos)
ENERGÍA
Energías convencionales ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
RECURSO Y RESERVA ,[object Object],[object Object]
 
LOS RECURSOS NATURALES. Para que un elemento del medio se convierta en recursoes preciso que cumpla dos premisas: +  ser útil para el hombre  (lo cual vendrá en función del desarrollo tecnológico que haga posible su explotación; por ejemplo, el uranio-235 no se consideró un recurso hasta que fue posible utilizarlo para generar energía nuclear). +  ser escaso  (puesto que un elemento muy abundante como el aire no será considerado como un bien de intercambio). A lo largo de la historia de la humanidad, el medio que nos rodea ha sido empleado como fuente de recursos pretendidamente ilimitados.  Lamentablemente, todo recurso es susceptible de agotarse o de degradarse, lo que hace cuando pierde aptitud de uso a causa de los cambios cuali o cuantitativos que se introducen con su utilización. En nuestra región tenemos un claro ejemplo con el agua, cuya sobreexplotación y contaminación hacen que se convierta en un bien todavía más escaso de lo que ya es por causas naturales.
Los recursos pueden ser clasificados de muchas formas según el criterio que utilicemos. Así, atendiendo a su disponibilidad podemos hablar de: +  recursos renovables : aquellos que se regeneran de forma natural más rápidamente de lo que se usan. +  recursos no renovables : cuya tasa de regeneración es menor que la tasa de uso. Si los clasificamos en función de su utilidad inmediata hablaremos de: +  recursos energéticos +  materias primas. Por último, si la clasificación hace referencia a las necesidades humanas, hablaremos de: +  recursos biológicos : aire, agua, alimentos, ...., es decir, los que el hombre utiliza para mantenerse vivo (para su metabolismo) y que son comunes a los de otras muchas especies. +  recursos tecnológicos : aquellos que, como los minerales u otras materias primas, se utilizan para procesos ajenos a su metabolismo (fabricación de viviendas, elaboración de ropas, etc.). +  utilidades : paisaje, ocio, cultura, etc.
Carbón : ,[object Object],[object Object]
Propiedades y tipos ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
CARBÓN 95% de carbono Poder cal de 8.000 Kcal/kg 80% de carbono Poder cal de 7.000 Kcal/kg 70% de carbono Poder cal de 5.000 Kcal/kg 50% de carbono Poder cal de 4.000 Kcal/kg ANTRACITA HULLA LIGNITO TURBA
 
Explotación:  ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Usos: ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
 
CARBÓN  VENTAJAS  .- Alta capacidad energética.  .- Coste relativamente reducido.  .- Gran variedad de usos.  .- Facilidad de transporte para su uso.  INCONVENIENTES  .- Tenemos conbustible para unos 200 años.  .- La minería provoca riesgos para la salud, impacto paisajístico por huecos y escombreras, subsidencias, colapsos y derrumbes. Contaminación de atmósfera, geosfera e hidrosfera. Contaminación acústica.... ( ver impactos de la explotación de recursos minerales)  Las centrales térmicas de carbón producen vertidos de agua caliente a los ríos y mares.  .- Producen gases y residuos durante la combustión: Cenizas y partículas en suspensión  Productos de combustión: CO, CO2 y CH4 producen incremento del  Efecto invernadero.  El SO2 y NO2 provocan  Lluvia ácida .  La fotolisis del NO2 es el responsable del aumento de Ozono troposférico. Y NO2 y NO provocan la destrucción del Ozono estratosférico ( capa de Ozono).  .- Aunque disponemos de gran cantidad de carbón, su extracción es cara por lo que no es rentable.
 
Petróleo ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
P etróleo:  sustancia  oleaginosa, de color pardo o negruzco, compuesta por una mezcla de  hidrocarburos  compleja  de sustancias ( C ,  H ,  N, O, S): semisólidas, líquidas y gaseosas (gas natural). PÉTROLEO ,[object Object],[object Object],Origen : Plancton marino  (MO) + sedimentos =  barro sapropélico   o   sapropel Plancton  (muerte masiva) --- bacterias anaerobias --- C H O : GAS NATURAL : CH4 –4 átomos C LÍQUIDOS O CRUDOS : nº elevado C (S, N, O) SEMISÓLIDOS : complejos
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],PÉTROLEO ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],SAPROPEL
 
 
Extracción ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
TRANSPORTE ,[object Object]
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-  Combustión de  elevado poder calorífico PÉTROLEO -  Conflictos internacionales  (países productores y consumidores ) -  Crudo -  Productos gaseosos :  metano, propago  y  butano ,[object Object],-  Productos líquidos : gasóleos ,  queroseno  y  gasolina ; ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Inconvenientes : ,[object Object],[object Object],-  Riesgo accidentes en petroleros ---  mareas negras .  -  Limpieza de tanques  petroleros -  Reservas actuales:  menos de 40 años Ventajas
PETROLEO  VENTAJAS  .- Alta capacidad energética.  .- Coste relativamente reducido.  .- Gran variedad de usos.  .- Facilidad de transporte para su uso.  INCONVENIENTES  .- No es renovables. El petróleo estará agotado a finales del siglo XXI .  .- Las plataformas petrolíferas pueden sufrir accidentes, explosiones, incendios, colapsos.. que pueden provocar grandes catástrofes ambientales y humanas a todos los niveles, hidrosfera, atmósfera, geosfera y biosfera.  .- Los barcos petrolíferos emiten vertidos al mar en el trasvase, limpieza y pérdidas ocasionales.  .- Los petroleros pueden sufrir accidentes provocando vertidos de enormes dimensiones que producen catástrofes ecológicas como la del Prestige. .- Las centrales térmicas de fuel producen vertidos de agua caliente a ríos o mares.
.- Producen gases y residuos durante la combustión:  Cenizas y partículas en suspensión  Metales pesados, como el plomo usado en la gasolina como antidetonante.  Productos de combustión: CO producido en la combustión incompleta de la gasolina. Es muy tóxico, ya que tiene 210 veces más afinidad por la hemoglobina que el Oxígeno. CO2 y CH4 producen incremento del  Efecto invernadero.  El SO2 y NO2 provocan  Lluvia ácida .  La fotolisis del NO2 es el responsable del aumento de Ozono troposférico. Y NO2 y NO provocan la destrucción del Ozono estratosférico ( capa de Ozono).  .- Tenemos una fuerte dependencia económica de este combustible, aunque exportamos sus productos refinados.
Gas natural ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
GAS NATURAL ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Asociados a yacimientos petrolíferos (metano, etano o propano)  Transporte por  gasoductos  o  licuado a presión  (grandes buques). España: (gasoductos desde el norte de África)
GAS NATURAL  VENTAJAS  .- Fácil extracción.  .- Fácil transporte, mediante barcos o gaseoductos.  .- Su distribución es más amplia que el petróleo, por lo que se evitan conflictos territoriales.  .- La contaminación que producen es menor que carbón y petróleo ya que no contiene azufre.  .- Mayor poder energético que carbón y petróleo  INCONVENIENTES  .- Este recurso está agotado a finales del siglo XXI.  .- El CH4 es un contaminante que aumenta mucho el efecto invernadero, de ahí el peligro de un escape o rotura en el transporte o distribución.
SITUACIÓN DE LOS COMBUSTIBLES FÓSILES EN ESPAÑA CARBÓN  El carbón no escasea en España, sin embargo una gran parte del mismo no es rentable económicamente, por lo que nos vemos obligados a importar un 58% del que utilizamos.  PETROLEO  En España la extracción de crudo es insignificante, solo producimos un 0,5% del que usamos. Hay pozos en la plataforma de Tarragona y en Burgos.  Sin embargo contamos con una gran cantidad de refinerías, lo que nos hace exportadores de productos derivados.  GAS NATURAL  Tampoco somos grandes productores de gas cubriendo sólo el 0,9% de nuestro consumo.  Tenemos pozos en la provincia de Huesca, en la plataforma del Cantábrico y en el Golfo de Cádiz.  En la actualidad importamos la mayor parte de Argelia, y lo distribuimos a través de toda la geografía por una red de gaseoductos.
ENERGÍA NO RENOVABLE ,[object Object],[object Object],[object Object]
Energía de fisión nuclear ,[object Object],[object Object],[object Object]
NEUTRÓN + NÚCLEO RADIACTIVO = ENERGÍA + NEUTRONES NEUTRÓN + NÚCLEO RADIACTIVO = ENERGÍA + NEUTRONES NEUTRÓN + NÚCLEO RADIACTIVO = ENERGÍA + NEUTRONES.............. ENERGÍA NUCLEAR Minerales radiactivos --- elementos radiactivos --- energía nuclear por  FISIÓN   ( URANIO, PLUTONIO ) REACCIÓN EN CADENA  (reactor nuclear) ----  MODERADORES  (absorción de neutrones)
 
