4. RECURSOS DE LA GEOSFERA Y SUS RESERVAS. Recursos ... · I.E.S. Mariana Pineda de Granada Apuntes...

I.E.S. Mariana Pineda de Granada Apuntes de CTMA

HMM/JMGM 191

4. RECURSOS DE LA GEOSFERA Y SUS RESERVAS. Recursos minerales.

Recurso y reserva. Recursos energéticos: petróleo, carbón, gas natural. Energía

geotérmica. Energía nuclear: origen, tipos y explotación. Impacto de la minería

sobre el medio físico, biológico y social. Contaminación térmica y radiactiva.

Impactos derivados de la extracción, transporte, tratamiento de los combustibles

fósiles y su utilización.

Recursos minerales

Yacimiento Mineral: Hay casos en que las rocas presentan una clara desproporción en

su composición, porque uno o dos minerales son más abundantes que el resto. Si

además, las características de su afloramiento hace que presenten un interés

económico por su explotabilidad y neutrabilidad, estamos ante un yacimiento mineral.

Se llama mena al mineral interesante (desde un punto de vista económico) de

un yacimiento y ganga al resto de los minerales de ese yacimiento. Los conceptos de

mena y ganga son un tanto relativos: En un yacimiento puede ser la mena la galena,

por ejemplo mientras que la calcita y el cuarzo acompañantes son la ganga; en otro,

sin embargo, puede no tener interés la galena (porque por ejemplo tenga impurezas

que impidan una buena extracción de plomo), y pasará a ser la mena el cuarzo, porque

se presenta en cristales de aplicaciones industriales.

La cantidad total de un determinado mineral en la corteza terrestre, es el

recurso.Nuestras reservas son aquellas cantidades de un mineral que pueden

recuperarse para su uso en términos económicos. Algunas reservas han sido

identificadas, pero otras siguen sin ser descubiertas. Así pues, el tamaño de nuestras

reservas es variable, y depende no sólo de su disponibilidad absoluta, sino también de

los factores cambiantes, como el coste de extracción, el precio en el mercado o el

esfuerzo de explotación. Por ejemplo, la continua demanda de cobre motivó la

explotación de yacimientos de muy baja riqueza, siendo necesario completar el

suministro con la recuperación y el reciclaje. Actualmente, su primacía como

conductor eléctrico, está disminuyendo frente a otros metales, como es el aluminio y

los polímeros eléctricamente activos. En las comunicaciones, las fibras ópticas

realizadas con arena (silicio), han ocupado su lugar.

Menas metálicas y rocas industriales. Fuentes y usos. Los diferentes

procesos que originan yacimientos condicionan las características y composición de

los mismos. Por ejemplo, los minerales de hierro pueden haberse formado por procesos

magmáticos, metasomáticos o sedimentarios. La distinción entre ellos es fundamental,

sobre todo desde el punto de vista económico: un depósito sedimentario es de esperar

que presente las características de una roca sedimentaria (aspecto estratificado con

continuidad lateral y poco espesor, etc.); el formado por sustitución hidrotermal sin

embargo, puede tener poca extensión lateral, reducido tonelaje etc. La explotabilidad

en ambos casos es distinta.Vamos a distinguir:

A).- Recursos minerales ligados a procesos geológicos internos.

A.1.- De origen magmático:


HMM/JMGM 192

A.1.1.-Yacimientos de segregación

Formados por la separación de un líquido metálico denso, inmiscible con

el magma, en el fondo de la cámara magmática, en lo que se denomina

fase ortomagmática de solidificación de un magma.

Ejemplos: menas de hierro (magnetita).

Menas de titanio (titanita).

Menas de cromo (cromita).

Menas de níquel, platino, etc.

A.1.2. Yacimientos pegmatíticos-neumatolícos: formados a partir de soluciones

a alta presión impregnados de la roca encajante, que escapa del magma.

Ejemplos: diamante, berilo, además de hierro (como en el caso anterior).

A.1.3.Yacimientos hidrotermales.

Como producto final de la diferenciación magmática, hay fluidos

temperatura menor de 250 grados centígrados en los que quedan

importantes elementos químicos de interés.

Ejemplos: menas de cobre (calcopirita).

Menas de plomo (galena).

Menas de cinc (blenda o esfalerita).

Menas de mercurio (cinabrio).

Menas de estaño (casiterita).

Menas de wolframio (wolframita).

A.1.4. Sublimación y minerales volcánicos.

La sublimación consiste en la precipitación directa a partir de gases.

Alrededor de los volcanes se depositan muchos sublimados, pero pocas

veces en abundancia suficiente como para constituir depósitos minerales

explotables.

En algunas ocasiones, se encuentran situaciones que indican, si no un

origen estrictamente volcánico, sí al menos una relación suficientemente

estrecha con él. Por ejemplo, en Río Tinto (Huelva) hay piritas y

calcopiritas, en grandes masas, situadas entre formaciones potentes de

rocas volcánicas.

A.2. De origen metamórfico.

Ligados a los procesos del metamorfismo (cambio en la estructura y la

composición de las rocas al cambiar las condiciones de presión y/o


HMM/JMGM 193

temperatura que reinaban cuando se formó la roca. Este cambio se realiza

en estado sólido, y sin modificarse la composición química global de la

roca.

Ejemplos:

- Asbesto (Ej., asbesto de tremolita (amianto). Se utiliza para aislantes

térmicos.

- Talco: en farmacia.

- Grafito: en lubricantes, para baterías en acero.

A.3.De origen metasomático.

Se denomina metasomatismo al cambio aloquímico (cambia la composición

química global) de las rocas cuando cambian las condiciones de presión

y/o temperatura. Este cambio también se realiza en estado sólido, al igual

que el metamorfismo. Hay intercambio de fluidos con las rocas

cercanas.

Ejemplos:

- Menas de hierro (magnetita, hematites).

- Menas de aluminio (corindón).

- Elementos nativos (Au, Pt, etc...).

B.- Yacimientos ligados a procesos geológicos externos.

B.1.-Por meteorización.

Ejemplos:

- Menas de arcilla (caolín).Para cerámica. En construcción.

- Menas de hierro (limonita).

- Menas de cobre (azurita y malaquita).

- Menas de aluminio (bauxita).

B.2.-Placeres.

Son anomalías durante el depósito de las rocas. Por ejemplo, en la zona de los

ríos donde la velocidad de las aguas favorece el depósito de menas como oro, plata,

platino, etc.

B.3.-Precipitación en lagos y mares. Ejemplos:

- Evaporitas:

- Sal gema: para sal de mesa, conservación de alimentos, deshelar carretera

- Yeso: en construcción, escultura...

- Hierro sedimentario: pirita, siderita.

- Plomo: galena.

B.4.-Precipitación en mares profundos.

Ejemplo: Nódulos de manganeso en los fondos de mares profundos. Se

utiliza por ejemplo para fabricar algunos tipos de aceros.

B.5.- Otros:

- Fosfatos.

-Depósitos de nitratos.


HMM/JMGM 194

Usos de algunas menas minerales.

Hierro: Producción de acero y de una enorme cantidad de productos en

construcción e industria.

Aluminio: latas, cables eléctricos.....

Cobre: para manufacturar latón(aleación de Cu y Zn); para equipos

eléctricos (por ser un gran conductor de la electricidad).

