BLOC 3:CAP A UNA GESTIÓ

SOSTENIBLE DEL PLANETA (1) RECURSOS

OBJECTIUS DEL BLOC 3● Saber quins són els perills que afecten a la

salut del planeta.● Prendre consciència dels perills als quals està

sotmès el planeta com a conseqüència de l'activitat humana.

● Conèixer les fonts d'energia alternatives.● Parlar de la sobreexplotació de recursos.● Comprendre la importància de reciclar.● Conèixer les implicacions del canvi climàtic.● Estudiar el desenvolupament sostenible.

● Un dels grans problemes de la humanitat és fer compatible l'augment de la població amb la utilització d'uns recursos, com l'aire, l'aigua i el sòl, que són limitats susceptibles de ser contaminats.

● La contaminació està relacionada amb el mal ús dels recursos o amb un ús tan sols economista, basat en una utilitat a curt termini, que no té en compte el futur de la humanitat i del planeta.

● Segons la major part dels científics, ens trobem en un moment excepcional de la història de a humanitat, i d'acord amb la manera que es gestioni el progrés durant els pròxims decennis, o

assolirem un desenvolupament equilibrat (anomenat sostenible) o ens enfonsarem.

● En aquest bloc s'analitzaran els principals problemes que genera l'actual gestió dels recursos i les mesures que es volen aplicar per frenar la contaminació i reconduir la situació cap a la sostenibilitat.

TIPUS DE RECURSOS TIPUS DE RECURSOS ● Els recursos naturals són les quantitats totals

de materials existents a la Terra que poden tenir un valor econòmic. Els podem classificar en :

--- NO RENOVABLES: el seu consum és més ràpid que els seu temps de regeneració. Ex: minerals, sòl, éssers vius i combustibles fòssils.--- RENOVABLES: el seu consum no supera el temps de generació. Ex: aire, aigua, Sol, ... Seran renovables sempre i quan no els sobreexplotem.

PRINCIPALS RECURSOS NATURALS PRINCIPALS RECURSOS NATURALS Són : aire, recursos biològics, recursos minerals, aigua, sòl i recursos energètics.

● AIRE : és fonamental per la humanitat i la resta d'organismes.

● RECURSOS BIOLÒGICS : els presents a la biosfera (agrícoles, forestals, ramaders, cinegètics i marins).

RECURSOS MINERALS: roques i minerals, utilitzats en el mateix estat en que s'extreuen (minerals metàl·lics) o com a font d'elements que contenen (minerals no metàl·lics).La seva extracció té conseqüències com ara:

- desforestació- desplaçament de poblacions- residus generats : per obtenir 1 tona d'alumini cal extreure de 4 a 5 tones de bauxita i el processament genera entre 50 i 65 tones de residus.- ús de tòxics : per obtenir 1 gram d'or cal tractar els materials amb cianur o mercuri, molt tòxics els dos i que poden lixiviar i anar a parar als aqüífers.- risc d'accidents- conflictes associats- impacte sobre el paisatge

● AIGUA: és un recurs imprescindible i hauria d'estar regit per una regulació i una gestió que la posés a l'abast de tothom, després dels adequats tractaments de potabilització i depuració.

- La POTABILITZACIÓ: és alliberar-la d'agents patògens i convertir-la en apta pel consum humà.

- La DEPURACIÓ: és el tractament per alliberar-la dels residus dels abocaments procedents de les ciutats. El grau de depuració dependrà del nivell de contaminació i de l'ús que se'n faci posteriorment.

Es considera que cal disposar d'un mínim de 20L d'aigua neta per persona i dia, per satisfer les necessitats bàsiques personals, però hi ha 1.100 milions de persones (un 17% de la població) que no té accés a aquest mínim, i hi ha 2.600 milions de persones que viuen sense un sistema adequat de sanejament.

La manca d'aigua genera greus problemes com ara:- morts infantils.- malalties relacionades amb la manca d'aigua- increment de la desigualtat de sexes, ja que és la dona la que va a buscar l'aigua.