FUNCIONAMIENTO ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
COMPONENTES DE UN REACTOR NUCLEAR:  ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
CENTRAL NUCLEAR
 
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USOS El fin de las centrales nucleares es la  producción de la energía eléctrica . Actualmente en España el 27% de la energía eléctrica usada proviene de centrales nucleares.  La energía nuclear engloba también el uso de radiaciones emitidas por Isótopos Radiactivos de uso en  medicina  ( TAC, radioterapia, mamografías, radiografías...),  datación ,  agricultura , restauración, obtención de plásticos,  conservación  de los alimentos, esterilización.  Los elementos radiactivos son también la base de las  bombas atómicas , el Uranio enriquecido de una central nuclear tiene menos de un 5% de pureza, para fabricar una bomba se requiere el 90 % y evidentemente su uso no tiene nada que ver con la producción de energía.
ENERGÍA NUCLEAR DE FISIÓN  VENTAJAS .-  Alto poder energético . 1 kg de Uranio produce un millón de veces más energía que un Kg de carbón.  .-  No libera gases  contaminantes a la atmósfera.  .- Las  reservas de combustible son mayores  que las de otras energías no renovables.  INCONVENIENTES  .- Produce  contaminación térmica  de las aguas circundantes.  .- Durante la fase de extracción, enriquecimiento, transporte y utilización se  liberan partículas radiactivas de vida corta  que afectan a los seres vivos.  .- Los reactores son susceptibles de sufrir  sabotajes y accidentes  con gravísimas consecuencias.  .- Los  residuos  nucleares de larga vida aún  no tienen emplazamientos definitivos.  .-  No es una energía renovable .
Energía hidroeléctrica ,[object Object]
 
Energía hidroeléctrica ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
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ENERGÍA HIDROELÉCTRICA Esta energía se obtiene gracias a la transformación de la  energía potencial contenida en el agua  embalsada.  Tiene un  origen solar , ya que el ciclo hidrológico tiene como motor el calentamiento de las masas de fluidas y su recorrido por la atmósfera y la hidrosfera.  Consiste en retener mediante embalses el agua que circula por los ríos. Al abrir las compuertas el agua mueve una serie de turbinas que están conectadas con un generador de corriente eléctrica.  Este tipo de energía es  renovable, limpia y barata  pero no está exenta de  impactos ambientales  como veremos más adelante.  Es una energía muy conocida en nuestro país y con grandes posibilidades de desarrollo.  Desgraciadamente esta energía es para nosotros limitada ya que contamos con una climatología que no permite gran cantidad de cursos de agua.  VENTAJAS .- Es  renovable, limpia y autóctona .  .-  No es contaminante .  .-  Alto rendimiento  energético  .-  Bajo coste  de explotación. Combustible gratuito.  .-  Se puede almacenar , ya que las turbinas pueden invertir el funcionamiento, devolviendo el agua al embalse cuando hay exceso de energía.  .-  Regula el cauce  fluvial en casos de grandes avenidas.
.- Es  compatible con el uso  del agua para abastecimiento, regadío, actividades deportivas y recreativas.  .-  Retiene los sedimentos  facilitando la utilización de agua para el abastecimiento.  INCONVENIENTES  .- Su construcción implica la  inundación de grandes áreas . Impacto paisajístico y sobre el ecosistema del río. Se inundan tierras fértiles y en ocasiones con alto valor ecológico.  .-  Transforma el sistema fluvial en lacustre , afectando a las especies piscícolas.  .-  Impide la migración de los animales .  .- Se produce  acumulación de residuos y vertidos  que pueden eutrofizar el lago.  .-  Modifican el nivel freático  de la zona aumentando el nivel de los pozos.  .- Produce  modificaciones del microclima por evaporación  y precipitaciones, lo que puede ser beneficioso o perjudicial según la zona.  .- El embalse impide el transporte de los sedimentos hacia el mar, por lo que afecta a la evolución del litoral. ( deltas, playas,.. se ven erosionadas y sin nuevos aportes).  .- La  retención de los sedimentos  termina colmatando los embalses, por lo que tienen un periodo de vida limitado.  .-  Riesgos de rotura  por grandes avenidas o terremotos.
 
 
Uso energético del agua ,[object Object],[object Object]
Energías alternativas ,[object Object],[object Object],[object Object]
ENERGÍAS PROCEDENTES DEL SOL
   ENERGÍA SOLAR DIRECTA Energía  del  Sol  o  radiación (luz)  que proviene de él.  Hay dos tipos de centrales solares : - Térmica : convierte el calor del sol en energía eléctrica mediante paneles de espejos o parabólicas. - Fotovoltaica : convierte la luz del sol directamente en electricidad
Energía solar ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
CAPTACIÓN TÉRMICA  ( CALOR)  CENTRALES SOLARES TÉRMICAS: a) DE BAJA TEMPERATURA : Son sistemas de conductos metálicos o plásticos que se colocan en los tejados, calentando el agua que circula por ellos. El agua caliente es usada directamente con fines domésticos o sanitarios. También se pueden usar estanques hipersalinos que al no permitir las corrientes de convección atrapan el calor en el fondo, esto hace que se caliente un fluido secundario que puede convertirse en vapor y mover una turbina.  b) DE ALTA TEMPERATURA : Los rayos solares se concentran mediante reflectores en un horno o un generador de vapor. ( Sólo posible en zonas de alta incidencia solar, desiertos por ejemplo).  SISTEMAS ARQUITECTÓNICOS PASIVOS :  Consiste en diseñar viviendas en las que el aprovechamiento energético del sol sea máximo. Se utiliza para calentar, enfriar e iluminar. Se llama Arquitectura Bioclimática y ya era utilizada por civilizaciones antiguas.
 