Plomo: para elaborar pilas y baterías. Tiene un alto poder contaminante.

Cinc: Utilizado por ejemplo para la fabricación del latón

Oro: Para decoración, joyería, electrónica, etc.

Plata: Electrónica, monedas, cubiertos, joyas etc...

Platino: sistemas de depuración de gases de escape de automóviles,

electrónica, medicina, industria química y del petróleo.

Fósforo y potasio: Como fertilizantes.

Wolframio: En aleaciones de aceros especiales.

Cromo: En aleación en la industria del acero.

Níquel: En aleaciones para acero inoxidable .

Rocas industriales.

1.- Fabricación de cemento:

Calizas y arcillas mezcladas (75% calizas y 25% arcillas), o bien rocas

intermedias: caliza margosa.

2.- Rocas de construcción y ornamentales:

2.1. Pizarras.

Roca metamórfica: Para los tejados (material para techar). También

con fines ornamentales para peldaños, chimeneas, baldosas, trabajos

de revestimiento.

2.2. Filitas.

Roca metamórfica: Para tejados.(En las Alpujarras se le denominan

launas).

2.3. Mármoles.

En sentido estricto es una roca metamórfica. En sentido comercial

se designa con este nombre a cualquier roca cristalina compuesta

predominantemente por calcita, dolomita o serpentina, que toma

un aspecto un aspecto bello cuando es pulida. Por tanto en sentido

comercial también se incluye la serpentina e incluso travertinos

(un tipo de roca caliza).

2.4. Granitos.

Roca ígnea plutónica. Utilizada en edificios, esculturas, adoquines..

2.5. Calizas y dolomías.

Rocas sedimentarias. Para bordillos de aceras.....

2.6. Areniscas.

Rocas sedimentarias. En revestimientos de edificios.....

3 .Fabricación de cerámica

Arcillas (rocas sedimentarias). Las más ricas en caolín se utilizan en la

fabricación de porcelanas. Las más corrientes, para la fabricación de

ladrillos.

4. Áridos.

Árido es todo material rocoso que se utiliza triturado.


HMM/JMGM 195

Usos: fabricación de hormigón, firme de carreteras, o ferrocarriles etc.

Las rocas mas usadas en España son las calizas y dolomías sobre todo si

están afectadas por fracturas (por estar la roca ya triturada). Le siguen en

material usado como áridos las gravas y arenas de los ríos y playas

actuales y depósitos antiguos.

5. Yeso y cal.

El yeso de construcción se produce por calentamiento de la roca del

mismo nombre.

La cal es un óxido de calcio obtenido a partir de calizas. Se usa como

fundente (sustancia que se mezcla con otra para facilitar la fusión de

ésta en metalurgia y siderurgia).

6. Rocas de interés en industrias químicas.

6.1. Fosfatos.

Materia prima para la fabricación de fertilizantes fosfatados.

6.2. Evaporitas.

Rocas sedimentarias: sal gema (NaCl); silvina (KCl), etc. Tienen

interés para fertilizantes potásicos, explosivos, pinturas, fármacos etc.

6.3. Cuarciarenitas.

Rocas sedimentarias detríticas (granos de cuarzo de tamaño de arena). Se

utiliza por ejemplo para la fabricación de vidrio.

6.4. Bauxitas.

Principal mena del aluminio. Roca sedimentaria.

6.5. Dolomías.

Roca sedimentaria. Materia prima para la fabricación de pinturas etc.

7. Rocas de interés en industria diversas.

7.1. Abrasivos.

Para limpieza, pulido o modificación de la superficie de otros

minerales. Ej., cuarcitas (Rocas metamórficas formadas por granos de

cuarzo); sedimentos silíceos (cuarciarenitas).

7.2. Filtros absorbentes.

Para la filtración y purificación de grandes volúmenes de líquidos. Ej.,

arenas ricas en sílice: en filtros de aguas municipales o industriales.

7.3. Rocas con gran capacidad absorbente.

Ej., arcillas bentonitas. Utilizadas en lodos de perforación de sondeos.

Recursos energéticos. Combustibles fósiles: carbón, petróleo y gas natural. Energía nuclear y

geotérmica. Situación en España.

Carbón. El carbón es una roca sedimentaria originada a partir de la acumulación de

plantas superiores, tanto herbáceas como arbóreas, en regiones

pantanosas, lagunares o deltaicas.

Origen:


HMM/JMGM 196

La formación comprende la alternancia en el tiempo de dos episodios:

Uno con gran desarrollo de la vegetación, y el otro inmediato de

hundimiento y deposito de materiales detríticos, que entierra a los

restos vegetales formando un estrato con los mismos.


HMM/JMGM 197

Estos restos vegetales se transforman en carbón durante la diagénesis, debido al

incremento de presión y temperatura, y ayudado por la acción de las

bacterias anaerobias.

Durante estos procesos se pierde progresivamente H, N y O, enriqueciéndose en

carbono, y así se forma (de menor a mayor riqueza de carbono): Turba,

lignito, hulla y antracita.

Dependiendo de la profundidad a que se encuentre el carbón, se pueden realizar

exploraciones a cielo abierto o subterráneas. Las primeras presentan un

impacto ambiental y paisajístico mayor, afectando a grandes extensiones

de terreno.


HMM/JMGM 198

Los principales productores de carbón son China, Estados Unidos, la antigua

URSS, Alemania y Polonia. Las reservas mundiales de carbón son

importantes, y su agotamiento será más lento por el petróleo

El carbón ya fue utilizado hace dos mil años por los chinos, y en Europa

empezó a usarse a finales del siglo XIII como sustituto de la leña de los

bosques.

El carbón es un combustible de alto poder calorífico y uno de los más

abundantes (se estiman reservas para 220 años al actual ritmo de

consumo), pero también es el más sucio, y debido a su alto contenido

en azufre, cuando se quema expulsa una gran cantidad de SO2, lo que

le convierte en el principal causante de la lluvia ácida.

El principal uso del carbón es su combustión en las centrales térmicas para

producir electricidad ( el 30% de la energía eléctrica mundial proviene

de esta fuente)

El calor resultante de dicha combustión se utiliza para obtener vapor de agua

que hará girar unas turbinas, las cuales moverán unos alternadores que

transformarán la energía mecánica en eléctrica.

Otro uso del carbón es por ejemplo, en siderurgia de fundición.

Petróleo.

Está constituido por productos de origen natural, compuesto por hidrocarburos. El

petróleo no forma estratos, pero se encuentra rellenando los poros o fracturas de

las rocas.

Origen:

Se forma a partir del plancton (conjunto de animales – zooplancton – vegetales –

fitoplancton, microscópicas que flotan en las aguas del mar)

Por la muerte masiva de ellos, se produce una “lluvia” constante al fondo marino

(debido a cambios bruscos de temperatura o de la solubilidad del agua.)

Al sedimentar junto a materiales impermeables (lodos de lulitas, margas,...) formó una

masa (sapropel)

En la diagénesis el sedimento se transforma en roca sedimentaria (roca madre) y el

aumento de presión y temperatura, junto a la acción de las bacterias anaerobias

que contribuyen a que la materia orgánica se transforme en hidrocarburos.

