Instituto Tecnolgico de Huimanguillo

Catedrtico:

Bladimir Snchez RamrezMateria:

Geologa Petrolera

Tema:

UNIDAD 4: Geologa y el desarrollo de la sociedad contemporneaEquipo 3:

Jos Enrique de la Cruz Alejandro

Moiss Sayt Mndez Escudero Luis Enrique Hernndez Rueda

Diana Gonzlez Pardo

Carrera:

Ingeniera Petrolera

Grupo: A

INDICEI. INTRODUCCION..4II. OBJETIVOS..5III. GEOLOGIA Y EL DESARROLLO DE LA SOCIEDAD CONTEMPORANEA

3.1 Funcin de las ciencias geolgicas..63.2 Fuentes de energa.83.2.1 Energa nuclear.103.2.2 Energa cintica.113.2.3 Energa potencial..113.2.4 Energa hidrulica.123.2.5 Energa solar..143.2.5.1 Energa solar trmica..153.2.5.2 Energa solar fotovoltaica163.2.5.2.1 Propiedades de los semiconductores..163.2.6 Energa geotrmica203.2.7 Energa elica223.2.8 Energa del mar..233.2.8.1 Energa de las mareas.243.2.8.2 Energa trmica ocenica243.2.8.3 Energa de las olas...263.2.9 BIOMASA y R.S.U..283.2.9.1 Clasificacin de BIOMASA...283.3 Yacimientos minerales303.3.1 Origen de los yacimientos minerales...303.3.2 Tipos de yacimiento333.3.3 Exploracin mineral353.3.4 Explotacin mineral363.4 Ecologa.373.4.1 Principios de la ecologa373.4.2 Flujo de energa..373.4.3 Niveles de organizacin383.4.4 Biosfera393.4.5 Ecosistema..403.5 Abastecimiento de agua.423.5.1 Origen del agua..423.5.2 Componentes del sistema de abastecimiento..423.5.3 Captacin433.5.4 Almacenamiento de agua bruta...433.5.5 Tratamiento.433.5.6 Almacenamiento de agua tratada...443.5.7 Red de distribucin443.6 Geologa aplicada a la ingeniera.473.6.1 Salida laboral..483.6.2 Riesgo naturales483.6.3 Recursos naturales493.6.4 Medio ambiente..493.6.5 Geologa en obras hidrulicas.503.6.6 Geologa en obras viales..513.6.7 Geologa en edificaciones52IV. CONCLUSION..53V. BIBLIOGRAFIA.54I. INTRODUCCIONEn esta investigacin veremos la Geologa y desarrollo de la sociedad contempornea, en ella veremos cul es la funcin de las ciencias geolgicas en s, los tipos de fuentes de energa que rodean a nuestro planeta. Tambin veremos los objetivos generales de la geologa, es muy importante plantear todos estos problemas que en el transcurso de nuestra carrera como futuros ingenieros petroleros nos servir de mucho, porque son etapas que llevaremos en nuestra vida diaria.Descubriremos e interpretaremos los tipos de relieves estructurales y fenmenos que se presentan en la corteza terrestre tratando de descubrir sus causas, y el porqu de los fenmenos en la actualidad.Disfrutaremos como la Geologa se interesa por el desarrollo y la estructura de la corteza terrestre; as estudia de forma externa los cambios fsicos y qumicos de la superficie, y de forma interna, los fenmenos trmicos y mecnicos producidos en la capa slida que recubre la Tierra, que a lo largo de la historia del planeta han provocado grandes cambios. II. OBJETIVOS Analizaremos y conoceremos las funciones de las ciencias geolgicas, de igual manera estudiaremos las fuentes de energa, los yacimientos minerales, tambin estudiaremos la ecologa, el abastecimiento de agua y analizaremos como se aplica la geologa en la ingeniera petrolera.III. GEOLOGIA Y EL DESARROLLO DE LA SOCIEDAD CONTEMPORANEA

3.1 Funciones de las ciencias geolgicas.

La geologa es una ciencia histrica por los acontecimientos geolgicos que ocurren a lo largo del tiempo.La geologa presenta dos objetivos generales; Descubrir e interpretar los relieves estructurales y fenmenos que se presentan en la corteza terrestre tratando de descubrir sus causas. Descifrar la historia de la evolucin de la tierra y de la vida en ella a partir de los datos registrados en las rocas, estudia los minerales, rocas y fsiles no solamente por si mismos sino ms bien por el estudio de la evolucin de la corteza terrestre.La geologa es una ciencia emprica porque se basa en la experiencia y en los conocimientos previos. Como todas las ciencias experimentales utiliza como mtodo de trabajo, el mtodo cientfico, el cual consta bsicamente de las siguientes bases; Observacin: Muy importante en los estudios geolgicos es la observacin no solo de los materiales terrestres, sino de procesos geolgicos y sus efectos. Experimentacin: Consiste en reproducir en laboratorios los fenmenos observados en la naturaleza. Se han reproducido artificialmente el origen de los diamantes, y se ha sometido a rocas a fuertes presiones para simular los esfuerzos tectnicos. Induccin: a partir de los datos y conocimientos adquiridos en las etapas anteriores se elaboran teoras o hiptesis (suposiciones con pruebas insuficientes para deducir las conclusiones).La Geologa se interesa por el desarrollo y la estructura de la corteza terrestre; as estudia de forma externa los cambios fsicos y qumicos de la superficie, y de forma interna, los fenmenos trmicos y mecnicos producidos en la capa slida que recubre la Tierra, que a lo largo de la historia del planeta han provocado grandes cambios. Las fases de esa evolucin se pueden datar por medio del estudio de animales y plantas petrificados (la Paleontologa estudia la evolucin de los seres vivos en la Tierra a travs de restos fsiles), y por dataciones radiomtricasLas Ciencias Geolgicas se ocupan del estudio integral de nuestro planeta, tanto de su conformacin presente como de su evolucin desde el pasado. Comprende desde el estudio de los procesos externos que modelan su paisaje hasta los fenmenos internos capaces de producir cambios significativos, actividad ssmica, vulcanismo, etc.Incluye una amplia gama de especialidades, muchas de ellas con aplicacin econmica directa en actividades como: prospeccin y explotacin de hidrocarburos y recursos mineros , bsqueda y desarrollo de fuentes alternativas de energa (geotrmica, nuclear, etc.), ordenamiento territorial, control y mitigacin del medio ambiente, planeamiento y ejecucin de obras de arquitectura e ingeniera (diques, caminos, edificios, etc.), riesgos geolgicos (inundaciones, costas, sismicidad, volcanismos, etc.) prospeccin y explotacin de los recursos renovables (aguas, suelo, etc.), entre otras.3.2 Fuentes de energa