CENTRAL SOLAR
 
CAPTACIÓN FOTÓNICA (LUZ)  CENTRAL SOLAR FOTOVOLTAICA   ,[object Object],[object Object]
ENERGÍA SOLAR  VENTAJAS  .- Es renovable, autóctona y limpia  .- Es eficiente.  .- Bajo impacto ecológico.  .- En España no tenemos que importarla  INCONVENIENTES  .- Es irregular y dispersa .( Depende de la incidencia solar en un determinado lugar, época del año, climatología).  .- Es difícil de almacenar.
DISTRIBUCIÓN RADIACIÓN SOLAR ESPAÑA
Energía solar EN ESPAÑA: ,[object Object],[object Object]
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Captación bioquímica: energía de la biomasa ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
 
ENERGÍA DE LA BIOMASA  VENTAJAS .- Es renovable.  .- Fácil de manejar.  .- Muy abundante.  .- Aprovecha la energía contenida en residuos retirándolos del medio. INCONVENIENTES  .- Rendimiento energético bajo.  .- Su combustión produce gases igual que los demás combustibles fósiles  Cultivos alimentarios son sustituidos por cultivos de biocombustible, con la consiguiente subida de precios de los alimentos . En España la producción de energía eléctrica con este sistema supera a la energía hidroeléctrica. Contamos con plantas de reciclaje de residuos sólidos urbanos en muchas ciudades
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ENERGIA EÓLICA Se ha utilizado desde hace muchos años de manera directa: Molinos de Viento. En la actualidad se usa para la generación de energía eléctrica mediante un AEROGENERADOR .  Es una manifestación terciaria de la Energía Solar: E. Solar- Vientos- Electricidad.  La Energía Cinética contenida en una masa de aire en movimiento mueve las palas del aerogenerador y el movimiento se transmite a un generador.  No es una energía constante  ya que depende de los vientos reinantes en la zona de ubicación. Por lo que debe contar con  sistemas de almacenamiento  que regulen el suministro a la red eléctrica.  El principal  problema que presenta es su localización  debe limitarse a zonas de vientos regulares y fuertes. Es una energía  barata, limpia y renovable; pero no exenta de impacto ambiental
ENERGIA EÓLICA ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
SITUACIÓN EN ESPAÑA  España es uno de los países europeos en donde está más extendida. Los parques eólicos se localizan en Aragón, Galicia, Navarra, Canarias y en Andalucía ( Tarifa).  Con ello se ha conseguido llevar electricidad a pueblos que permanecían aislados y en Canarias, combinadas con motores de gasoil, abastecen de electricidad a viviendas e industrias, estaciones de depuración y bombeo de agua de mar en núcleos de población.  En Navarra se estima que para el año 2010 se cubran con esta energía el 45% de sus necesidades.  Así mismo se espera un crecimiento altísimo de la producción en los próximos años
ENERGÍA INDEPENDIENTES DE LA ENERGÍA SOLAR La  ENERGÍA MAREOMOTRIZ  es relativamente nueva y todavía no se ha desarrollado suficientemente.  Consiste en aprovechar la diferencia de altura entre la pleamar y la bajamar. El agua es embalsada durante la pleamar lo que crea un desnivel durante la pleamar que se transforma en energía potencial. Al soltar el agua embalsada durante la bajamar se puede mover una turbina y por tanto generar electricidad. Hoy tan sólo existen dos centrales, una en Francia ( La Rance) y otra en Canadá ( Fundy).  VENTAJAS  .- Es renovable y limpia.  .- Tiene un alto rendimiento energético.  INCONVENIENTES  .- Solo es aprovechable en zonas en donde el nivel de pleamar y bajamar supera los 10 metros.
 