Para que el petróleo tenga explotación comercial tiene que unificar a una roca

permeable (roca almacén) y que dentro de ésta se acumule en determinadas

zonas (trampas)


HMM/JMGM 199

La explotación del petróleo consiste (después de haber hecho los estudios geológicos y

geofísicos necesarios) en hacer una perforación; la presión a que está sometido

es en muchos casos suficiente para que el petróleo emerja a superficie. Si ésta no

es suficiente, se inyectan fluidos a presión o se extrae mediante bombeo.

Su transporte se realiza a través de los conocidos oleoductos, pero la forma más habitual

son los grandes barcos petroleros, que presentan un elevado riesgo.

El refinado consiste en someterlo a destilación fraccionada, es decir, aumentar

gradualmente la temperatura, separando los distintos componentes según su

punto de ebullición, tras lo cual se someten los productos a posteriores

tratamientos.

La utilización del petróleo es muy grande, ya que además de producir a partir de él

combustibles líquidos (gasolinas, etc.) y gaseosos (metano, propano, butano...),

los subproductos del refinado son la materia prima de las industrias

petroquímicas en las que se obtienen fármacos, cosméticos, plásticos, etc.

Hay un gran desequilibrio entre las regiones productoras y las consumidoras de

petróleo. Estados Unidos es uno de los máximos productores, y a su vez, uno de

los máximos importadores, ya que el consumo equivale a un 30% del mundial.

Europa y Japón son las dos grandes importadoras de petróleo, ya que tienen poca

producción y mucho consumo. Los países árabes de Oriente Medio y África del

norte son los máximos productores y exportadores, y los que tienen mayores

reservas (más del 65% de las reservas mundiales.

Gas natural.

Tiene el mismo origen que el petróleo, y en la roca almacén (dentro de las trampas) se

sitúa encima del petróleo, debido a su menor densidad.

Su explotación es mediante perforación, y sale por sí solo el gas, y su transporte más

usual se realiza principalmente mediante gasoductos, que aunque requieren una

fuerte inversión inicial, son muy sencillos y de bajo riesgo.

Su peligro está asociado al escape de metano (que es un gas de efecto invernadero

mucho más potente que el dióxido de carbono).

Usos: El gas natural se utiliza directamente en los hogares (calefacción, cocinas, etc.)

En la industria, en las centrales térmicas empieza a sustituir al carbón. Si bien

es cierto que ambos emiten a la atmósfera la misma cantidad de dióxido de

carbono, el gas no produce contaminantes sulfurados, como sí lo hace el carbón.


HMM/JMGM 200

Energía nuclear

Las radiaciones ionizantes se producen de manera espontánea o artificialmente

en un proceso que se denomina radiactividad.

En algunos elementos de la Tabla Periódica existen para un mismo elemento

químico átomos conocidos como isótopos, que tienen igual número atómico,

pero distinta masa atómica.

Los núcleos de átomos con número atómico alto (número atómico mayor de 84) y

masa atómica elevada son inestables y se desintegran de forma natural,

creándose nuevos núcleos y acompañándose de la emisión de partículas y

radiaciones.

También se pueden producir isótopos inestables, denominados radioisótopos,

mediante el bombardeo acelerado de partículas sobre átomos estables que

muestran posteriormente radiactividad artificial.

La producción de energía eléctrica en las centrales nucleares requiere el desarrollo

previo de una serie de procesos industriales denominados ciclo del uranio, que se

inicia con la explotación de minerales de uranio y finaliza con el

almacenamiento de los residuos en condiciones de máxima seguridad.

Las concentraciones mayores de uranio a nivel mundial se encuentran en Sudáfrica

y Canadá, en rocas sedimentarias (conglomerados) que tienen una edad entre

2.300 y 2.800 millones de años. Hay también en otra partes, como en Estados

Unidos (Texas y Nuevo México), Australia, Sudáfrica etc.

En España se han explotado yacimientos de Uranio en la provincia de Salamanca y

en Extremadura, aunque actualmente no existe ningún yacimiento en

explotación.

Las centrales nucleares son instalaciones donde se transforma la energía calorífica

en energía térmica a partir de agua caliente que directa o indirectamente genera

vapor y mueve una turbina generadora de electricidad. Esta energía calorífica se

desprende en un reactor nuclear (zona donde se realizan reacciones nucleares)

durante el proceso de fisión nuclear.

La producción de energía en los reactores nucleares tiene lugar cuando se

bombardean con neutrones los núcleos de átomos pesados como el 235U,

originando la ruptura de los mismos y su transformación en átomos más ligeros.

Este proceso se denomina reacción de fisión y va acompañado de la emisión de

nuevos haces de neutrones que continúan la reacción en cadena con el

desprendimiento de una gran cantidad de energía.


HMM/JMGM 201

La producción de energía se regula mediante el control de la emisión de neutrones,

para lo cual se utilizan distintos tipos de frenadores, que desaceleran a los

neutrones emitidos en el proceso de fisión, y por tanto actúan de moderadores

de la reacción. [Estos moderadores son agua en la mayoría de los reactores (un

75%), grafito sólido en un 20% o agua pesada, formada con el isótopo del

hidrógeno deuterio: (D2O) en un 5%].

En los reactores hay unas varillas de control, hechas de cadmio o de boro, materiales

que absorben neutrones.


HMM/JMGM 202

Existen diversos tipos de reactores que difieren en los sistemas de control y

refrigeración.

El reactor más utilizado es el refrigerado por agua ligera [H2O].

Dentro de los que utilizan agua vamos a distinguir dos tipos:

1.- Reactores de agua en ebullición (BWR).

Este reactor utiliza agua ligera para el moderador y el refrigerante.

El agua se calienta en contacto con las barras del combustible y alcanza

la fase de vapor. El vapor producido en el núcleo del reactor se transporta

directamente mediante un circuito hasta la turbina, donde mueve el

generador de corriente eléctrica.


HMM/JMGM 203

2.- Reactores de agua a presión.(PWR)

Este reactor utiliza agua ligera para el moderador y el refrigerante.

En el circuito de refrigeración el agua se encuentra a presión para impedir que

alcance la fase de vapor.

El agua del circuito de refrigeración transporta el calor que se produce en el núcleo

del reactor hasta un intercambiador de calor, donde se genera el vapor que

mueve la turbina.

Se trata de dos circuitos totalmente independientes, que se denominan circuito

primario y circuito secundario.

- El circuito primario, en contacto con el material radiactivo está introducido dentro del

recipiente donde se ubica el reactor, y el agua de este circuito nunca abandona el

mismo, reciclándose constantemente.

- El circuito de refrigeración segundario enfría al primario, originando vapor, el cual

impulsará unas turbinas que afectan a unas dinamos y producirán electricidad.

- Existe un tercer circuito, destinado a licuar el vapor producido en el secundario, cuya

agua entra o sale al exterior. Este sistema mejora el rendimiento del aprovechamiento

del calor, y aumenta la seguridad de reactor.

Fusión nuclear.

Las reacciones de fusión nuclear consisten en que dos núcleos muy ligeros se unen para

formar uno más pesado y estable, liberando gran cantidad de energía.

Las estrellas realizan estas reaccione termonucleares de fusión y es por ello por lo que

emiten energía en forma de luz y calor.


HMM/JMGM 204

Actualmente no se ha conseguido obtener una energía de fusión nuclear a nivel

industrial, ya que no se han conseguido producir las altísimas temperaturas necesarias

para obtener una fusión nuclear controlada.