Lasfuentes de energason elaboraciones naturales ms o menos complejas de las que el ser humano puede extraer energa para realizar un determinado trabajo u obtener alguna utilidad. Por ejemplo el viento, el agua y el sol, entre otros.Desde laprehistoria, cuando lahumanidaddescubri elfuegopara calentarse y asar losalimentos, pasando por laEdad Mediaen la que construamolinos de vientopara molereltrigo, hasta la poca moderna en la que se puede obtenerenerga elctrica fisionando eltomo, el hombre ha buscado incesantemente fuentes de energa de las que sacar algn provecho para nuestros das, que han sido loscombustibles fsiles; por un lado elcarbnpara alimentar lasmquinas de vaporindustriales y de traccin ferrocarrilas como los hogares, y por otro, elpetrleoy sus derivados en laindustriay eltransporte(principalmente elautomvil), si bien stas convivieron con aprovechamientos a menor escala de laenerga elica,hidrulicay labiomasa. Dicho modelo de desarrollo, sin embargo, est abocado al agotamiento de los recursos fsiles, sin posible reposicin, pues seran necesarios perodos de millones de aos para su formacin.La bsqueda de fuentes de energainagotablesy el intento de los pases industrializados de fortalecer sus economas nacionales reduciendo su dependencia de los combustibles fsiles, concentrados en territorios extranjeros tras la explotacin y casi agotamiento de los recursos propios, les llev a la adopcin de laenerga nucleary en aquellos con suficientesrecursos hdricos, al aprovechamiento hidrulico intensivo de sus cursos de agua.A finales delsiglo XXse comenz a cuestionar el modelo energtico imperante por dos motivos: Los problemas medioambientales suscitados por la combustin de combustibles fsiles, como los episodios deesmogde grandes urbes como Londres o Los ngeles, o elcalentamiento globaldel planeta. Los riesgos del uso de laenerga nuclear, puestos de manifiesto en accidentes comoChernbil.Lasenergas limpiasson aquellas que reducen drsticamente losimpactos ambientalesproducidos, entre las que cabe citar el aprovechamiento de: Laenerga solar, el sol produce luz y calor. Todos los seres vivos necesitan luz solar para vivir. Y en la actualidad se utiliza la luz y el calor del sol para producir energa elctrica, sobre todo en las viviendas. Laenerga elica, antiguamente se usaba para mover los objetos, por ejemplo, los barcos de vela. Actualmente lo utilizamos para producir electricidad. En las centrales elicas el viento mueve las aspas de los molinos y este movimiento se transforma en electricidad. Losrosy corrientes de agua dulce:energa hidrulica Los mares y ocanos:energa mareomotriz El calor de la Tierra:energa geotrmica La energa del ncleo de los tomos radioactivos:energa nuclear La materia orgnica:biomasa Los combustibles:energa qumica, los combustibles son materiales que pueden arder. La lea, el carbn y el gas natural son combustibles. Estos poseen energa qumica: cuando arden se desprenden energa luminosa y calorfica. Esta energa puede transformarse en movimiento cuando los combustibles se utilizan por el funcionamiento de un motor.Todas ellasrenovables, excepto la energa nuclear, por ser su combustible principal, el uranio, un mineral.Con respecto a las llamadas energasalternativas(elica, solar, hidrulica, biomasa, mareomotriz y geotrmica), cabe sealar que su explotacin a escala industrial, es fuertemente contestada incluso por grupos ecologistas, dado que los impactos medioambientales de estas instalaciones y las lneas de distribucin de energa elctrica que precisan pueden llegar a ser importantes, especialmente, si como ocurre con frecuencia (caso de la energa elica) se ocupan espacios naturales que haban permanecido ajenos al hombre.Las fuentes de energa pueden ser renovables y no renovables. Lasrenovables, como el Sol, permiten una explotacin ilimitada, ya que la naturaleza las renueva constantemente. Lasno renovablescomo el carbn, aprovechan recursos naturales cuyas reservas disminuyen con la explotacin, lo que las convierte en fuentes de energa con poco futuro, ya que sus reservas se estn viendo reducidas drsticamente.Clasificacin de las fuentes de energa, Buena informacin una de las mejores Las fuentes de energa se clasifican en: Renovables: Pueden utilizarse de manera continuada para producir energa, bien porque se regeneran fcilmente (biomasa) o porque son una fuente inagotable (solar) No renovables: Una vez utilizadas tardan muchsimo tiempo en regenerarse.3.2.1 Energa nuclear

Energa liberada durante la fisin o fusin de ncleos atmicos. Las cantidades de energa que pueden obtenerse medianteprocesosnucleares superan con mucho a las que pueden lograrse mediante procesos qumicos, que slo implican las regiones externas del tomo.La energa de cualquiersistema, ya sea fsico,qumicoo nuclear, se manifiesta por su capacidad de realizartrabajoo liberarcaloro radiacin. La energa total de unsistemasiempre se conserva, pero puede transferirse a otro sistema o convertirse de una forma a otra.3.2.2 Energa cinticaEnerga que un objeto posee debido a sumovimiento. La energa cintica depende de la masa y la velocidaddel objeto segn la ecuacin E = 1mv2dondemes la masa del objeto yv2 la velocidad del mismo elevada al cuadrado. ElvalordeEtambin puede derivarse de la ecuacin E= (ma) ddondeaes la aceleracin de la masamydes la distancia a lo largo de la cual se acelera. Las relaciones entre la energa cintica y la energa potencial, y entre los conceptos defuerza, distancia, aceleracin y energa, pueden ilustrarse elevando un objeto y dejndolo caer.Cuando el objeto se levanta desde unasuperficiese le aplica unafuerzavertical. Al actuar esa fuerza a lo largo de una distancia, se transfiere energa al objeto. La energa asociada a un objeto situado a determinada altura sobre una superficie se denomina energa potencial. Si se deja caer el objeto, la energa potencial se convierte en energa cintica.3.2.3 Energa potencial