ENERGÍA MECÁNICA DE LAS OLAS   Hoy en día se usa para generar electricidad en las boyas de señalización, aunque se está intentando construir centrales flotantes para aprovechar esta energía cinética. Esta energía presenta su principal problema en la irregularidad del estado del mar. Hay una central en un acantilado de la costa Noruega que produce hasta 500 Kw/h  VENTAJAS  .- Es renovable y limpia.  INCONVENIENTES  .- El movimiento de las olas es de un rango inferior al de la producción de electricidad.  .- La conversión de la energía supone grandes pérdidas de potencia.  .- La energía es mayor en altamar que en las costas, pero su transporte es difícil.  .- Las olas se distribuyen desigualmente.  .- Las condiciones del mar producen corrosiones en el material y numerosos problemas en las instalaciones.  .- Tiene un coste de producción muy elevado.
CORRIENTES OCEÁNICAS   Hasta ahora no existen centrales en las que se aproveche el enorme potencial de las corrientes marinas ya que las corrientes estables y con suficiente velocidad son pocas.  CONVERSIÓN TÉRMICA   Consiste en aprovechar las diferencias de temperatura entre las capas superficiales cálidas y las profundas más frías.  En las zonas tropicales estas diferencias son muy acusadas.  En la actualidad estas centrales experimentales se basan en la utilización de gases que se evaporan a la temperatura superficial y se licuan a la temperatura de fondo, siguiendo un mecanismo similar al de la máquina de vapor.  ENERGÍA TÉRMICA MARINA  VENTAJAS .- Es renovable, limpia y no contamina.  .- Puede producir electricidad y agua desalinizada a la vez.  .- El agua bombeada de los fondos marinos es rica en nutrientes que se pueden usar en cultivos acuáticos.  INCONVENIENTES  .- Tiene un bajo rendimiento.  .- Sus mecanismos de cambiadores de calor son complejos.  .- Requiere energía para el bombeo de agua fría de las profundidades.  .- Su explotación tiene un alto coste.  .- Las centrales están expuestas a las inclemencias marinas.
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ENERGÍA GEOTÉRMICA ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],RECURSOS ENERGÉTICOS RENOVABLES ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
ENERGÍA GEOTÉRMICA  INCONVENIENTES .- Su  distribución es muy limitada .  .- La  energía de baja temperatura es difícil de transportar , debe aprovecharse en zonas próximas al yacimiento.  .- El  vapor  procedente de los campos termales suele  ser ácido y corrosivo , por lo que las instalaciones tienen una vida muy limitada  .- La baja conductividad de las rocas dificulta su extracción y limita su uso.  .- Las  corrientes de agua  subterráneas que sirven de conductores  pueden agotarse . VENTAJAS  .- Es  renovable . La  materia prima es gratuita   .-  Bajo coste  de las instalaciones. Sencillas en su manejo.
HIDROGENO COMO COMBUSTIBLE Se considera como una de las energías más importantes del futuro. El Hidrógeno puede obtenerse por Hidrólisis del agua, incluso por fotolisis ( lo que combinaría la energía solar y la de Hidrógeno). El Hidrógeno que al ponerse en contacto con oxígeno se combustiona produciendo energía de una forma similar al gas natural. La diferencia es que no produce gases contaminantes como residuo, sino agua. Por lo que el ciclo se cierra de una manera perfecta.  Otra forma de obtener energía es la  PILA DE HIDRÓGENO . Se trata de recipientes compuestos de plástico y reforzado de fibra de Carbono, en donde se almacena gas Hidrogeno a presión. Un catalizador químico se encarga de combinar el Hidrogeno y Oxígeno produciendo un transporte de electrones que genera electricidad. El producto resultante es agua.  La casa Mercedes ha fabricado un prototipo que funciona con estas pilas. Se ha conseguido una velocidad de 180 Km/h y una autonomía de 400 Km.
HIDROGENO COMO COMBUSTIBLE ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
ENERGÍA NUCLEAR DE FUSIÓN   En la actualidad está en experimentación. Si se consiguiese sería una energía altamente rentable y poco problemática. Se produce de forma natural en las estrellas. Nuestro Sol es un reactor de Fusión nuclear. Pero la masa mínima necesaria para que se produzca de forma natural equivaldría a 1/10 de la masa del Sol. Para conseguir la fusión se requerirían temperaturas del orden de 10.000.000 º C. El principal problema no consiste en conseguir esta temperatura sino en mantenerla y en encontrar un material de confinamiento que las soporte. A estas temperaturas tan altas la materia adquiere un nuevo estado "PLASMA" .Es un gas ionizado. En el universo esto es natural. El 99% del universo está en este estado. En la actualidad no se consigue la energía suficiente para mantener la temperatura del plasma y por tanto el número de fusiones que se producen por unidad de tiempo no es suficiente.
ENERGÍA NUCLEAR DE FUSIÓN  ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
El otro problema es encontrar un material que soporte estas temperaturas. Para ello se utiliza el magnetismo. Las partículas se mueven dentro de un campo magnético que les sirve como vasija.  CONFINAMIENTO MAGNÉTICO. Este campo es la unión de uno circular y otro perpendicular es decir el resultado es un campo elipsoidal.  FUSIÓN FRÍA  En 1989 dos investigadores americanos sorprendieron al mundo al anunciar que habían conseguido la fusión en condiciones ambientales. Cuando los estudios fueron investigados se descubrió que las mediciones habían sido erróneas.  De cualquier manera existen laboratorios en todo el mundo que dicen haber reproducido estas experiencias, la posible causa es que hay factores casuales que a veces hacen las experiencias únicas e irrepetibles.
ES SIN DUDA LA ENERGÍA DEL FUTURO.  VENTAJAS  .- Se considera que no es renovable, pero su combustible es inagotable.  .- No produce residuos radiactivos.  No presenta riesgo de accidentes ya que no hay una " masa crítica" que pueda descontrolar la reacción.  INCONVENIENTES  .- Para su puesta en funcionamiento se requieren fuertes inversiones tecnológicas.  .- Técnicamente aún no se han conseguido resultados energéticamente favorables.
¿CÓMO APROVECHAR AL MÁXIMO LA ENERGÍA? ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
COGENERACION Los sistemas de cogeneración reciclan la energía perdida en el proceso primario de generación (en este caso, una turbina de gas) en un proceso secundario. La energía restante se emplea —en este caso en forma de vapor— directamente en las cercanías de la central (por ejemplo, para calentar edificios), lo que aumenta aún más la eficiencia global del sistema.
USO EFICIENTE DE LA ENERGÍA  El ahorro energético debe ser tomado como una nueva fuente de energía.  Uno de los principales mecanismos de ahorro es la cogeneración de energía, es decir, la producción de dos formas útiles de energía a partir de una misma fuente, ( como electricidad y vapor de agua), que permite aprovechar hasta el 90% de la energía en lugar del 30%.  Las medidas especificas son las siguientes:  .-  Aumentar la eficiencia del sistema eléctrico :  El sistema de transporte eléctrico tiene una eficiencia global del 33%, por lo que debemos generar tres veces más de energía de la que consumimos. Para hacer frente a las nuevas demandas las compañías han de construir centrales más rentables y costosas. Resulta más eficiente el ahorro en NEGAVATIOS, ( vatios negativos), que son sistemas de ayudas económicas a los consumidores para que compren bombillas y aparatos más eficientes, auditorias energéticas y casas particulares para corregir las pérdidas.  .-  Valoración del coste real de la energía  que consumimos :  Debemos hacer una valoración del aparato eléctrico que compramos valorando el consumo de energía que tiene a lo largo de su vida. ( A veces lo caro sale barato). Esto también vale para los coches diesel.
.-  Valoración de coste ocultos de energía : Debemos tener en cuenta que aunque la energía eléctrica es una, la forma en que se produce puede ser más o menos contaminante, ahora que se abre el mercado eléctrico es importante valorar ésto.  .-  Reducción del consumo en diferentes sectores :  En España el sector que más consume es el transporte con un 40% , seguido de la industria con un 32% y los hogares con un 16%.  En las industrias se ha conseguido la implantación de técnicas que ahorren energía. En el transporte público también se han conseguido vehículos más eficientes.  .-  Medidas de ahorro personales :  . Uso de transporte público .  .  Revisar el consumo de nuestro automóvil .  .  Utilizar arquitectura solar  pasiva en lo posible. Aislamientos, acristalamientos, dobles ventanas...  .  Comprar electrodomésticos más eficientes , lámparas de bajo consumo, cocinar con ollas a presión, termostatos.  .  Aumentar el reciclado  de papel y vidrio.  .  APAGAR LA LUZ Y LOS ELECTRODOMÉSTICOS CUANDO NO SEA NECESARIO
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RECURSOS MINERALES ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Metalíferos ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Explotación ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
ALUMINIO ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
IMPACTOS DE LA MINERÍA ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Recursos minerales no metalíferos ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
USOS MINERALES METALÍFEROS MINERAL    METAL    USOS  BAUXITA  ALUMINIO  Construcción, ind. automóviles y aviones.  MAGNETITA  HEMATITES  SIDERITA PIRITA  HIERRO  Muy extendido en la industria. ACERO    ACERO INOXIDABLE  PIROLUSITA  MANGANESO  Producción de acero y pinturas  CROMITA  CROMO  Acero inox., ladrillos refrac., pinturas  ILMENITA  TITANIO  Aviones, pinturas, prótesis óseas  CALCOPIRITA  CUPRITA  MALAQUITA  AZURITA  COBRE  Cables. LATON. BRONCE  GALENA  PLOMO  Tuberías, Vidrio.  BLENDA  ZINC ( CINC)  Con Cobre forma LATÓN. Galvanizados  CASITERITA  ESTAÑO  Fuselaje de aviones, soldaduras.  PLATA    PLATA    Fotografía. Joyería, monedas, cubiertos  ORO    ORO    Joyería, medicina..  CINABRIO  MERCURIO  Termómetros, industria papel y plásticos  URANINITA  URANIO  Energía nuclear
USOS: RECURSOS MINERALES NO METALÍFEROS MINERALES USADOS COMO FERTILIZANTES :  Fósforo, Nitrógeno y Potasio ( principalmente en las sales marinas de sedimentación orgánica)  ROCAS EMPLEADAS EN LA CONSTRUCCIÓN :  En general se denominan ÁRIDOS. Son los recursos minerales más explotados:  BLOQUES DE PIEDRA : Extraídos de canteras. Están siendo sustituidas por cemento y hormigón. Son las ROCAS ORNAMENTALES. ROCALLA :Roca triturada. Muy usada para fabricar hormigón y como base en carreteras, vías de ferrocarril...  ARENA Y GRAVA : Se extraen de las Graveras.  CEMENTO : Mezcla de caliza y arcilla que se somete a cocción a más de 1400º C para que pierda el exceso de agua y CO2. Las cementeras se suelen ubicar en las zonas calizas ya que la arcilla es más abundante.  HORMIGÓN : Es una mezcla de cemento, grava y arena. Para mayor consistencia se le puede añadir Hierro conociéndose como hormigón armado.  YESO : se obtiene al calcinar la piedra conocida con su mismo nombre para que se deshidrate.  ARCILLAS : Utilizadas desde la antigüedad mezcladas con paja y dejadas secar al sol ( ADOBES). Hoy se cuece industrialmente para obtener ladrillos, tejas, baldosas, azulejos.
VIDRIO : Consiste en derretir a 1700 º C arena de cuarzo ( Oxido de Silicio), sosa y cal. Luego se enfría rápidamente. ( La diferencia con el cristal es que no cristaliza regularmente dado su enfriamiento rápido).  ROCAS ORNAMENTALES :  MÁRMOLES : Son rocas metamórficas. Compuestos principalmente de calcita, dolomías o serpentinita. Se pulen para darles brillo. Son muy variados. ( Mármol de Carrara y alabastro ( muy usados en escultura), travertino, Macaél ( España), serpentina... )  PIZARRAS : Son rocas metamórficas. Se exfolian en planos muy delgados. Se utiliza para hacer tejados, suelos, baldosas...  GRANITO ORNAMENTAL : Son rocas ígneas de gran dureza y con muchas variedades. Compuestas fundamentalmente por cuarzo, feldespato y mica.  CALIZAS ORNAMENTALES : Son sedimentarias. A veces se confunden con los mármoles, pero a pesar de su belleza son menos resistentes y duras.
 