En Francia se está construyendo un reactor nuclear experimental para la fusión nuclear,

con vista a que en un futuro pudiésemos utilizar esta energía, que, de acuerdo con los

expertos, es más segura que la obtenida con la fisión nuclear.

El uranio, necesario para las centrales nucleares, se ha explotado en España en

Extremadura, en la provincia de Salamanca y en la provincia de Jaén

(concretamente, en Andújar)

La liberalización del mercado mundial de uranio a partir de 1980 propició en

cierre gradual de las minas por falta de rentabilidad, cerrándose en el año 2002 la

única que quedaba en actividad cerca de Ciudad Rodrigo, en la provincia de

Salamanca.

En España hay en servicio actualmente (datos de 2004) siete centrales

nucleares

Energía geotérmica.

La energía geotérmica procede del interior de la Tierra y la aprovechamos

explotando los depósitos naturales de vapor y agua caliente.


HMM/JMGM 205

Los depósitos subterráneos de vapor y agua caliente se encuentran localizados en

zonas con un gradiente geotérmico anormalmente elevado, en general, en los

cinturones sísmicos y áreas de vulcanismo recientes, como es el caso de Islandia,

isla volcánica situada en la dorsal centro atlántica.

Cuando en un área geotérmica existen rocas permeables y agua en ellas, de tal

manera que esa área resulta rentable desde le punto de vista de la energía

geotérmica, hablamos de campo geotérmico. Como se puede apreciar en el

concepto del campo geotérmico se incluye el factor económico.

Las aplicaciones de la energía geotérmica son variadas:

a) Para usos domésticos.

El empleo de esta energía para tener en las casas agua caliente y calefacción es

ya utilizado desde hace tiempo en Islandia, donde es empleado por la mayor parte de

la población. En algunos casos en que el gradiente geotérmico es elevado, pero no

en exceso (áreas semitérmicas, con gradientes de hasta 70ºC por kilómetro), se ha

conseguido calefacción haciendo circular agua a presión por rocas bien calientes en

profundidad)

b) También se puede usar en el caso de la agricultura y la ganadería.

Los fluidos calientes se han utilizado en países fríos para crear invernaderos

para vegetales, flores y plantas o para acondicionar granjas de animales. Por

ejemplo, en sitios como Islandia o Hungría.

c) También puede ser de gran utilidad para protección contra las heladas.

d) En el campo industrial, sus aplicaciones son variadísimas, en general puede ser

útil a cualquier proceso industrial que requiera agua caliente: Industrias papeleras,

plásticos, industrias alimentarias (para secado, deshidratación...) etc.


HMM/JMGM 206

e) En el caso de que emerja del campo geotérmico hipertérmico (con un gran

gradiente geotérmico) vapor de agua, éste puede mover turbinas generadoras de

electricidad.

Los factores geológicos idóneos que favorecen la formación de un campo

geotérmico son:

1. - Una fuente potente de calor, como por ejemplo una cámara magmática,

que se encuentran con más probabilidad en regiones de actividad volcánica reciente.

2. - Zonas de rocas permeables conectadas a la fuente de calor, por donde el

agua pueda circular y ser almacenada.

3. - Rocas impermeables o poco permeables por encima de este almacén de

agua caliente, que impida el flujo de agua y calor a superficie. Un depósito de agua

profundo y bien aislado contiene almacenada mucha más energía que uno con las

mismas características, pero no aislado.

Manantiales termales son surgencias de aguas subterráneas a una temperatura elevada.

Su origen puede ser volcánico o simplemente aguas infiltradas en el terreno que se han

calentado (suelen estra asociadas a fallas profundas).

Hay muchos en España, y concretamente en la provincia de Granada tenemos varios

(Alhama, Baños de Alicún, Zújar, Graena etc), pero no son de temperaturas elevadas, y

su uso es más bien medicinal. Su origen está ligado a que son aguas superficiales que

han bajado a una profundidad lo suficiente para que se hayan calentado (el gradiente

geotérmico medio es de 3 ºC. cada 100 metro que se profundiza). Posteriormente

vuelven a salir a superficie por otro lado, pero a una temperatura superior a la

temperatura ambiente.

Géyseres.

Los géyseres son fuentes de agua caliente expulsados de manera intermitente desde el

suelo.

Los géyseres aparecen donde existen extensas cámaras subterráneas dentro de las rocas

ígneas calientes. Ej. Hay géyseres en el Parque Nacional de Yellowstone. En Estados

Unidos.

En España las primeras investigaciones sistemáticas se han centrado en las islas

Canarias y más concretamente en la isla de Lanzarote (sector de Timanfaya o de las

Montañas de Fuego, donde se conoce desde hace tiempo una anomalía térmica

espectacular con temperaturas de más de 200ºC y a pocos metros de la superficie. Esta

anomalía no está asociada a salidas de fluidos geotérmicos(agua o vapor). Se han

realizado sondeos, pero no se ha llegado a encontrar un sistema convectivo de agua y

vapor de agua.

En la Península Ibérica no existe volcanismo activo en la actualidad, aunque

hay algunas zonas volcánicas (en Olot, en Campos de Calatrava, SE de la Península,

que han tenido períodos activos en edades inferiores al millón de años. Según los

investigadores, no es de esperar que en las tres regiones citadas anteriormente existan

muchas posibilidades de encontrar campos geotérmicos de elevadas temperaturas. La

inexistencia de géyseres y las temperaturas relativamente bajas de las fuentes termales

que puedan ser herencia de la pasada actividad volcánica parecen apoyar este punto de

vista.


HMM/JMGM 207

Impactos derivados de la explotación de los recursos de la geosfera. Impactos derivados de la explotación de los recursos minerales.

Tratamiento de residuos minerales. Impactos derivados de la explotación de los

recursos energéticos: impactos en la atmósfera; impactos en la biosfera. Tratamiento de

residuos energéticos.

Impactos derivados de la explotación de los recursos minerales.

Introducción.

La actividad minera, desde los tiempos remotos, ha estado ligada a nuestra

civilización contribuyendo decisivamente al desarrollo y progreso de las

naciones.

Sin embargo la actividad minera también tiene aspectos negativos relacionados con el

medio ambiente. Una mina, en estado de explotación o ya abandonada da lugar a

una serie de impactos: acumulación de estériles, deforestación, pérdida de suelo,

contaminación atmosférica, de las aguas, acústica etc.

No se puede renunciar a la extracción de los recursos minerales, pues la actividad

minera, bien entendida, es tan básica como pueden ser la agricultura y la pesca,

pero al igual que estas, se necesita de una planificación coherente con los

recursos existentes y con las necesidades sociales y económicas de la actualidad.

Como resultado de esta planificación coherente se pretende minimizar al máximo los

impactos ambientales de las explotaciones mineras

La importancia y naturaleza de los problemas ambientales planteados por la explotación

están relacionados con:

- Tipo y volumen de la explotación.

Minería de superficie, subterránea, explotación a pequeña escala, a gran

escala.

- El volumen de estériles.

- El tipo de tratamiento metalúrgico.

En la planta de tratamientos el producto extraído de la mina se convierte

en un producto de interés económico. Las plantas de tratamiento pueden

ser más o menos complicadas, según el material a explotar. En general el

impacto mayor va a tener lugar sobre el agua y el aire.

- La naturaleza de la mena.