Energa almacenada que posee un sistema comoresultadode las posiciones relativas de sus componentes. Por ejemplo, si se mantiene unapelotaa una cierta distancia delsuelo, el sistema formado por la pelota yla Tierratiene una determinada energa potencial; si se eleva ms la pelota, la energa potencial del sistema aumenta. Para proporcionar energa potencial a un sistema es necesario realizar un trabajo. Se requiere esfuerzo para levantar una pelota del suelo, estirar una cinta elstica o juntar dos imanes por sus polos iguales. De hecho, la cantidad de energa potencial que posee un sistema es igual al trabajo realizado sobre el sistema para situarlo en cierta configuracin. La energa potencial tambin puede transformarse en otras formas de energa.3.2.4 Energa hidrulicaDesde la antigedad, se reconoci queel aguaque fluye desde un nivel superior a otro inferior posee una determinada energa cintica susceptible de serconvertida en trabajo, como demuestran los miles de molinos que a lo largo de lahistoriafueron construyndose a orillas de los ros.Ms recientemente, hace ms de un siglo, se aprovecha la energa hidrulica para generarelectricidad, y de hecho fue una de las primeras formas que se emplearon para producirla.

El aprovechamiento de la energa potencial delaguapara producir energa elctrica utilizable, constituye en esencia la energa hidroelctrica. Es por tanto, un recurso renovable y autctono. Elconjuntode instalaciones e infraestructura para aprovechar este potencial se denomina central hidroelctrica.

Hoy en da, con losproblemasmedioambientales, se ven las cosas desde otra perspectiva. Esto ha hecho que se vayan recuperando infraestructuras abandonadas dotndolas de nuevos equipos automatizados y turbinas de alto rendimiento. En consecuencia, elimpacto ambientalno es ms del que ya exista o por lo menos inferior al de una gran central. A estas instalaciones, conpotenciainferior a 5.000KW se les denomina mini hidrulicas.Las mini centrales hidroelctricas estn condicionadas por las caractersticas del lugar de emplazamiento. La topografa del terreno influye en la obra civil y en la seleccin del tipo de mquina. Centrales de aguas fluyentes: Aquellas instalaciones que mediante una obra de toma, captan una parte del caudal del ro y lo conducen hacia la central para su aprovechamiento, para despus devolverlo al cauce del ro. Centrales depiede presa: Son los aprovechamientos hidroelctricos que tienen la opcin dealmacenarlas aportaciones de un ro mediante un embalse. En estas centrales se regulan los caudales de salida para utilizarlos cuando se precisen Centrales de canal de riego o abastecimiento: Se pueden distinguir dos tipos: Con desnivel existente en el propio canal: Se aprovecha mediante la instalacin de una tubera forzada, que conduce el agua a la central, devolvindola posteriormente al curso normal del canal. Con desnivel existente entre el canal y el curso de un ro cercano: En este caso la central se instala cercana al ro y se aprovechan las aguas excedentes en el canal.Cuando se realiza unproyectode una minicentral hidroelctrica y dependiendo del tipo por su emplazamiento, la determinacin del caudal y la altura de salto determinarn la potencia a instalar, as como, el tipo de miniturbina.Existen varios tipos de miniturbinas: De reaccin, que aprovecha la energa de presin del agua en energa cintica en el estator, tanto en la entrada como en la salida, estas aprovechan la altura disponible hasta el nivel de desage. Kaplan, se componen bsicamente de una cmara de entrada que puede ser abierta o cerrada, un distribuidor fijo, un rodete con cuatro o cinco palas fijas en forma de hlice de barco y un tubo de aspiracin. Se compone de: Un distribuidor que contiene una serie de labes fijos o mviles que orientan el agua hacia el rodete. Un rodete formado por una corona de paletas fijas, torsionadas de forma que reciben el agua en direccin radial y lo orientan axialmente. Una cmara de entrada, que puede ser abierta o cerrada de forma espiral, para dar una componente radial al flujo de agua. Un tubo de aspiracin o de salida de agua, que puede ser recto o acodado y se encarga de mantener la diferencia de presiones necesaria para el buen funcionamiento de la turbina. De flujo cruzado, tambin conocida como de doble impulsin, constituida principalmente por un inyector de seccin rectangular provisto de un labe longitudinal que regula y orienta el caudal que entra en la turbina, y un rodete de forma cilndrica, con mltiples palas dispuestas como generatrices y soldadas por los extremos a discos terminales.El caudal que entra en la turbina es orientado por el labe del inyector, hacia las palas del rodete, produciendo un primer impulso. Posteriormente, atraviesa el interior del rodete y proporciona un segundo impulso, al salir del mismo y caer por el tubo de aspiracin. De accin, que aprovecha la energa de presin del agua para convertirla en energa cintica en el estator, estas aprovechan la altura disponible hasta el eje de la turbina. Pelton, consta de un disco circular que tiene montados en su periferia unas paletas en forma de doble cuchara y de un inyector que dirige y regula el chorro de agua que inciden sobre las cucharas, provocando el movimiento de giro de la turbina.3.2.5 Energa solarEnerga radiante producida enel Solcomo resultado de reacciones nucleares de fusin. Llega a laTierraa travs del espacio en cuantos de energa llamados fotones, que interactan con laatmsfera y la superficie terrestres. La intensidad de la radiacin solar en el borde exterior de la atmsfera, si se considera que la Tierra est a su distancia promedio del Sol, se llama constante solar, y su valor medio es 1,37 106 erg/s/cm2, o unas 2 cal/min/cm2. Sin embargo, esta cantidad no es constante, ya que parece ser que vara un 0,2% en un periodo de 30 aos. La intensidad de energa real disponible en la superficie terrestre es menor que la constante solar debido a la absorcin y a la dispersin de la radiacin que origina la interaccin de los fotones con la atmsfera.3.2.5.1 Energa solar trmica