 
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MEDIDAS DE PREVENCIÓN   .-  Aprovechamiento de las materias primas . Uso de residuos para otras actividades.  Reciclaje  de los desechos.  .-  Explotación racional y sostenible  de los recursos no agotándolos.  .-  Uso de energía de bajo consumo . ( La mayor parte de los problemas agrícolas, mineros etc...se acrecientan por el uso de combustibles fósiles que contaminan y agotan a su vez este recurso).  .-  Sustitución del uso de materiales  cuya extracción supone un mayor gasto energético.

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Tema 13 recursos energeticos y minerales

  • 1. TEMA 13 RECURSOS ENERGÉTICOS Y MINERALES
  • 2.
  • 3.
  • 4.
  • 5.
  • 6.
  • 7. Coste energético : Precio que se paga por utilizar la energía (costes ocultos como daños al medio ambiente, posibles desastres, construcciones) (costes de una lata de refresco: energía para comprimir el gas, energía para conseguir el agua, energía para obtención del aluminio y de la pintura, energía para la fabricación y transporte, energía para mantener el producto frío y energía para la eliminación de los botes, residuos)
  • 9.
  • 10.
  • 11.  
  • 12. LOS RECURSOS NATURALES. Para que un elemento del medio se convierta en recursoes preciso que cumpla dos premisas: + ser útil para el hombre (lo cual vendrá en función del desarrollo tecnológico que haga posible su explotación; por ejemplo, el uranio-235 no se consideró un recurso hasta que fue posible utilizarlo para generar energía nuclear). + ser escaso (puesto que un elemento muy abundante como el aire no será considerado como un bien de intercambio). A lo largo de la historia de la humanidad, el medio que nos rodea ha sido empleado como fuente de recursos pretendidamente ilimitados. Lamentablemente, todo recurso es susceptible de agotarse o de degradarse, lo que hace cuando pierde aptitud de uso a causa de los cambios cuali o cuantitativos que se introducen con su utilización. En nuestra región tenemos un claro ejemplo con el agua, cuya sobreexplotación y contaminación hacen que se convierta en un bien todavía más escaso de lo que ya es por causas naturales.
  • 13. Los recursos pueden ser clasificados de muchas formas según el criterio que utilicemos. Así, atendiendo a su disponibilidad podemos hablar de: + recursos renovables : aquellos que se regeneran de forma natural más rápidamente de lo que se usan. + recursos no renovables : cuya tasa de regeneración es menor que la tasa de uso. Si los clasificamos en función de su utilidad inmediata hablaremos de: + recursos energéticos + materias primas. Por último, si la clasificación hace referencia a las necesidades humanas, hablaremos de: + recursos biológicos : aire, agua, alimentos, ...., es decir, los que el hombre utiliza para mantenerse vivo (para su metabolismo) y que son comunes a los de otras muchas especies. + recursos tecnológicos : aquellos que, como los minerales u otras materias primas, se utilizan para procesos ajenos a su metabolismo (fabricación de viviendas, elaboración de ropas, etc.). + utilidades : paisaje, ocio, cultura, etc.
  • 14.
  • 15.
  • 16. CARBÓN 95% de carbono Poder cal de 8.000 Kcal/kg 80% de carbono Poder cal de 7.000 Kcal/kg 70% de carbono Poder cal de 5.000 Kcal/kg 50% de carbono Poder cal de 4.000 Kcal/kg ANTRACITA HULLA LIGNITO TURBA
  • 17.  
  • 18.
  • 19.
  • 20.  
  • 21. CARBÓN VENTAJAS .- Alta capacidad energética. .- Coste relativamente reducido. .- Gran variedad de usos. .- Facilidad de transporte para su uso. INCONVENIENTES .- Tenemos conbustible para unos 200 años. .- La minería provoca riesgos para la salud, impacto paisajístico por huecos y escombreras, subsidencias, colapsos y derrumbes. Contaminación de atmósfera, geosfera e hidrosfera. Contaminación acústica.... ( ver impactos de la explotación de recursos minerales) Las centrales térmicas de carbón producen vertidos de agua caliente a los ríos y mares. .- Producen gases y residuos durante la combustión: Cenizas y partículas en suspensión Productos de combustión: CO, CO2 y CH4 producen incremento del Efecto invernadero. El SO2 y NO2 provocan Lluvia ácida . La fotolisis del NO2 es el responsable del aumento de Ozono troposférico. Y NO2 y NO provocan la destrucción del Ozono estratosférico ( capa de Ozono). .- Aunque disponemos de gran cantidad de carbón, su extracción es cara por lo que no es rentable.
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  • 32. PETROLEO VENTAJAS .- Alta capacidad energética. .- Coste relativamente reducido. .- Gran variedad de usos. .- Facilidad de transporte para su uso. INCONVENIENTES .- No es renovables. El petróleo estará agotado a finales del siglo XXI . .- Las plataformas petrolíferas pueden sufrir accidentes, explosiones, incendios, colapsos.. que pueden provocar grandes catástrofes ambientales y humanas a todos los niveles, hidrosfera, atmósfera, geosfera y biosfera. .- Los barcos petrolíferos emiten vertidos al mar en el trasvase, limpieza y pérdidas ocasionales. .- Los petroleros pueden sufrir accidentes provocando vertidos de enormes dimensiones que producen catástrofes ecológicas como la del Prestige. .- Las centrales térmicas de fuel producen vertidos de agua caliente a ríos o mares.
  • 33. .- Producen gases y residuos durante la combustión: Cenizas y partículas en suspensión Metales pesados, como el plomo usado en la gasolina como antidetonante. Productos de combustión: CO producido en la combustión incompleta de la gasolina. Es muy tóxico, ya que tiene 210 veces más afinidad por la hemoglobina que el Oxígeno. CO2 y CH4 producen incremento del Efecto invernadero. El SO2 y NO2 provocan Lluvia ácida . La fotolisis del NO2 es el responsable del aumento de Ozono troposférico. Y NO2 y NO provocan la destrucción del Ozono estratosférico ( capa de Ozono). .- Tenemos una fuerte dependencia económica de este combustible, aunque exportamos sus productos refinados.
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  • 36. GAS NATURAL VENTAJAS .- Fácil extracción. .- Fácil transporte, mediante barcos o gaseoductos. .- Su distribución es más amplia que el petróleo, por lo que se evitan conflictos territoriales. .- La contaminación que producen es menor que carbón y petróleo ya que no contiene azufre. .- Mayor poder energético que carbón y petróleo INCONVENIENTES .- Este recurso está agotado a finales del siglo XXI. .- El CH4 es un contaminante que aumenta mucho el efecto invernadero, de ahí el peligro de un escape o rotura en el transporte o distribución.
  • 37. SITUACIÓN DE LOS COMBUSTIBLES FÓSILES EN ESPAÑA CARBÓN El carbón no escasea en España, sin embargo una gran parte del mismo no es rentable económicamente, por lo que nos vemos obligados a importar un 58% del que utilizamos. PETROLEO En España la extracción de crudo es insignificante, solo producimos un 0,5% del que usamos. Hay pozos en la plataforma de Tarragona y en Burgos. Sin embargo contamos con una gran cantidad de refinerías, lo que nos hace exportadores de productos derivados. GAS NATURAL Tampoco somos grandes productores de gas cubriendo sólo el 0,9% de nuestro consumo. Tenemos pozos en la provincia de Huesca, en la plataforma del Cantábrico y en el Golfo de Cádiz. En la actualidad importamos la mayor parte de Argelia, y lo distribuimos a través de toda la geografía por una red de gaseoductos.