Es un factor fundamental a la hora de valorar el impacto que su

explotación va a tener sobre el ambiente. Ej., la minería metálica

(especialmente sulfuros) tiene una grave incidencia sobre la

contaminación de las aguas debido a ciertos metales que son muy

tóxicos. Otro caso es el de las menas ricas en sílice, que al contaminar la

atmósfera, pueden provocar problemas pulmonares graves.

- Los aspectos geográficos (físicos y humanos).


HMM/JMGM 208

Ej., la topografía (más accidentada o más llana), la cercanía a zonas

urbanas…

- La climatología. Ej., dirección de los vientos dominantes, pluviosidad etc.

Tipos de impactos en las explotaciones mineras

1.- Minería de superficie:

1. A Contaminación atmosférica.

Las explotaciones a cielo abierto contaminan la atmósfera. Los

principales tipos son:

a).- Contaminación por polvo de las partículas de materiales extraídos.

La importancia por contaminación por polvo de partículas va

ligada a:- La climatología local

- La velocidad y constancia de los vientos

- La estación del año (por si hay fenómenos de inversión

térmica)

- la humedad ambiental

- Las precipitaciones

La contaminación por el polvo lleva asociados impactos directos

sobre:- La salud, en función del poder toxicológico del mineral

a extraer.

- Sobre la vegetación, ya que el polvo impide o dificulta la

fotosíntesis.

- Sobre el clima.

- Sobre los ecosistemas.

b).- Contaminación por gases como consecuencia de las emisiones por el

tubo de escape de vehículos y motores que trabajan en las

explotaciones mineras (que generalmente consumen combustible

diésel), o en la emisión de gas metano en la extracción de carbón

etc.

1. B .-Contaminación de las aguas.

El agua de precipitaciones puede discurrir por los taludes de las

escombreras o por otras partes de la explotación y drenar a los

ríos, con la consiguiente contaminación de estos, y una pérdida de

la calidad del agua reflejada en un cambio de las propiedades

físicas y químicas de la misma, o la incorporación de sustancias

tóxicas o de elementos radiactivos.

Por poner un ejemplo, un problema muy difundido en este contexto es el

de un PH demasiado bajo en la explotación de sulfuros.

Como consecuencia de esta contaminación hay una destrucción de los

sistemas biológicos naturales ligados a las aguas.

En cuanto a las aguas subterráneas, al ir bombeando agua para disminuir

el nivel piezométrico y de esta manera seguir extrayendo mineral,

se desecan los pozos y manantiales de los alrededores.

1. C.- Contaminación por el ruido.


HMM/JMGM 209

Las labores de explotación minera ocasionan una contaminación acústica

debido a la maquinaria utilizada para arrancar, transportar y

realizar otras operaciones con el mineral. A esto hay que añadir el

ruido producido por las voladuras cuando el mineral se extrae de

rocas consolidadas.

1. D.- Impacto o alteración del relieve del terreno.

La minería superficial genera taludes artificiales que pueden ser

fácilmente inestables.

Las escombreras plantean graves problemas si las pendientes son muy

acusadas, con fácil erosionabilidad.

Los diques de estériles tienen que ser muy bien estudiados y construidos

para evitar desastres ecológicos como el ocurrido en las minas de

Aznalcóllar (Sevilla) en el mes de abril de 1998, que al romperse

la balsa de residuos mineros contaminó de residuos tóxicos el

suelo, llegando hasta el Parque Nacional de Doñana.

1. E.- Impacto paisajístico.

Las explotaciones mineras a cielo abierto pueden abarcar superficies muy

extensas, por lo que afecta directamente al paisaje. En este

impacto hay que añadir las escombreras, que pueden tener

grandes dimensiones (caso por ejemplo, de las minas de

Alquife (Granada), aunque ya no se encuentran en

explotación).

1. F.- Impactos en el medio social.

En ocasiones se puede entrar en conflicto con el uso del suelo, por

ejemplo, cuando existen explotaciones agrícolas y forestales en el

terreno a ser explotado o cuando se encuentren en monumentos

culturales importantes, zonas de recreo etc., que serían destruidos

o afectados por la explotación minera.

La minería, por otra parte, puede producir riesgos sanitarios para los

mineros y para las personas que viven en los alrededores.

Pero también es cierto que crea puesto de trabajo directos, y también

indirectos en el sector servicios (proveedores de material, de

alimentación para la familia de los mineros etc.

2. Impactos en minería subterránea.

2. A.- Impactos producidos en la seguridad y salud de los mineros.

Uno de los principales problemas es el aire contaminado, y, en menor

medida, el ruido producido por los motores de los equipos de

perforación, los medios de transporte y ventiladores.

La contaminación por polvo debe controlarse y limitarse con el

fin de minimizar la incidencia de las enfermedades. Hay

minerales que producen polvo muy nocivo, como es el caso de los

asbestos, berilio, minerales de níquel, minerales de mercurio,

compuestos de uranio o minerales de estaño.

2. B.- Impactos ambientales en la superficie del terreno.

Los daños más importantes que se pueden ocasionar por la minería

subterránea en la superficie del terreno son los hundimientos. Los


HMM/JMGM 210

mayores daños tienen lugar en instalaciones de infraestructuras y

edificaciones, así como en el medio ambiente natural.

Las medidas de protección empiezan por una ordenación del territorio

adecuada, el cual debe de tener en cuenta las posibles

consecuencias de los hundimientos causados por la minería.

Las explotaciones subterráneas requieren áreas adicionales de terreno

para instalaciones de infraestructura (equipos de extracción y

transporte, depósitos, instalaciones de suministro de energía etc.),

que pueden provocar un impacto paisajístico, contrarrestrable en

parte con medidas arquitectónicas.

Tratamiento de residuos minerales.

Las explotaciones mineras, tanto a cielo abierto como minería subterránea requieren

crear depósitos en el exterior que alberguen los desechos. Las estructuras típicas

son las escombreras para los materiales gruesos y las balsas o presas para

almacenar residuos de las plantas de tratamiento.

Para la correcta ubicación de una escombrera hay que tener en cuenta:

- Lugar de emplazamiento.

Debe de evitarse la alteración sobre hábitats y especies protegidas.

- Tamaño y forma.

Estarán condicionados por el volumen del estéril que es necesario mover

para la extracción del mineral.

- Restauración.

Una vez finalizada la explotación se ha de restaurar la zona para evitar el

abandono incorrecto de escombreras.

El tiempo transcurrido entre el abandono de las actividades mineras y la

restauración debe ser mínimo.

Otro problema a tener en cuenta es el de las presas de residuos. La función principal de

estas estructuras es almacenar estériles sólidos y retener efluentes líquidos de las

plantas de tratamiento.

Normalmente estos efluentes tienen contaminantes tóxicos, por lo que las presas deben

de estar diseñadas para que puedan albergar estas sustancias tóxicas durante

largos períodos de tiempo, hasta que se degraden.

Para una buena ubicación se deben valorar los factores locales como son la geología de

la zona, sismicidad, topografía, red de drenaje, precipitaciones etc., y así evitar

desastres ambientales tan importantes como el sucedido en Aznalcóllar.

Hay muchos estériles y subproductos procedentes de explotaciones mineras, que o

bien pueden ser reutilizados como materias primas secundarias, o bien en otros

casos es necesario que sean aislados del medio ambiente mediante un

almacenamiento.