Un sistema de aprovechamiento de la energa solar muy extendido es el trmico. El medio para conseguir este aporte detemperaturase hace por medio de colectores.El colector es una superficie, que expuesta a la radiacin solar, permite absorber su calor y transmitirlo a un fluido. Existen tres tcnicas diferentes entre s en funcin de la temperatura que puede alcanzar la superficie captadora. De esta manera, los podemos clasificar como: Baja temperatura, captacin directa, la temperatura del fluido es por debajo del punto de ebullicin. Media temperatura, captacin de bajo ndice de concentracin, la temperatura del fluido es ms elevada de 100C. Alta temperatura, captacin de alto ndice de concentracin, la temperatura del fluido es ms elevada de 300C.3.2.5.2 Energa solar fotovoltaicaEl sistema de aprovechamiento de la energa del Sol para producir energa elctrica se denomina conversin fotovoltaica.Las clulas solares estn fabricadas de unosmaterialescon unas propiedades especficas, denominadossemiconductores.Para entender el funcionamiento de una clula solar, debemos de entender las propiedades de estos semiconductores.3.2.5.2.1 Propiedades de los semiconductores.Los electrones que se encuentran orbitando alrededor del ncleo atmico no pueden tener cualquier energa, solamente unosvaloresdeterminados, que son denominados, niveles energticos, a los que se pone nombre: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p.Las propiedades qumicas de los elementos estn determinadas por el nmero de electrones en su ltima capa y por electrones que faltan para completarla. En el silicio, material que se usa para la construccin de una clula solar, en su ltima capa, posee cuatro electrones y faltan otros cuatro para completarla.Cuando los tomos de silicio se unen a otros, comparten los electrones de las ltimas capas con la de los tomos vecinos, formando lo que se denomina enlace covalente. Estas agrupaciones dan lugar a un slido deestructuracristalina.De la forma, que los electrones de un tomo no pueden tener cualquier energa, los electrones de un cristal tampoco pueden tomar cualquier energa.Teniendo en cuenta que en el tomo sus propiedades se determinan en la ltima capa, ahora son agrupaciones de capas, llamadas bandas de energa, y que definen las propiedades electrnicas de un cristal.Las dos ltimas capas ocupadas por electrones reciben el nombre de banda de conduccin y banda de valencia. Estas estn separadas por una energa denominada gap.Parapoderentender esto describiremos los tipos de materiales existentes, elctricamente hablando: Conductores, disponen de unos electrones de valencia poco ligados al ncleo y que pueden moverse con facilidad dentro de laredcristalina respondiendo a un estmulo externo. Semiconductores, sus electrones de valencia estn ms ligados a sus ncleos que los conductores, pero basta suministrar una pequea cantidad de energa para que se comporten igual que estos. Aislantes, los electrones de valencia estn fuertemente ligados al ncleo y la energa a suministrar para poder desprenderse del tomo sera excesivamente grande.Llegando a este punto, podemos decir que a cierta temperatura, algunos electrones tendrn energa suficiente para desligarse de los tomos, a estos electrones libres se les denomina "electrones" y se les asocia con los niveles energticos de la banda de conduccin.A los enlaces que han dejado vacos se les denomina "huecos"; para entender mejor este racionamiento diremos que los "huecos" se comportan de la misma forma que partculas con carga positiva.Si pusiramos un cristal de estas caractersticas, lo nico que conseguiramos sera calentar el cristal, ya que los electrones se moveran dentro del propio cristal, se generaran pares electrn-hueco, que constan de un electrn que se mueve y deja un hueco, a ese hueco ir otro electrn prximo, generando otro hueco y as sucesivamente.Para generar una corriente elctrica hace falta un campo magntico, que se consigue con la unin de dos cristales semiconductores, uno de tipo "p" y otro de tipo "n". Estos semiconductores se obtienen con un cristal semiconductor muy puro, introducindoles impurezas (dopado). Una de las regiones se dopa con fsforo, que tiene cinco electrones de valencia, uno ms que el silicio, de forma que esta regin dopadamuestrauna afinidad por los electrones mayor que el silicio puro. A esta regin se le denomina de tipo n.La otra regin de dopa con boro, que tiene tres electrones de valencia, uno menos que el silicio, de forma que esta regin muestra una afinidad por los electrones inferior que el silicio puro. A esta regin se le denomina de tipo p.De esta forma, teniendo un cristal semiconductor de silicio formado por una regin de tipo p y otra regin de tipo n, se consigue una diferencia de potencial que hace que los electrones tengan menos energa en la zona n que en la zona p. Por esta razn los electrones son enviados a la zona n y los huecos a la zona p. Cuando inciden fotones sobre este tipo de semiconductor, unin p-n, es cuando entonces se rompen algunos enlaces, generndose de esta forma pares electrn-hueco.Las clulas solares, para poder suministrar energa al exterior, van provistas de unos dedos o mallas de metalizacin frontal, que consisten en partes metlicas por la que circula al exterior la corriente elctrica generada.Si esta generacin se produce a una distancia de la unin menor que lo que se denomina longitud de difusin, estos pares sern separados por el fuerte campo elctrico que existe en la unin, movindose el electrn hacia la zona n y el hueco hacia la zona p. De esta forma se da una corriente de la zona n a la zona p.Si estos electrones consiguen ser recolectados por la malla de metalizacin, obtendremos energa elctrica. Si la longitud de difusin es muy corta, el par electrn-hueco, se recombinar, lo cual dar origen a calor. Por supuesto esto siempre que la clula est iluminada. De todas formas no todos los fotones incidentes generan electricidad, hay factores que hacen que existan prdidas en esta generacin. Energa de fotones incidentes, hay veces que los fotones incidentes no disponen de la energa necesaria para romper un enlace covalente y crear un par electrn-hueco, y otras, el fotn tiene demasiada energa, lo cual se disipa en forma de calor. Recombinacin, es el hecho de que los electrones liberados ocupen un hueco prximo a ellos. Reflexin, parte de la radiacin incidente en la clula es reflejada. Malla de metalizacin, estos contactos elctricos en el exterior de la clula, disminuye la superficie de captacin. Resistencia serie, es el efecto Joule producido por el paso de electrones a travs del silicio, la malla de metalizacin yresistenciade los contactos de conexin elctricas al circuito exterior. Resistencia paralelo, tiene origen en las imperfecciones de la unin p-n, creando fugas de corriente.Estas clulas conexionadas entre s, y montadas en un mdulo o panel es lo que llamamos panel solar. Cuyas caractersticas elctricas vienen determinadas por el nmero y forma de conexin de las clulas. Conexin serie, conexionadas de forma que el lado p sea conectado con el lado n de otra clula, as sucesivamente, quedando cada extremo con un lado n y otro p. Las tensiones generadas de cada clula se suman, la corriente es el valor de una clula. Conexin paralelo, conexionados todos los lados de tipo p, por un lado, y los de tipo n por otro. La tensin generada es la de una clula y la corriente es la suma de todas. Conexin mixta, es la conexin en serie y en paralelo de las clulas. Donde la tensin generada es la suma de las tensiones de clulas en serie y la corriente es la suma de todas las clulas en paralelo. Itotal = I x nmero de clulas en paralelo Vtotal = V x nmero de clulas en serieExisten varios tipos de paneles fotovoltaicos, que se diferencian bien por su tecnologa de fabricacin de clulas o por su aplicacin. Silicio monocristalino Silicio policristalino Silicio amorfo Policristalinos de lmina delgada Paneles para el espacio Sulfuro de cadmio y sulfuro de cobre Teluro de cadmio Seleniuro decobree indio Arseniuro de galio o de concentracin Bifaciales3.2.6 Energa geotrmicaNuestro planeta guarda una enorme cantidad de energa en su interior. Un volcn o un geiser es una buena muestra de ello.Son varias las teoras que tratan de explicar las elevadas temperaturas del interior de la Tierra. Unas sostienen que se debe a las enormes presiones existentes bajo la corteza terrestre; otras suponen que tienen origen en determinados procesos radiactivos internos; por ltimo, hay una teora que lo atribuye a lamateriaincandescente que form nuestro planeta.Diversos estudios cientficos realizados en distintos puntos de la superficie terrestre han demostrado que, por trmino medio, la temperatura interior de la Tierra aumenta 3C cada 100m. de profundidad.Este aumento de temperatura por unidad de profundidad es denominadogradiente geotrmico.Se supone que variar cuando alcancen grandes profundidades, ya que en el centro de la Tierra se superaran los 20.000C, cuando en realidad se ha calculado que es, aproximadamente, de 6.000C.La forma ms generalizada de explotarla, a excepcin de fuentes y baos termales, consiste en perforar dos pozos, uno de extraccin y otro de inyeccin.En el caso de que la zona est atravesada por un acufero se extrae el agua caliente o el vapor, este se utiliza enredesde calefaccin y se vuelve a inyectar, en el otro caso se utiliza en turbinas de generacin de electricidad.En el caso de no disponer de un acufero, se suele proceder a la fragmentacin de lasrocascalientes y a la inyeccin de algn fluido.Es difcil el aprovechamiento de esta energa trmica, ocasionado por el bajo flujo de calor, debido a la baja conductividad de los materiales que la constituyen; pero existen puntos en el planeta que se producen anomalas geotrmicas, dando lugar a gradientes de temperatura de entre 100 y 200C por kilmetro, siendo estos puntos aptos para el aprovechamiento de esta energa. Tipos: Hidrotrmicos, tienen en su interior de forma natural el fluido calo portador, generalmente agua enestadolquido o en vapor, dependiendo de la presin y temperatura. Geopresurizados, son similares a los hidrotrmicos pero a una mayor profundidad, encontrndose el fluido calo portador a una mayor presin, unos 1000 bares y entre 100 y 200C, con un alto grado de salinidad, generalmente acompaados de bolsas degasymineralesdisueltos.De roca caliente, son formaciones rocosas impermeables y una temperatura entre 100 y 300C, prximas a bolsas magmticas.3.2.7 Energa elicaLa fuente de energa elica es el viento, o mejor dicho, la energa mecnica que, en forma de energa cintica transporta elaireen movimiento. El viento es originado por el desigual calentamiento de la superficie de nuestro planeta, originando movimientos convectivos de la masa atmosfrica.La Tierra recibe una gran cantidad de energa procedente del Sol. Esta energa, en lugares favorables, puede ser del orden de 2.000 KW/m2 anuales. El 2 por ciento de ella se transforma en energa elica con un valor capaz de dar una potencia de 10E+11 Gigavatios.