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  • 40. NEUTRÓN + NÚCLEO RADIACTIVO = ENERGÍA + NEUTRONES NEUTRÓN + NÚCLEO RADIACTIVO = ENERGÍA + NEUTRONES NEUTRÓN + NÚCLEO RADIACTIVO = ENERGÍA + NEUTRONES.............. ENERGÍA NUCLEAR Minerales radiactivos --- elementos radiactivos --- energía nuclear por FISIÓN ( URANIO, PLUTONIO ) REACCIÓN EN CADENA (reactor nuclear) ---- MODERADORES (absorción de neutrones)
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  • 47. USOS El fin de las centrales nucleares es la producción de la energía eléctrica . Actualmente en España el 27% de la energía eléctrica usada proviene de centrales nucleares. La energía nuclear engloba también el uso de radiaciones emitidas por Isótopos Radiactivos de uso en medicina ( TAC, radioterapia, mamografías, radiografías...), datación , agricultura , restauración, obtención de plásticos, conservación de los alimentos, esterilización. Los elementos radiactivos son también la base de las bombas atómicas , el Uranio enriquecido de una central nuclear tiene menos de un 5% de pureza, para fabricar una bomba se requiere el 90 % y evidentemente su uso no tiene nada que ver con la producción de energía.
  • 48. ENERGÍA NUCLEAR DE FISIÓN VENTAJAS .- Alto poder energético . 1 kg de Uranio produce un millón de veces más energía que un Kg de carbón. .- No libera gases contaminantes a la atmósfera. .- Las reservas de combustible son mayores que las de otras energías no renovables. INCONVENIENTES .- Produce contaminación térmica de las aguas circundantes. .- Durante la fase de extracción, enriquecimiento, transporte y utilización se liberan partículas radiactivas de vida corta que afectan a los seres vivos. .- Los reactores son susceptibles de sufrir sabotajes y accidentes con gravísimas consecuencias. .- Los residuos nucleares de larga vida aún no tienen emplazamientos definitivos. .- No es una energía renovable .
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  • 53. ENERGÍA HIDROELÉCTRICA Esta energía se obtiene gracias a la transformación de la energía potencial contenida en el agua embalsada. Tiene un origen solar , ya que el ciclo hidrológico tiene como motor el calentamiento de las masas de fluidas y su recorrido por la atmósfera y la hidrosfera. Consiste en retener mediante embalses el agua que circula por los ríos. Al abrir las compuertas el agua mueve una serie de turbinas que están conectadas con un generador de corriente eléctrica. Este tipo de energía es renovable, limpia y barata pero no está exenta de impactos ambientales como veremos más adelante. Es una energía muy conocida en nuestro país y con grandes posibilidades de desarrollo. Desgraciadamente esta energía es para nosotros limitada ya que contamos con una climatología que no permite gran cantidad de cursos de agua. VENTAJAS .- Es renovable, limpia y autóctona . .- No es contaminante . .- Alto rendimiento energético .- Bajo coste de explotación. Combustible gratuito. .- Se puede almacenar , ya que las turbinas pueden invertir el funcionamiento, devolviendo el agua al embalse cuando hay exceso de energía. .- Regula el cauce fluvial en casos de grandes avenidas.
  • 54. .- Es compatible con el uso del agua para abastecimiento, regadío, actividades deportivas y recreativas. .- Retiene los sedimentos facilitando la utilización de agua para el abastecimiento. INCONVENIENTES .- Su construcción implica la inundación de grandes áreas . Impacto paisajístico y sobre el ecosistema del río. Se inundan tierras fértiles y en ocasiones con alto valor ecológico. .- Transforma el sistema fluvial en lacustre , afectando a las especies piscícolas. .- Impide la migración de los animales . .- Se produce acumulación de residuos y vertidos que pueden eutrofizar el lago. .- Modifican el nivel freático de la zona aumentando el nivel de los pozos. .- Produce modificaciones del microclima por evaporación y precipitaciones, lo que puede ser beneficioso o perjudicial según la zona. .- El embalse impide el transporte de los sedimentos hacia el mar, por lo que afecta a la evolución del litoral. ( deltas, playas,.. se ven erosionadas y sin nuevos aportes). .- La retención de los sedimentos termina colmatando los embalses, por lo que tienen un periodo de vida limitado. .- Riesgos de rotura por grandes avenidas o terremotos.
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  • 60. ENERGÍA SOLAR DIRECTA Energía del Sol o radiación (luz) que proviene de él. Hay dos tipos de centrales solares : - Térmica : convierte el calor del sol en energía eléctrica mediante paneles de espejos o parabólicas. - Fotovoltaica : convierte la luz del sol directamente en electricidad
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  • 62. CAPTACIÓN TÉRMICA ( CALOR) CENTRALES SOLARES TÉRMICAS: a) DE BAJA TEMPERATURA : Son sistemas de conductos metálicos o plásticos que se colocan en los tejados, calentando el agua que circula por ellos. El agua caliente es usada directamente con fines domésticos o sanitarios. También se pueden usar estanques hipersalinos que al no permitir las corrientes de convección atrapan el calor en el fondo, esto hace que se caliente un fluido secundario que puede convertirse en vapor y mover una turbina. b) DE ALTA TEMPERATURA : Los rayos solares se concentran mediante reflectores en un horno o un generador de vapor. ( Sólo posible en zonas de alta incidencia solar, desiertos por ejemplo). SISTEMAS ARQUITECTÓNICOS PASIVOS : Consiste en diseñar viviendas en las que el aprovechamiento energético del sol sea máximo. Se utiliza para calentar, enfriar e iluminar. Se llama Arquitectura Bioclimática y ya era utilizada por civilizaciones antiguas.
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  • 67. ENERGÍA SOLAR VENTAJAS .- Es renovable, autóctona y limpia .- Es eficiente. .- Bajo impacto ecológico. .- En España no tenemos que importarla INCONVENIENTES .- Es irregular y dispersa .( Depende de la incidencia solar en un determinado lugar, época del año, climatología). .- Es difícil de almacenar.
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  • 73. ENERGÍA DE LA BIOMASA VENTAJAS .- Es renovable. .- Fácil de manejar. .- Muy abundante. .- Aprovecha la energía contenida en residuos retirándolos del medio. INCONVENIENTES .- Rendimiento energético bajo. .- Su combustión produce gases igual que los demás combustibles fósiles Cultivos alimentarios son sustituidos por cultivos de biocombustible, con la consiguiente subida de precios de los alimentos . En España la producción de energía eléctrica con este sistema supera a la energía hidroeléctrica. Contamos con plantas de reciclaje de residuos sólidos urbanos en muchas ciudades