En el primer caso, un estudio de reciclaje y utilización de estas materias abandonadas

puede contribuir a aumentar las reservas potenciales de ciertos metales y

minerales, evitando su dispersión y que produzcan contaminación. La

reutilización de residuos mineros tiene también otro efecto positivo ambiental,

porque reduce las grandes concentraciones de estériles.


HMM/JMGM 211

En el segundo caso, el almacenamiento de residuos minerales, los vertederos suelen

situarse en canteras de arenas, gravas o arcillas y prepararse para su aislamiento.

Para crear las barreras de aislamiento se usan preferentemente arcillas, margas y

pizarras.

Para que el aislamiento mineral sea efectivo debe:

- Impedir el paso de un contaminante o sustancia transportadora de un

contaminante al subsuelo.

- Absorber contaminantes en suspensión o disueltos.

- Impedir la penetración de aguas subterráneas para disminuir al mínimo

la producción de lixiviados.

Impactos derivados de la explotación de los recursos energérticos.

Impactos en la atmósfera.

En el caso del carbón:

La explotación de este combustible fósil se puede hacer por minería de superficie

o por minería subterránea.

El impacto ambiental de la minería a cielo abierto puede resumirse en una

destrucción del paisaje y del suelo vegetal, ruidos, contaminación de las aguas

superficiales, disminución del nivel de los acuíferos, y por supuesto, emisión de

partículas de polvo que producen una polución atmosférica.

El impacto ambiental de las explotaciones subterráneas puede resumirse en posible

subsidencia, contaminación de las aguas, disminución del nivel de los

acuíferos, y una contaminación atmosférica a causa del polvo generado en la

explotación. Además, en algunos carbones como la hulla existen cantidades

importantes de gases cuya composición varía con la profundidad. Así, mientras

que en la zona superficial, el O2, N2 y el CO2 son los gases presentes, a medida

que aumenta la profundidad comienza a aparecer el metano (CH4), y

profundidades superiores a 500 metros este el es gas más importante (80% sobre

el total).

Es importante señalar que la unión del metano con el oxígeno del aire da lugar a

una mezcla explosiva (gas grisú) que constituye un grave peligro para la

seguridad en el trabajo en las minas de carbón.

La baja capacidad que tiene la ventilación en las minas para evacuar el polvo en

determinados puntos de la explotación es un factor de gravísimos efectos para

las personas que trabajan en estas explotaciones, dando lugar a la silicosis.

En cuanto a la utilización del carbón, fundamentalmente en las centrales térmicas, en la

combustión se desprende CO2, con el consiguiente aumento del efecto

invernadero; también se desprende SO2 que pueden provocar lluvia ácida como

ya hemos visto en otros temas. A esto hay que añadir cenizas, hollín etc.

En el caso del petróleo:

Cuando entra en combustión produce una contaminación atmosférica debido al

CO2 que desprende y a otra serie de sustancias gaseosas.


HMM/JMGM 212

Impactos en la hidrosfera.

En el caso del carbón, la minería a cielo abierto afecta entre otras cosas a la

hidrosfera de las siguientes formas:

- Disminuye el nivel de las aguas subterráneas, para poder ir sacando carbón de

zonas, aunque en superficie, pero de cotas cada vez más bajas. Esto

implica que los manantiales y pozos de las zonas cercanas pueden quedar

secos.

- Al estar en superficie y quedar expuesto a la acción de las aguas superficiales,

el carbón sufre procesos de oxidación intensos, que se manifiestan sobre

algunos minerales que normalmente acompañan al carbón, como es el

caso de algunos sulfuros como la pirita (FeS2). En el proceso de

oxidación se pueden formar sulfatos que dan a las aguas gran acidez (PH

entre 2 y 4).

- En el carbón también aparecen algunos compuestos de los principales metales

pesados, los cuales durante los procesos de oxidación quedan liberados y

pasan a las aguas.

- Los procesos de oxidación afectan también a las escombreras y a cualquier

acumulación de carbón y, en consecuencia, constituyen focos potenciales

de contaminación de las aguas superficiales y subterráneas.

La minería subterránea del carbón también presenta impactos sobre la

hidrosfera, que los resumimos en:

- Al igual que en la minería de superficie, para poder seguir extrayendo carbón

hay que profundizar más y por tanto es necesario rebajar el nivel de las

aguas subterráneas, con el consiguiente problema para los manantiales y

pozos cercanos, que quedarían secos.

- Cuando esta agua que se ha bombeado para rebajar el nivel retorna a la

superficie, es un agua cargada de cationes pesados, y su vertido a los

cauces naturales suelen plantear graves problemas ecológicos.

- Como ya se ha dicho anteriormente, en la hulla existen cantidades importantes

de gases, algunos de los cuales son solubles en agua, constituyendo una

fuente de contaminación.

En cuanto a la utilización del carbón en las centrales térmicas, el agua sufre

también una contaminación que podemos resumir en:

- Contaminación de las aguas con carbón en las zonas de alimentación y

almacenamiento.

- Vertido de las aguas utilizadas en la extracción de las cenizas.

- Aumento de la temperatura en las aguas cuando son devueltas a los

cauces naturales, con la consiguiente contaminación térmica con

disminución del contenido en oxígeno.

El petróleo causa impactos en la hidrosfera fundamentalmente cuando accidental o

intencionadamente son liberados al ambiente desde diversas fuentes:

- Accidentes de los barcos petroleros, como el ocurrido frente a la costa de

Galicia con el petrolero Prestige.

- Escapes al mar. Sería el caso de petróleo que escapa bajo alta presión desde un

agujero perforado en el fondo marino.

-Desde tierra firme también llega una gran cantidad de petróleo procedente de

desechos arrojados en superficie por personas, ciudades e industrias,


HMM/JMGM 213

contaminando en primer lugar los ríos, para posteriormente mediante

corrientes fluviales terminar en el mar.

Impactos en la biosfera.

En el caso del carbón:

El establecimiento de una explotación minera a cielo abierto puede suponer

pérdida de suelo vegetal y por consiguiente de la flora y fauna que en esa zona

existiera antes de la explotación.

El hombre, como miembro de la biosfera, también sufre las consecuencias de la

extracción del carbón, como se pone de manifiesto en los accidentes (por

ejemplo, explosiones por el “grisú”) o bien mediante enfermedades

profesionales como es el caso de la silicosis.

La combustión del carbón da lugar a SO2, que como sabemos, al pasar a la

atmósfera, oxidarse y combinarse con el agua puede dar lugar a la lluvia ácida,

con las graves consecuencias que ello acarrea, a los suelos, bosques, y demás

vegetación.

El uso del carbón en las centrales térmicas produce un aumento de la temperatura

de las aguas, que cuando estas se vierten a los cauces naturales da lugar a

contaminación térmica con una disminución del oxígeno disuelto en el agua, que

repercute en los seres vivos acuáticos de esa zona.

En el caso del petróleo, sus efectos sobre el ecosistema dependen de varios factores:

- Tipo de petróleo (crudo o refinado).

- Cantidad liberada

- Climatología de la zona

- Corrientes oceánicas

-Etc.

El petróleo que llega al mar se evapora o es degradado lentamente por bacterias.