En la antigedad no se conocan estosdatos, pero lo que s es cierto, es que intuitivamente conocan el gran potencial de esta energa.Las formas de mayor utilizacin son las de producir energa elctrica y mecnica, bien sea para autoabastecimiento de electricidad o bombeo de agua. Siendo un aerogenerador los que accionan un generador elctrico y un aeromotor los que accionan dispositivos, para realizar un trabajo mecnico.Partes de un aerogenerador: Cimientos, generalmente constituidos por hormign en tierra, sobre el cual se atornilla la torre del aerogenerador. Torre, fijada al suelo por los cimientos, proporciona la altura suficiente para evitar turbulencias y superar obstculos cercanos; la torre y los cimientos son los encargados de transmitir las cargas al suelo. Chasis, es el soporte donde se encuentra el generador, sistema de frenado, sistema de orientacin, equipos auxiliares (hidrulico), caja decambio, etc. Protege a estos equipos delambientey sirve, a su vez, de aislante acstico. El buje, pieza metlica de fundicin que conecta las palas al eje de transmisin. Las palas, cuya misin es la de absorber energa del viento; el rendimiento del aerogenerador depende de la geometra de las palas, interviniendo varios factores: Longitud Perfil Calaje AnchuraSistemas de un aerogenerador: Orientacin, mantiene el rotor cara al viento, minimizando los cambios de direccin del rotor con los cambios de direccin de viento; Estos cambios de direccin provocan prdidas de rendimiento y genera grandes esfuerzos con los cambios de velocidad. Regulacin, controla la velocidad del rotor y el parmotoren el eje del rotor, evitando fluctuaciones producidas por la velocidad del viento. Transmisin, utilizados para aumentar la velocidad de giro del rotor, para poder accionar un generador de corriente elctrica, es un multiplicador, colocado entre el rotor y el generador. Generador, para la produccin de corriente continua (DC) dinamo y para la produccin decorriente alterna(AC) alternador, este puede ser sncrono o asncrono.3.2.8 Energa del mar