● SÒL: és la capa de gruix variable, situada a a part superficial de l'escorça terrestre.És el suport de totes les activitats forestals, agrícoles i ramaderes; en conseqüència, qualsevol desequilibri que s'hi produeixi influeix directament sobre aquestes activitats, bàsiques per la humanitat.

RECURSOS ENERGÈTICS: l'energia s'utilitza en totes les activitats humanes. Aquesta dependència energètica, topa amb dos problemes de base: l'esgotament de les fonts d'energia no renovables i els impactes que produeixen la generació i l'ús de l'energia.

- ENERGIES NO RENOVABLESAquelles que a la natura es troben en una quantitat limitada i que un cop consumides no es poden substituir. Les més utilitzades actualment: gas, petroli, carbó i l'energia nuclear, però estan destinades a desaparèixer per la sobreexplotació a la qual es veuen sotmeses. A més, el seu ús planteja greus problemes mediambientals.

● Avantatges: molt fàcils d'utilitzar. : gran disponibilitat. : els podem utilitzar quan volem.

● Inconvenients: el seu ús provoca gasos contaminants de l'atmosfera i són tòxics per la vida.

- ENERGIES RENOVABLES:s'obtenen de fonts naturals, virtualment inesgotables, i són molt importants, ja sigui per:

- la immensa quantitat d'energia que contenen.- perquè són capaces de regenerar-se de manera natural.

● N'hi ha de netes (que no contaminen) com ara la solar, l'eòlica, la geotèrmica, la mareomotriu, la hidràulica,

● Avantatges: netes: no generen residus de difícil eliminació. : il·limitades: es generen de manera contínua. : autòctones: eviten la dependència exterior.

● Inconvenients: Impacte visual elevat. : variables i no constants en quantitat.

: algunes d'elles no estan totalment desenvolupades tecnològicament.

ENERGIA HIDROELÈCTRICAENERGIA HIDROELÈCTRICA● Aigua del riu → embassament amb una presa →

comportes que duen a una turbina → quan gira la turbina es converteix en energia.

● Els embassaments serveixen també per emmagatzemar aigua per regar i pel consum humà, a més d'evitar crescudes perilloses dels rius.

Problema: només el 2,5% de l'aigua és dolça i d'aquesta, només un 0,007% és accessible a nosaltres.

A canvi :● S'han d'inundar grans zones de la riba.● Desestabilitzen els deltes, ja que els sediments

que els nodreixen queden atrapats als fons dels embassaments, i el mar acaba per erosionar el delta.

● Alteren la vida aquàtica.

És per això, que molts països han deixat de construir-les, i en els més avançats, han començat a desmantellar-les.

ENERGIA EÒLICAENERGIA EÒLICA● És l'energia cinètica del vent aprofitada a través dels

aerogeneradors.● Els aerogeneradors són moderns molins de vent en els

quals una dinamo converteix el moviment de les aspes en electricitat.

● Aquest tipus d'energia s'ha multiplicat per deu en l'última dècada, sobretot a Europa. El futur és als parcs eòlics marins., perquè al mar el vent és més constant. Cal estudiar però les rutes migratòries de les aus, que són víctimes dels molins gegants.

● A FAVOR: inesgotable i no contaminant, simple, barat en quant a equips i reducció de la dependència dels combustibles fòssils.

● EN CONTRA: dispersa, aleatòria, intermitent, genera interferències en radars, transmissors de televisió, ...

ENERGIA SOLARENERGIA SOLAR● És la que arriba a la Terra en forma de radiacions

electromagnètiques (sobretot llum i calor) procedents del Sol. Es pot utilitzar directament a través de sistemes de captació i conversió d'energia.

● És una font d'energia no exhaurible que es pot utilitzar de dues maneres:

-- convertir-la directament en electricitat amb panells solar.-- convertir-la en calor en una central tèrmica. En aquest cas es fa bullir aigua, el vapor de la qual mou una turbina i aquesta genera electricitat.

És una font d'energia perfecte per als països tropicals, on la radiació solar és intensa i constant.

● A FAVOR: renovabilitat, escàs impacte ambiental, versatilitat, ...● EN CONTRA: dependència meteorològica, irregular distribució,

elevat cost i complexitat de les instal·lacions.