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  • 76. ENERGIA EÓLICA Se ha utilizado desde hace muchos años de manera directa: Molinos de Viento. En la actualidad se usa para la generación de energía eléctrica mediante un AEROGENERADOR . Es una manifestación terciaria de la Energía Solar: E. Solar- Vientos- Electricidad. La Energía Cinética contenida en una masa de aire en movimiento mueve las palas del aerogenerador y el movimiento se transmite a un generador. No es una energía constante ya que depende de los vientos reinantes en la zona de ubicación. Por lo que debe contar con sistemas de almacenamiento que regulen el suministro a la red eléctrica. El principal problema que presenta es su localización debe limitarse a zonas de vientos regulares y fuertes. Es una energía barata, limpia y renovable; pero no exenta de impacto ambiental
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  • 78. SITUACIÓN EN ESPAÑA España es uno de los países europeos en donde está más extendida. Los parques eólicos se localizan en Aragón, Galicia, Navarra, Canarias y en Andalucía ( Tarifa). Con ello se ha conseguido llevar electricidad a pueblos que permanecían aislados y en Canarias, combinadas con motores de gasoil, abastecen de electricidad a viviendas e industrias, estaciones de depuración y bombeo de agua de mar en núcleos de población. En Navarra se estima que para el año 2010 se cubran con esta energía el 45% de sus necesidades. Así mismo se espera un crecimiento altísimo de la producción en los próximos años
  • 79. ENERGÍA INDEPENDIENTES DE LA ENERGÍA SOLAR La ENERGÍA MAREOMOTRIZ es relativamente nueva y todavía no se ha desarrollado suficientemente. Consiste en aprovechar la diferencia de altura entre la pleamar y la bajamar. El agua es embalsada durante la pleamar lo que crea un desnivel durante la pleamar que se transforma en energía potencial. Al soltar el agua embalsada durante la bajamar se puede mover una turbina y por tanto generar electricidad. Hoy tan sólo existen dos centrales, una en Francia ( La Rance) y otra en Canadá ( Fundy). VENTAJAS .- Es renovable y limpia. .- Tiene un alto rendimiento energético. INCONVENIENTES .- Solo es aprovechable en zonas en donde el nivel de pleamar y bajamar supera los 10 metros.
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  • 81. ENERGÍA MECÁNICA DE LAS OLAS Hoy en día se usa para generar electricidad en las boyas de señalización, aunque se está intentando construir centrales flotantes para aprovechar esta energía cinética. Esta energía presenta su principal problema en la irregularidad del estado del mar. Hay una central en un acantilado de la costa Noruega que produce hasta 500 Kw/h VENTAJAS .- Es renovable y limpia. INCONVENIENTES .- El movimiento de las olas es de un rango inferior al de la producción de electricidad. .- La conversión de la energía supone grandes pérdidas de potencia. .- La energía es mayor en altamar que en las costas, pero su transporte es difícil. .- Las olas se distribuyen desigualmente. .- Las condiciones del mar producen corrosiones en el material y numerosos problemas en las instalaciones. .- Tiene un coste de producción muy elevado.
  • 82. CORRIENTES OCEÁNICAS Hasta ahora no existen centrales en las que se aproveche el enorme potencial de las corrientes marinas ya que las corrientes estables y con suficiente velocidad son pocas. CONVERSIÓN TÉRMICA Consiste en aprovechar las diferencias de temperatura entre las capas superficiales cálidas y las profundas más frías. En las zonas tropicales estas diferencias son muy acusadas. En la actualidad estas centrales experimentales se basan en la utilización de gases que se evaporan a la temperatura superficial y se licuan a la temperatura de fondo, siguiendo un mecanismo similar al de la máquina de vapor. ENERGÍA TÉRMICA MARINA VENTAJAS .- Es renovable, limpia y no contamina. .- Puede producir electricidad y agua desalinizada a la vez. .- El agua bombeada de los fondos marinos es rica en nutrientes que se pueden usar en cultivos acuáticos. INCONVENIENTES .- Tiene un bajo rendimiento. .- Sus mecanismos de cambiadores de calor son complejos. .- Requiere energía para el bombeo de agua fría de las profundidades. .- Su explotación tiene un alto coste. .- Las centrales están expuestas a las inclemencias marinas.
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  • 85. ENERGÍA GEOTÉRMICA INCONVENIENTES .- Su distribución es muy limitada . .- La energía de baja temperatura es difícil de transportar , debe aprovecharse en zonas próximas al yacimiento. .- El vapor procedente de los campos termales suele ser ácido y corrosivo , por lo que las instalaciones tienen una vida muy limitada .- La baja conductividad de las rocas dificulta su extracción y limita su uso. .- Las corrientes de agua subterráneas que sirven de conductores pueden agotarse . VENTAJAS .- Es renovable . La materia prima es gratuita .- Bajo coste de las instalaciones. Sencillas en su manejo.
  • 86. HIDROGENO COMO COMBUSTIBLE Se considera como una de las energías más importantes del futuro. El Hidrógeno puede obtenerse por Hidrólisis del agua, incluso por fotolisis ( lo que combinaría la energía solar y la de Hidrógeno). El Hidrógeno que al ponerse en contacto con oxígeno se combustiona produciendo energía de una forma similar al gas natural. La diferencia es que no produce gases contaminantes como residuo, sino agua. Por lo que el ciclo se cierra de una manera perfecta. Otra forma de obtener energía es la PILA DE HIDRÓGENO . Se trata de recipientes compuestos de plástico y reforzado de fibra de Carbono, en donde se almacena gas Hidrogeno a presión. Un catalizador químico se encarga de combinar el Hidrogeno y Oxígeno produciendo un transporte de electrones que genera electricidad. El producto resultante es agua. La casa Mercedes ha fabricado un prototipo que funciona con estas pilas. Se ha conseguido una velocidad de 180 Km/h y una autonomía de 400 Km.
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  • 88. ENERGÍA NUCLEAR DE FUSIÓN En la actualidad está en experimentación. Si se consiguiese sería una energía altamente rentable y poco problemática. Se produce de forma natural en las estrellas. Nuestro Sol es un reactor de Fusión nuclear. Pero la masa mínima necesaria para que se produzca de forma natural equivaldría a 1/10 de la masa del Sol. Para conseguir la fusión se requerirían temperaturas del orden de 10.000.000 º C. El principal problema no consiste en conseguir esta temperatura sino en mantenerla y en encontrar un material de confinamiento que las soporte. A estas temperaturas tan altas la materia adquiere un nuevo estado "PLASMA" .Es un gas ionizado. En el universo esto es natural. El 99% del universo está en este estado. En la actualidad no se consigue la energía suficiente para mantener la temperatura del plasma y por tanto el número de fusiones que se producen por unidad de tiempo no es suficiente.