Los hidrocarburos orgánicos volátiles del petróleo matan inmediatamente varios

organismos acuáticos, especialmente en sus formas larvarias más vulnerables

En las aguas cálidas, la mayor parte de estas sustancias se evapora a la

atmósfera en uno o dos días, pero en aguas frías pueden tardar hasta una semana.

Algunas otras sustancias químicas permanecen en la superficie y forman a manera

de burbujas flotantes de alquitrán. Este petróleo a flote cubre las plumas de las

aves (especialmente de las que se zambullen), y la piel de mamíferos marinos,

como las focas por ejemplo.

Esta cubierta aceitosa destruye el aislamiento térmico natural y la flotabilidad de

estos animales, y muchos se hunden o se mueren debido a la pérdida del calor

del cuerpo.

Estas burbujas o espuma de aceite son degradadas por bacterias durante varias

semanas o meses, aunque persisten mucho más en las aguas frías polares.

Los componentes pesados del petróleo que se hunden al suelo marino, pegado a las

rocas o en los estuarios, pueden matar organismos que habitan en el suelo

marino o en las rocas, como cangrejos, ostras, mejillones y almejas, o los hacen

inadecuados para el consumo humano, debido a su sabor y olor aceitoso.

Las manchas aceitosas de petróleo que se depositan en las playas tienen graves

consecuencias económicas sobre los residentes en las costas, que pierden los

ingresos por sus actividades pesqueras y turísticas.


HMM/JMGM 214

Impactos producidos por la energía nuclear.

La energía nuclear, por sí misma, no introduce ningún impacto en el medio

ambiente comparable por ejemplo con el que introducen las centrales térmicas.

No obstante, un fallo en un reactor de energía nuclear tiene unas consecuencias

terribles para los seres humanos y en general para todos los seres vivos, y de

aquí la reticencia de muchas organizaciones a que se fabriquen este tipo de

centrales energéticas, sobre todo después de haber habido algunos accidentes de

consecuencias totalmente catastróficas.

El accidente más conocido ocurrió el 26 de abril de 1986 en la central nuclear de

Chernobyl, al norte de Kiev, en la ex Unión soviética. Hubo dos grandes

explosiones dentro de uno de los cuatro reactores nucleares. Estas expulsaron

polvo radiactivo hasta varios cientos de metros de altura. Durante los días

siguientes, los vientos desplazaron parte de esos materiales radiactivos sobre

regiones del país y en gran parte de Europa Oriental y Occidental, hasta 2.000

kilómetros de distancia de la planta.

El accidente ocurrió cuando los ingenieros desactivaron la mayor parte de los

sistemas de seguridad y advertencia del reactor para evitar que interfirieran en

un experimento de seguridad no autorizado.

Al final se evacuaron unas 135.000 personas que vivían a una distancia de 29

kilómetros de la planta, y que según las autoridades nunca podrán regresar a sus

casas y granjas contaminadas.

En 1989, la exposición a altos niveles de radiación ionizante en el lugar del

accidente había ocasionado la muerte de 36 trabajadores de la planta; 237

personas fueron hospitalizadas con enfermedades críticas por radiación,

habiendo muerto probablemente muchas personas de estas por cáncer en los

siguientes años.

Las autoridades elaboraron una lista de unas 576.000 personas con probabilidad de

contraer cánceres, tumores de tiroides, cataratas y esterilidad. Según otras

opiniones de algunas altas autoridades, podrían ser unos cuatro millones de

personas los afectados por la radiación ionizante, la mayor parte de ellas en la

parte occidental del país.

Impactos producidos por la energía geotérmica.

Con controles adecuados, la mayoría de los expertos opina que los efectos

ambientales de la energía geotérmica son menores que los combustibles fósiles y

las plantas de energía nuclear.

No obstante, el desarrollo geotérmico en algunas áreas puede destruir o degradar

bosques u otros ecosistemas. Por ejemplo, en Hawai los ambientalistas se han

opuesto a la construcción de una gran planta geotérmica, que se localizaría en su

mayor parte en el único bosque tropical lluvioso que queda en la isla.


HMM/JMGM 215

Sin un adecuado control de la contaminación, la energía geotérmica, en algunos

casos, causa malos olores por una serie de sustancias como sulfuro de hidrógeno

y amoníaco.

También en algunos casos produce contaminación del agua, por sustancias disueltas

(salinidad), y contenido de sustancias tóxicas como por ejemplo mercurio y

arsénico.

Tratamiento de residuos energéticos.

En el caso del carbón, el polvo y las cenizas de la atmósfera se eliminan

esencialmente mediante la utilización de filtros.

Las aguas extraídas de las minas están acidificadas y cargadas con cationes

pesados. Estas aguas pueden ser tratadas en balsas de decantación añadiendo

electrolitos como sal común, acetato amónico, silicato sódico etc., que aclaran el

agua, disminuyendo su turbidez y produciendo su neutralización. Esta

alcalinización puede producir el depósito de cationes pesados en solución. Esta

agua purificada químicamente ya puede devolverse a la naturaleza.

Un problema grave son los vertederos de cenizas en las centrales térmicas, ya que

son difíciles de reacondicionar por la dificultad de reimplantar sobre ellas un

suelo.

El petróleo presenta su más alta contaminación cuando se quema (contaminación

atmosférica) y en el caso de accidentes y vertidos a la naturaleza, que

fundamentalmente es en el mar, directamente por los petroleros; o

indirectamente desde tierra a los ríos, que posteriormente los transportan al mar.

El tratamiento de los vertidos de petróleo al mar pasa únicamente por utilizar

mecanismos de eliminación de estos vertidos y llevarlos a vertederos

controlados.

Algunos métodos de limpieza son:

- Usar barreras mecánicas (a manera de largos palos inflables) para

evitar que el petróleo llegue a la playa, aunque en ciertas

condiciones este mecanismo es ineficaz, como sería en el caso de

aguas congestionadas con hielo, o bien en una gran extensión de

petróleo derramado o si existen malas condiciones climáticas.

- Bombear la mezcla de petróleo- agua a botes pequeños llamados

“espumaderas”, donde máquinas especiales separan el petróleo

del agua y lo bombean a tanques de almacenamiento.

- Si el petróleo llega a la costa, y es muy denso, como fue el caso del

petróleo llegado a las costas gallegas por el accidente del

petrolero” Prestige”, un procedimiento es limpiar las zonas

contaminadas mediante separación a mano de las manchas de

crudo pegadas a las rocas y encontradas en las playas. Para esto

hace falta una gran cantidad de personas, entre personal militar y

civil. En el caso de Galicia, hay que destacar la gran colaboración

de numerosos voluntarios con una concienciación

medioambiental, y que llegaron de todas partes de nuestro país e

incluso de otros países, para limpiar la costa de “chapapote”, que


HMM/JMGM 216

es el nombre que le dieron a estas manchas de petróleo tan denso

que llegaban a la costa.

Los residuos radiactivos los podemos dividir en dos grupos:

- Residuos radiactivos de baja y media intensidad.

- Residuos radiactivos de alta intensidad.

Residuos radiactivos de baja y media intensidad:

- Una sustancia radiactiva evoluciona convirtiéndose en una sustancia estable.

- Este fenómeno puede durar desde días hasta millones de años, pero en el caso

de los residuos de baja y media actividad, todas estas sustancias pierden

su radiactividad en un tiempo relativamente reducido.