Los mares y los ocanos son inmensos colectores solares, de los cuales se puede extraer energa de orgenes diversos. La radiacin solar incidente sobre los ocanos, en determinadas condiciones atmosfricas, da lugar a los gradientes trmicos ocenicos (diferencia de temperaturas) a bajas latitudes y profundidades menores de 1000 metros. La iteracin de los vientos y las aguas son responsables del oleaje y de las corrientes marinas. La influencia gravitacional de los cuerpos celestes sobre las masas ocenicas provoca mareas.3.2.8.1 Energa de las mareasLa energa estimada que se disipa por las mareas es del orden de 22000 TWh. De esta energa se considera recuperable una cantidad que ronda los 200 TWh.El obstculo principal para la explotacin de esta fuente es el econmico. Los costes de inversin tienden a ser altos con respecto al rendimiento, debido a las bajas y variadas cargas hidrulicas disponibles. Estas bajas cargas exigen la utilizacin de grandes equipos para manejar las enormes cantidades de agua puestas en movimiento. Por ello, esta fuente de energa es slo aprovechable en caso de mareas altas y en lugares en los que el cierre no suponga construcciones demasiado costosas.La limitacin para la construccin de estas centrales, no solamente se centra en el mayor coste de la energa producida, si no, en el impacto ambiental que generan.3.2.8.2 Energa trmica ocenicaLa explotacin de las diferencias de temperatura de los ocanos ha sido propuesta multitud de veces, desde que dArsonval lo insinuara en el ao 1881, pero el ms conocido pionero de esta tcnica fue el cientfico francs George Claudi, que invirti toda su fortuna, obtenida por la invencin del tubo de nen, en una central de conversin trmica.La conversin de energa trmica ocenica es un mtodo de convertir en energa til la diferencia de temperatura entre el agua de la superficie y el agua que se encuentra a 100 m de profundidad. En las zonas tropicales esta diferencia vara entre 20 y 24 C. Para el aprovechamiento es suficiente una diferencia de 20C.Las ventajas de esta fuente de energa se asocian a que es un salto trmico permanente y benigno desde el punto de vista medioambiental. Puede tener ventajas secundarias, tales comoalimentosyagua potable, debido a que el agua fra profunda es rica en sustancias nutritivas y sin agentes patgenos.Las posibilidades de esta tcnica se han potenciado debido a la transferencia de tecnologa asociada a las explotaciones petrolferas fuera de costa. Eldesarrollotecnolgico de instalacin de plataformas profundas, la utilizacin de materiales compuestos y nuevas tcnicas de unin harn posible el diseo de una plataforma, pero el mximo inconveniente es el econmico.Existen dos sistemas para el aprovechamiento de esta fuente de energa: El primero consiste en utilizar directamente el agua de mar en un circuito abierto, evaporando el agua a baja presin y as mover una turbina. El departamento de energa americano (DOE) est construyendo un prototipo de 165 kW en las islas Hawi, con l se pretende alcanzar la experiencia necesaria para construirplantasde 2 a 15 MW. El segundo consiste en emplear un circuito cerrado y un fluido de baja temperatura de ebullicin (amoniaco, fren, propano) que se evaporan en contacto con el agua caliente de la superficie. Este vapor mueve un turbogenerador, se condensa con agua fra de las profundidades y el fluido queda dispuesto de nuevo para su evaporacin.El rendimiento de este sistema es su bajo rendimiento, sobre un 7%, esto es debido a la baja temperatura del foco caliente y la poca diferencia de temperatura entre el foco fro y caliente.3.2.8.3 Energa de las olasLas olas del mar son un derivado terciario de la energa solar. El calentamiento de la superficie terrestre genera viento, y el viento genera las olas. nicamente el 0.01% del flujo de la energa solar se transforma en energa de las olas. Una de las propiedades caractersticas de las olas es su capacidad de desplazarse a grandes distancias sin apenas prdida de energa. Por ello, la energa generada en cualquier parte del ocano acaba en el borde continental. De este modo la energa de las olas se concentra en las costas, que totalizan 336000 km de longitud. Ladensidadmedia de energa es del orden de 8 kW/m de costa. En comparacin, las densidades de la energa solar son del orden de 300 W/m2. Por tanto, la densidad de energa de las olas es, en un orden de magnitud, mayor que la que los procesos que la generan. Las distribuciones geogrficas y temporales de losrecursosenergticos de las olas estn controladas por los sistemas de viento que las generan (tormentas, alisios, monzones).La densidad de energa disponible vara desde las ms altas del mundo, entre 50-60 kW/m en Nueva Zelanda, hasta el valor medio de 8 kW/m.Los diseos actuales de mayor potencia se hallan a 1 Mwe de media, aunque en estado de desarrollo.La tecnologa de conversin de movimiento oscilatorio de las olas en energa elctrica se fundamenta en que la ola incidente crea un movimiento relativo entre un absolvedor y un punto de reaccin que impulsa un fluido a travs del generador.La potencia instalada en operacin en el mundo apenas llega al Mwe. La mayor parte de las instalaciones lo son de tierra. Los costes fuera de la costa son considerablemente mayores. En el momento actual, la potencia instalada de los diseos ms modernos vara entre 1 y 2 MW. Pero todos los diseos deben considerarse experimentales.De los sistemas propuestos, para aprovechar la energa de las olas, se puede hacer una clasificacin, los que se fijan a la plataforma continental y los flotantes, que se instalan en el mar. El pato de Salter, que consiste en un flotador alargado cuya seccin tiene forma de pato. La parte ms estrecha del flotador se enfrenta a la ola con el fin de absorber su movimiento lo mejor posible. La dificultad que presenta este sistema es la generacin de electricidad con los lentos movimientos que se producen. Balsa de Cockerell, que consta de un conjunto de plataformas articuladas que reciben el impacto de las crestas de las olas. Las balsas ascienden y descienden impulsando un fluido hasta un motor que mueve un generador por medio de un sistema hidrulico instalado en cada articulacin.Rectificador de Russell, formado por mdulos que se instalan en el fondo del mar, paralelos al avance de las olas. Cada mdulo consta de dos cajas rectangulares, una encima de la otra. El agua pasa de la superior a la inferior a travs de una turbina. Boya de Nasuda, consistente en un dispositivo flotante donde el movimiento de las olas se aprovecha para aspirar e impulsar aire a travs de una turbina de baja presin que mueve un generador de electricidad.3.2.9 BIOMASA y R.S.U.La ms amplia definicin de BIOMASA sera considerar como tal a toda la materia orgnica de origen vegetal o animal, incluyendo los materiales procedentes de su transformacin natural o artificial.3.2.9.1 Clasificacin del BIOMASA Biomasa natural, es la que se produce en lanaturalezasin la intervencin humana. Biomasa residual, que es la que genera cualquier actividad humana, principalmente en los procesos agrcolas, ganaderos y los del propiohombre, tal como, basuras y aguas residuales. Biomasa producida, que es la cultivada con el propsito de obtener biomasa transformable en combustible, en vez de producir alimentos, como la caa de azcar enBrasil, orientada a la produccin de etanol para carburante.Desde el punto de vista energtico, la biomasa se puede aprovechar de dos maneras; quemndola para producir calor o transformndola en combustible para su mejortransporteyalmacenamientola naturaleza de la biomasa es muy variada, ya que depende de la propia fuente, pudiendo ser animal o vegetal, pero generalmente se puede decir que se compone de hidratos decarbono, lpidos y prtidos. Siendo la biomasa vegetal la que se compone mayoritariamente de hidratos de carbono y la animal de lpidos y prtidos.La utilizacin con fines energticos de la biomasa requiere de su adecuacin para utilizarla en los sistemas convencionales.Estos procesos pueden ser: Fsicos, son procesos que actan fsicamente sobre la biomasa y estn asociados a las fases primarias de transformacin, dentro de lo que puede denominarse fase de acondicionamiento, como, triturado, astillado, compactado e incluso secado. Qumicos, son los procesos relacionados con la digestin qumica, generalmente mediante hidrlisis pirolisis y gasificacin. Biolgicos, son los llevados a cabo por la accin directa de microorganismos o de susenzimas, generalmente llamado fermentacin. Son procesos relacionados con la produccin de cidos orgnicos,alcoholes, cetonas y polmeros. Termoqumicos, estn basados en la transformacin qumica de la biomasa, al someterla a altas temperaturas (300C - 1500C).Segn elcontrolde las condiciones del proceso se consiguen productos finales diferentes, lo que da lugar a los tres procesos principales de la conversin termoqumica de la biomasa: Combustin: Se produce en una atmsfera oxidante, de aire u oxgeno, obteniendo cuando es completa, dixido de carbono, agua y sales minerales (cenizas), obteniendo calor en forma degasescalientes. Gasificacin: Es una combustin incompleta de la biomasa a una temperatura de entre 600C a 1500C en una atmsfera pobre de oxgeno, en la que la cantidad disponible de este compuesto est por debajo del punto estequiomtrico, es decir, el mnimo necesario para que se produzca la reaccin de combustin. En este caso se obtiene principalmente un gas combustible formado por monxido y dixido de carbono, hidrgeno ymetano. Pirolisis: Es el proceso en la descomposicin trmica de la biomasa en ausencia total de oxgeno.3.3 Yacimientos minerales