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  • 90. El otro problema es encontrar un material que soporte estas temperaturas. Para ello se utiliza el magnetismo. Las partículas se mueven dentro de un campo magnético que les sirve como vasija. CONFINAMIENTO MAGNÉTICO. Este campo es la unión de uno circular y otro perpendicular es decir el resultado es un campo elipsoidal. FUSIÓN FRÍA En 1989 dos investigadores americanos sorprendieron al mundo al anunciar que habían conseguido la fusión en condiciones ambientales. Cuando los estudios fueron investigados se descubrió que las mediciones habían sido erróneas. De cualquier manera existen laboratorios en todo el mundo que dicen haber reproducido estas experiencias, la posible causa es que hay factores casuales que a veces hacen las experiencias únicas e irrepetibles.
  • 91. ES SIN DUDA LA ENERGÍA DEL FUTURO. VENTAJAS .- Se considera que no es renovable, pero su combustible es inagotable. .- No produce residuos radiactivos. No presenta riesgo de accidentes ya que no hay una " masa crítica" que pueda descontrolar la reacción. INCONVENIENTES .- Para su puesta en funcionamiento se requieren fuertes inversiones tecnológicas. .- Técnicamente aún no se han conseguido resultados energéticamente favorables.
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  • 93. COGENERACION Los sistemas de cogeneración reciclan la energía perdida en el proceso primario de generación (en este caso, una turbina de gas) en un proceso secundario. La energía restante se emplea —en este caso en forma de vapor— directamente en las cercanías de la central (por ejemplo, para calentar edificios), lo que aumenta aún más la eficiencia global del sistema.
  • 94. USO EFICIENTE DE LA ENERGÍA El ahorro energético debe ser tomado como una nueva fuente de energía. Uno de los principales mecanismos de ahorro es la cogeneración de energía, es decir, la producción de dos formas útiles de energía a partir de una misma fuente, ( como electricidad y vapor de agua), que permite aprovechar hasta el 90% de la energía en lugar del 30%. Las medidas especificas son las siguientes: .- Aumentar la eficiencia del sistema eléctrico : El sistema de transporte eléctrico tiene una eficiencia global del 33%, por lo que debemos generar tres veces más de energía de la que consumimos. Para hacer frente a las nuevas demandas las compañías han de construir centrales más rentables y costosas. Resulta más eficiente el ahorro en NEGAVATIOS, ( vatios negativos), que son sistemas de ayudas económicas a los consumidores para que compren bombillas y aparatos más eficientes, auditorias energéticas y casas particulares para corregir las pérdidas. .- Valoración del coste real de la energía que consumimos : Debemos hacer una valoración del aparato eléctrico que compramos valorando el consumo de energía que tiene a lo largo de su vida. ( A veces lo caro sale barato). Esto también vale para los coches diesel.
  • 95. .- Valoración de coste ocultos de energía : Debemos tener en cuenta que aunque la energía eléctrica es una, la forma en que se produce puede ser más o menos contaminante, ahora que se abre el mercado eléctrico es importante valorar ésto. .- Reducción del consumo en diferentes sectores : En España el sector que más consume es el transporte con un 40% , seguido de la industria con un 32% y los hogares con un 16%. En las industrias se ha conseguido la implantación de técnicas que ahorren energía. En el transporte público también se han conseguido vehículos más eficientes. .- Medidas de ahorro personales : . Uso de transporte público . . Revisar el consumo de nuestro automóvil . . Utilizar arquitectura solar pasiva en lo posible. Aislamientos, acristalamientos, dobles ventanas... . Comprar electrodomésticos más eficientes , lámparas de bajo consumo, cocinar con ollas a presión, termostatos. . Aumentar el reciclado de papel y vidrio. . APAGAR LA LUZ Y LOS ELECTRODOMÉSTICOS CUANDO NO SEA NECESARIO
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  • 103. USOS MINERALES METALÍFEROS MINERAL METAL USOS BAUXITA ALUMINIO Construcción, ind. automóviles y aviones. MAGNETITA HEMATITES SIDERITA PIRITA HIERRO Muy extendido en la industria. ACERO ACERO INOXIDABLE PIROLUSITA MANGANESO Producción de acero y pinturas CROMITA CROMO Acero inox., ladrillos refrac., pinturas ILMENITA TITANIO Aviones, pinturas, prótesis óseas CALCOPIRITA CUPRITA MALAQUITA AZURITA COBRE Cables. LATON. BRONCE GALENA PLOMO Tuberías, Vidrio. BLENDA ZINC ( CINC) Con Cobre forma LATÓN. Galvanizados CASITERITA ESTAÑO Fuselaje de aviones, soldaduras. PLATA PLATA Fotografía. Joyería, monedas, cubiertos ORO ORO Joyería, medicina.. CINABRIO MERCURIO Termómetros, industria papel y plásticos URANINITA URANIO Energía nuclear
  • 104. USOS: RECURSOS MINERALES NO METALÍFEROS MINERALES USADOS COMO FERTILIZANTES : Fósforo, Nitrógeno y Potasio ( principalmente en las sales marinas de sedimentación orgánica) ROCAS EMPLEADAS EN LA CONSTRUCCIÓN : En general se denominan ÁRIDOS. Son los recursos minerales más explotados: BLOQUES DE PIEDRA : Extraídos de canteras. Están siendo sustituidas por cemento y hormigón. Son las ROCAS ORNAMENTALES. ROCALLA :Roca triturada. Muy usada para fabricar hormigón y como base en carreteras, vías de ferrocarril... ARENA Y GRAVA : Se extraen de las Graveras. CEMENTO : Mezcla de caliza y arcilla que se somete a cocción a más de 1400º C para que pierda el exceso de agua y CO2. Las cementeras se suelen ubicar en las zonas calizas ya que la arcilla es más abundante. HORMIGÓN : Es una mezcla de cemento, grava y arena. Para mayor consistencia se le puede añadir Hierro conociéndose como hormigón armado. YESO : se obtiene al calcinar la piedra conocida con su mismo nombre para que se deshidrate. ARCILLAS : Utilizadas desde la antigüedad mezcladas con paja y dejadas secar al sol ( ADOBES). Hoy se cuece industrialmente para obtener ladrillos, tejas, baldosas, azulejos.
  • 105. VIDRIO : Consiste en derretir a 1700 º C arena de cuarzo ( Oxido de Silicio), sosa y cal. Luego se enfría rápidamente. ( La diferencia con el cristal es que no cristaliza regularmente dado su enfriamiento rápido). ROCAS ORNAMENTALES : MÁRMOLES : Son rocas metamórficas. Compuestos principalmente de calcita, dolomías o serpentinita. Se pulen para darles brillo. Son muy variados. ( Mármol de Carrara y alabastro ( muy usados en escultura), travertino, Macaél ( España), serpentina... ) PIZARRAS : Son rocas metamórficas. Se exfolian en planos muy delgados. Se utiliza para hacer tejados, suelos, baldosas... GRANITO ORNAMENTAL : Son rocas ígneas de gran dureza y con muchas variedades. Compuestas fundamentalmente por cuarzo, feldespato y mica. CALIZAS ORNAMENTALES : Son sedimentarias. A veces se confunden con los mármoles, pero a pesar de su belleza son menos resistentes y duras.
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  • 109. MEDIDAS DE PREVENCIÓN .- Aprovechamiento de las materias primas . Uso de residuos para otras actividades. Reciclaje de los desechos. .- Explotación racional y sostenible de los recursos no agotándolos. .- Uso de energía de bajo consumo . ( La mayor parte de los problemas agrícolas, mineros etc...se acrecientan por el uso de combustibles fósiles que contaminan y agotan a su vez este recurso). .- Sustitución del uso de materiales cuya extracción supone un mayor gasto energético.

Editor's Notes

  1. PETRÓELO