El satèl·lit Odisseus, que vola relativament baix, entre 60.000 i 90.000 peus sobre la Terra i pot mantenir-se en moviment fins a 5 anys consecutius només amb l'energia del Sol. L'utilitzen per fer reconeixements, per telecomunicacions i per estudis ambientals.

ENERGIA GEOTÈRMICAENERGIA GEOTÈRMICA● Aprofita l'energia calorífica que surt del subsòl, a

partir de temperatures superiors a 100ºC.● Actualment està limitada a zones volcàniques, perquè

és més rendible, però si féssim sondatges profunds, es podria extreure de qualsevol lloc.

● S'aprofita l'aigua calenta a altes temperatures de les fonts o bé s'introdueix aigua mitjançant sondatges a fi que s'escalfi amb la calor de l'interior de la Terra.

BIOMASSABIOMASSA● La biomassa és la matèria orgànica, que té un

origen biològic i ha estat transformada al llarg del temps. Pot ser:1aria:1aria: procedent de l'activitat fotosintètica : restes vegetals.2aria:2aria: procedent dels animals: fems i restes de cadàvers.3aria 3aria : fòssil: petroli, carbó i gas natural. Aquesta és no renovable.

ENERGIA MAREOMOTRIUENERGIA MAREOMOTRIU● La que procedeix del moviment de l'aigua de

mar (onades) i de les marees. També aprofita les diferències de temperatura de les diverses capes de l'aigua.

● Actualment està pocdesenvolupada.

HIDROGENHIDROGEN● L'hidrogen és el combustible del futur, ja que la seva

combustió sols produeix aigua com a producte. 2 H2 + O2 → H2O

● Hi ha dues maneres bàsiques d'aconseguir-ne:-- Amb panells fotovoltaics, que aprofiten l'energia solar per efectuar la descomposició química de 'aigua en hidrogen i oxigen. El gran avantatge d'aquesta reacció és que no contamina i que, quan s'abarateixi el cost de silici de les plaques solars, serà pràcticament gratuït, perquè tan sols es necessita Sol i aigua.-- A partir de gas natural, que és una mescla de metà, butà i altres gasos. Per exemple : CH4 + H2O → CO + H2

● Avantatges: no produeix emissions de CO2, té una elevada densitat energètica en estat líquid, té baixa energia d'activació (no cal escalfar-lo), no és tòxic i és segur en espais oberts.

● Inconvenients: volatilitat extrema i poc segur en espais confinats, cosa que en dificulta el transport, l'emmagatzematge, l'obtenció, ... L'horitzó d'aplicació massiva és encara llunyà.

ENERGIA NUCLEAR DE FISSIÓENERGIA NUCLEAR DE FISSIÓ● Als reactors nuclears, l'Urani 235 enriquit amb

plutoni es bombardeja amb neutrons, i així s'aconsegueix que es torni inestable i es trenqui (fissió) en dos nuclis més petits, procés que allibera energia en forma de calor. (és una reacció molt exotèrmica)La calor s'utilitzaper vaporitzar aigua i el vapor mou unaturbina que genera electricitat.

ENERGIA NUCLEAR DE FISSIÓENERGIA NUCLEAR DE FISSIÓ● Avantatges: produeix molt energia de forma

contínua i a un preu raonable. : No produeix gasos d'efecte hivernacle ● Inconvenients: produeix residus radioactius amb un

període de desintegració (per deixar de ser radioactiu) de 300.000 anys. Poden provocar greus catàstrofes mediambientals en cas d'accident. Es tracta d'un material molt perillós i ningú sap què fer-ne. La primera central nuclear es va construir l'any 1956 i encara no s'ha trobat cap lloc segur al planeta per enterrar-hi residus radioactius.

.

ENERGIA NUCLEAR DE FUSIÓENERGIA NUCLEAR DE FUSIÓ● L'energia que procedeix de la fusió s'obté a través d'unir

àtoms de triti i deuteri, que són dos isòtops de l'hidrogen. ● El deuteri és fàcil de trobar, ja que és el 30% de l'aigua

del planeta. En canvi, el triti no es troba a la natura i cal obtenir-lo a partir de reaccions nuclears. En tot cas, l'hidrogen és la matèria prima.