Yacimiento mineral es el lugar donde un mineral til se halla concentrado y su explotacin es rentable.3.3.1 Origen de los yacimientos minerales

El origen de los yacimientos minerales puede ser tan variado como lo son los procesos geolgicos, y prcticamente cualquier proceso geolgico puede dar origen a yacimientos minerales. En un estudio ms restrictivo, hay que considerar dos grandes grupos de yacimientos: Los de minerales, ya sean metlicos o industriales, que suelen tener su origen en fenmenos locales que afectan a una roca o conjunto de stas, Los de rocas industriales, que corresponden a reas concretas de esa roca que presentan caractersticas locales que favorecen su explotacin minera.A grandes rasgos, los procesos geolgicos que dan origen a yacimientos minerales seran los siguientes: Procesos gneos: Plutonismo: produce rocas industriales (los granitos en sentido amplio), y minerales metlicos e industriales (los denominado yacimientos ortomagmticos, producto de la acumulacin de minerales en cmaras magmticas). Volcanismo: produce rocas industriales (algunas variedades "granticas", ridos, puzolanas), y minerales metlicos (a menudo, en conjuncin con procesos sedimentarios: yacimientos de tipo "sedex" o volcano-sedimentarios). Procesos exgenos o superficiales: La erosin es el proceso por el cual las rocas de la superficie de la Tierra, en contacto con la atmsfera y la hidrosfera, se rompen en fragmentos y sufren transformaciones fsicas y qumicas, que dan origen a fragmentos o clastos, y a sales, fundamentalmente. Las trasformaciones que implica la erosin pueden dar lugar a yacimientos, que reciben el nombre de yacimientos residuales.La sedimentacin detrtica da origen a rocas como las areniscas, y a minerales que podemos encontrar concentrados en stas, en los yacimientos denominados de tipo placer: oro, casiterita, gemas. La sedimentacin qumica da origen a rocas de inters industrial, como las calizas, y a minerales industriales, como el yeso o las sales, fundamentalmente. La sedimentacin orgnica origina las rocas y minerales energticos: carbn e hidrocarburos slidos (bitmenes, asfaltos), lquidos (petrleo) y gaseosos (gas natural). Tambin origina otras rocas y minerales de inters industrial, como las fosforitas, o las diatomitas, entre otras. Como ya se ha mencionado, la sedimentacin asociada a los fenmenos volcnicos produce yacimientos de minerales metlicos de gran importancia. Procesos metamrficos: El metamorfismo da origen a rocas industriales importantes, como los mrmoles, o las serpentinitas, as como a minerales con aplicacin industrial, como el granate. No suele dar origen a yacimientos metlicos, aunque en algunos casos produce en stos transformaciones muy importantes.As pues, y a modo de conclusin, en cada caso han de darse unas determinadas condiciones que permitan que se origine el yacimiento, como algo diferenciado del conjunto rocoso, en el que uno o varios procesos geolgicos han actuado de forma diferencial con respecto al resto del rea, lo que ha permitido que se produzcan esas condiciones especiales que suponen la gnesis del yacimiento. Se pueden distinguir tres grandes grupos de yacimientos minerales: magmticos sedimentarios metamrficosEn los yacimientos minerales distinguimos una serie de zonas, as de ms superficial a ms profundo: Zona de meteorizacin o montera: los minerales estn expuestos a transformaciones profundas causadas por agentes externos. Zona lixiviada: zona donde se lavan los minerales, por la accin de las aguas metericas. Zona de oxidacin: en ella se producen los fenmenos de la oxidacin, hidroxidacin y carbonatacin. Zona de reduccin: aqu se concentran los compuestos solubles arrastrados por el agua. 3.3.2 Tipos de yacimientosYacimientos magmticos: Los yacimientos magmticos se forman en masas magmticas o en sus proximidades. Pueden ser de 2 tipos: Ortomagmticos: se originan por la concentracin de minerales durante la consolidacin por enfriamiento de un magma.