- Hay muchas sustancias procedentes de industrias, de laboratorios de

investigación o utilizadas en medicina que son radiactivas en un grado

bajo o medio.

- Ejemplos:

- Trapos de limpieza.

- Filtros e impurezas de circuitos.

- Jeringuillas, guantes, envases, agujas, residuos biológicos et., generados

en hospitales e industrias.

- En Andalucía, ENRESA (Empresa Nacional de Residuos Radiactivos) tiene

un Centro de almacenamiento de baja y media actividad en El Cabril,

situado en la provincia de Córdoba.

- Es un centro con una capacidad de almacenamiento de residuos de baja y

media actividad hasta mas o menos la segunda década del siglo XXI,

según calculan los expertos. Los residuos almacenados serían inofensivos

después de 300 años, período a partir del cual se podría hacer uso libre

del emplazamiento.

Gestión de los residuos radiactivos de baja y media actividad.

- Los principales objetivos de la gestión de los residuos de baja y media

actividad son el de disminuir al máximo su volumen y garantizar su

estabilidad y aislamiento, hasta que decaiga su actividad.

- Los residuos de baja y media actividad que lo requieran, reciben un tratamiento

previo a su almacenamiento, y que depende de las características físicas y

químicas del residuo.

- Este tratamiento puede consistir en técnicas de concentración, filtración,

evaporación o precipitación, reducción de volumen por compactación

etc.

- Tras estos tratamientos, los residuos son inmovilizados en bidones o

contenedores con matriz sólida, normalmente hormigón, para evitar su

dispersión.

- Estos bidones o contenedores ya acondicionados se someten a diversos ensayos

que tienen por objeto asegurar que esta primera barrera, constituida por el

residuo y la matriz de inmovilización, reúne las condiciones que

garantizan su estabilidad y aislamiento.


HMM/JMGM 217

El almacenamiento de estos residuos radiactivos de baja y media actividad

consiste en interponer una serie de barreras naturales y artificiales entre estos residuos

y el medio ambiente, de manera que estén perfectamente aislados de la biosfera durante

el tiempo necesario hasta que su radiactividad desaparezca.

Las barreras tienen como objetivo evitar que el agua, superficial o subterránea,

entre en contacto con los residuos. Para ello el almacenamiento debe cumplir unos

requisitos:- Estar situado por encima del nivel más alto que puedan alcanzar las

aguas subterráneas.

- Estar protegido de las aguas superficiales por una cobertura

impermeable.

- Disponer de sistemas de control que verifiquen el perfecto

funcionamiento del sistema de barreras.

- Estas barreras son:

- barrera físico-química. Está formada por el acondicionamiento de los

residuos ya expuesto anteriormente.

- Barrera de ingeniería. Constituida por:

- Las estructuras de almacenamiento.

- La red de control de infiltraciones.

-Las barreras de ingeniería tienen como finalidad:

- Limitar el acceso de agua a los bultos almacenados.

- Permitir la recogida y control de las aguas que pudieran

haber estado en contacto con los bultos.

- Su eventual tratamiento en caso necesario.

- Barrera geológica.

- Está constituida por el terreno del entorno.

- Limitaría el impacto de una eventual liberación de elementos

radiactivos en el caso de accidente o en el caso

extremadamente improbable de degradación de las dos primeras

barreras.


HMM/JMGM 218

- Con objeto de asegurar la validez de estas medidas, se ha implantado un

programa de vigilancia ambiental que contempla el análisis periódico de

muestras de aire y agua, con lo que se comprueba la eficacia de las

barreras.

- Este plan de medidas de vigilancia se contempla, tanto durante la fase de

funcionamiento, como durante el período posterior a su cierre.

Residuos radiactivos de alta intensidad.

Proceden de las centrales nucleares.

Después de tres o cuatro años de funcionamiento de un reactor nuclear,

disminuye mucho la concentración del uranio que produce la fisión, y ya

no puede sostener la reacción en cadena.

Cada año se retiran aproximadamente la tercera parte de los elementos de fisión

de un reactor, y se almacenan en la misma planta en grandes estanques

recubiertos de agua.

Después de haberse enfriado durante varios años y de haber perdido parte de su

radiactividad, los elementos gastados se encierran en envases blindados

que se suponen que a prueba de ruptura, y se transportan a estanques de

almacenamiento temporal alejados de la central nuclear.

Otra opción es mandar el reactivo gastado a una planta de reprocesamiento,

donde el 235 U y el 239Pu producido se eliminan y se transportan a una

planta de fabricación de combustible, que al utilizarse genera nuevos


HMM/JMGM 219

residuos sólidos que contienen radioisótopos, pero de menor

radiactividad. Este sistema de reprocesamiento ha sido adoptado por

Francia, Inglaterra y Japón, mientras que Suecia y Estados Unidos han

optado por el almacenamiento directo del combustible

Salvo los Estados Unidos, que tiene una planta almacenadora de residuos

radiactivos de manera definitiva en Carlsbad (Nuevo Méjico), los demás

países tienen programas en curso para encontrar emplazamientos

definitivos en un plazo que no debe sobrepasar el año 2010.

La saturación de almacenamiento de combustibles gastados en algunas centrales

(por ejemplo, en la central nuclear española de Trillo) ha supuesto

ampliar este almacenamiento mediante contenedores metálicos situados

cerca de la central.

También está previsto contar en el año 2010 con un almacenamiento temporal

centralizado para albergar los residuos del reproceso del combustible de

la central nuclear española de Vandellós I, que se encuentran actualmente

en Francia, así como el combustible de otras centrales ya saturadas y

materiales de desmantelamiento de las centrales.

Almacenamiento geológico profundo (AGP).

Desde el año 1986 se han investigado dentro del territorio nacional las

áreas geológicamente más estables para situar estos emplazamientos,

habiéndose localizado varias zonas en rocas graníticas y arcillosas, aún

sin especificar, que cumplen satisfactoriamente con las condiciones

definidas como necesarias para este tipo de almacenamiento.

El aislamiento de los residuos radiactivos de alta intensidad de basa en el

concepto de multibarreras. Su enterramiento a profundidades

comprendidas entre los 500 y 1.000 metros se considera suficiente como

para evitar la llegada de los radionucleidos a la biosfera.

La primera barrera sería natural, y estaría constituida por la roca

hospedante donde se realiza la excavación.

La segunda barrera estaría formada por una envoltura de bentonita

compactada. La bentonita es un mineral de la arcilla que juega un

papel fundamental en la seguridad del futuro almacenamiento por

su doble función de aislamiento de residuos y retención de

radionucleidos, en el caso de que se produjera la rotura de la

siguiente barrera.

La tercera barrera sería una cápsula metálica que retiene los

residuos.

De acuerdo con las previsiones, la construcción de los AGP llevaría entre 25 a

30 años, es decir, que hasta el año 2035 o 2040 no estarían operativos.

Durante los siguientes 30-40 años se depositarían los residuos y, una vez

completo, se procedería a su total aislamiento y sellado de las galerías

mediante estructuras de hormigón.


HMM/JMGM 220

4. RECURSOS DE LA GEOSFERA Y SUS RESERVAS. Recursos ... · I.E.S. Mariana Pineda de Granada Apuntes...

Documents

Transcript of 4. RECURSOS DE LA GEOSFERA Y SUS RESERVAS. Recursos ... · I.E.S. Mariana Pineda de Granada Apuntes...