● El que és increïble, és que percada gram d'hidrogen invertiten la fusió nuclear, es produeixenuns 173 000 quilovats/hora, aixíque estem parlant d'una quantitat d'energia inimaginable i inesgotable.

La producció d'energia per fusió nuclear és gairebé ideal, perquè no contamina. L'únic producte que s'obté en la reacció és heli, que no és radioactiu. Ara bé, la fusió necessita unes infraestructures molt complexes i fins ara l'enginyeria no ha estat capaç de resoldre el problema.

● Això és degut a que s'ha de confinar l'hidrogen a uns 1010ºC, i cap material pot aguantar aquestes temperatures, fent que s'hagi de dur a terme mitjançant camps magnètics.

POT EXPLOTAR UNA CENTRAL NUCLEAR?Una central nuclear no és una bomba atòmica. Totes dues utilitzen urani, però el nivell d'enriquiment de l'urani (el percentatge de l'isòtop U235) perquè sigui possible provocar una explosió és del 95%. Les centrals nuclears utilitzen urani enriquit a un 3%. Per tant, mai no es podria produir una explosió directa del combustible d'una central.

● EXEMPLES: Txernòbil: durant un simulacre van deixar de funcionar els circuits de refrigeració i això va provocar una explosió de vapor i la fusió del nucli, cosa que va provocar un escapament de radiació que va contaminar una zona molt extensa.

BIOCOMBUSTIBLES: bioetanol, biodièsel i BIOCOMBUSTIBLES: bioetanol, biodièsel i biogàs biogàs

● Ens referim a qualsevol combustiblederivat de la biomassa.

BIOETANOL: alcohol que s'obté de la fermentació (escalfament sense aire) de sucres procedents de conreus energètics, com ara la canya de sucre, la bleda-rave, l'ordi, el blat o el blat de moro. Alguns països el barregen amb benzina per fer-lo servir com a carburant.

CANYA DE SUCRE

BLEDA-RAVE OREMOLATXA

ORDI (centeno)

BLAT (trigo)

BLAT DE MORO(maíz)

● BIODIÈSEL: obtingut a partir d'olis vegetals, com ara oli de soja o de gira-sol, encara que també es pot obtenir a partir de greixos animals o olis usats o de rebuig, i pot substituir el dièsel.Moltes vegades s'usa barrejat amb dièsel normal.

● BIOGÀS: s'obté de la digestió anaeròbica de la matèria orgànica (de deixalles biodegradables), en instal·lacions adequades, abocadors, ... Conté una barreja de metà, diòxid de carboni i altres components minoritaris, i pot substituir el gas natural.

La descomposició anaeròbia de la matèria orgànica continguda en els residus genera metà i CO2. Tots dos són gasos d'efecte hivernacle, així que aprofitar-los com a biogàs evita que s'emetin a l'atmosfera.

La captació del biogàs es produeix a través d'uns pous perforats al llarg del dipòsit. Per un sistema de col·lectors es condueix a una planta de cogeneració, situada en les mateixes instal·lacions, i s'usa per generar electricitat.

● Problemes dels biocombustibles: -- En la seva producció també es consumeix petroli.-- Les extensions de terreny necessàries són enormes.-- L'ús de conreus alimentaris per a la producció de biocombustibles ha encarit el preu d'alguns aliments bàsics, com ara el blat de moro, i dels pinsos, poden afectar a la subsistència de part de la població humana.

● Alguna solució als problemes dels biocombustibles: -- Els científics estant investigant (mitjançant la biotecnologia) plantes amb un contingut alt d'olis o de midó, de creixement ràpid, i que no consumeixin gaire aigua, com a alternativa als conreus alimentaris.Un exemple és la JATROPHA o pinyó de l'Índia. Aquesta planta és una oleaginosa que sobreviu i creix en les terres marginals, erosionades i esgotades, i que a més té un tant per cent d'oli elevat.Necessita poca aigua per créixer, i tampoc li molesten les pluges copioses.