Hidrotermales: se generan por precipitacin a partir de fluidos magmticos.

Yacimientos sedimentarios:Los yacimientos sedimentarios se forman por la acumulacin de minerales arrancados de otras zonas por procesos de erosin.Estos minerales son transportados hasta el yacimiento, donde tiene lugar la sedimentacin. El proceso puede producirse en ambientes marinos y continentales.

Yacimientos metamrficos:Los yacimientos metamrficos se forman cuando los depsitos minerales, sometidos a presiones y temperaturas elevadas, experimentan una serie de transformaciones. Los yacimientos ms importantes se producen cuando un magma asciende hacia zonas superficiales y origina un fuerte aumento de la temperatura.El estudio de los yacimientos minerales requiere el examen de un gran nmero y tipos de distritos mineros; sus semejanzas y diferencias deben ser anotadas y descritas. Agrupando juntamente los yacimientos con caractersticas similares facilita la descripcin y, como es de esperar, permite generalizaciones en lo que concierne a la gnesis y localizacin mineral. Para que pueda usarse, una clasificacin debe ser lo ms simple posible, especialmente si tiene que usarse en el campo durante el examen de una mina y para la cartografa. Se han hecho muchos intentos para clasificar los yacimientos minerales desde los primeros esbozos de Agrcola; sin embargo, la mayora fueron abandonados ya que eran en gran parte engorrosos y restrictivos y no podan aplicarse en el campo.3.3.3 Exploracin mineraLa exploracin supone tambin un elevado riesgo econmico, derivado ste del hecho de que supone unos gastos que solamente se recuperan en caso de que la exploracin tenga xito y suponga una explotacin minera fructfera. Sobre estas bases, es fcil comprender que la exploracin supone la base de la industria minera, ya que debe permitir la localizacin de los recursos mineros explotar, al mnimo coste posible. Para ello, debe cumplir dos objetivos bsicos: 1. Identificar muy claramente los objetivos del trabajo a realizar2. Minimizar los costes sin que ello suponga dejar lagunasPara ello dispone de una serie de herramientas y tcnicas bsicas. Pre exploracin: Tiene por objeto determinar si una zona concreta, normalmente de gran extensin, presenta posibilidades de que exista un tipo determinado de yacimiento mineral. Esto se establece en funcin de la informacin de que disponemos sobre ese tipo de yacimiento y sobre la geologa de la regin de estudio. Suele ser un trabajo fundamentalmente de gabinete, en el que contaremos con el apoyo de informacin bibliogrfica, mapas, fotos areas, imgenes de satlite, etc., aunque puede incluir alguna salida al campo para reconocer las zonas de mayor inters. Exploracin: Una vez establecidas las posibilidades de la regin estudiada, se pasa al estudio sobre el terreno. En esta fase aplicaremos las diversas tcnicas disponibles para llevar a cabo de forma lo ms completo posible el trabajo, dentro de las posibilidades presupuestarias del mismo. Su objeto final debe ser corroborar o descartar la hiptesis inicial de existencia de mineralizaciones del tipo prospectado. Evaluacin: una vez que hemos detectado una mineralizacin de inters minero, es decir, en la que observamos caracteres que permiten suponer que pueda llegar a ser explotada, pasamos a llevar a cabo su evaluacin o valoracin econmica. A pesar de lo que pueda parecer, los datos de sta no son an concluyentes, y debe ir seguida, en caso de que la valoracin econmica sea positiva, de un estudio de viabilidad, que contemple todos los factores geolgicos, mineros, sociales, ambientales, etc., que pueden permitir (o no) que una explotacin se lleve a cabo. Para cumplir con cada uno de estos objetivos disponemos de una serie de herramientas, unas para aplicar en campo y otras en gabinete. 3.3.4 Explotacin minera

La explotacin de un yacimiento minero supone la existencia de una concentracin de un mineral, elemento o roca con suficiente valor econmico como para sustentar esta explotacin minera con un beneficio industrial para la empresa. Para que esto se produzca, se ha de cumplir la ecuacin: Valor Produccin = Costes + BeneficiosEl valor de la produccin se obtiene mediante la valoracin econmica del yacimiento, de acuerdo con los datos del estudio de investigacin minera, y por tanto, dependen de la naturaleza y caractersticas de la mineralizacin, que sern unas determinadas. 3.4 EcologaLa ecologa es la rama de la Biologa que estudia las interacciones de los seres vivos con su hbitat. Esto incluye factores abiticos, esto es, condiciones ambientales tales como: climatolgicas, edficas, etc.; pero tambin incluye factores biticos, esto es, condiciones derivadas de las relaciones que se establecen con otros seres vivos. Mientras que otras ramas se ocupan de niveles de organizacin inferiores (desde la bioqumica y la biologa molecular pasando por la biologa celular, la histologa y la fisiologa hasta la sistemtica), la ecologa se ocupa del nivel superior a stas, ocupndose de las poblaciones, las comunidades, los ecosistemas y la biosfera. Por esta razn, y por ocuparse de las interacciones entre los individuos y su ambiente, la ecologa es una ciencia multidisciplinaria que utiliza herramientas de otras ramas de la ciencia, especialmente Geologa, Meteorologa, Geografa, Fsica, Qumica y Matemtica.Los trabajos de investigacin en esta disciplina se diferencian con respecto de la mayora de los trabajos en las dems ramas de la Biologa por su mayor uso de herramientas matemticas, como la estadstica y los modelos matemticos. Adems, la comprensin de los procesos ecolgicos se basa fuertemente en los postulados evolutivos.3.4.1 Principios de la ecologaPlantas y animales florecen solo cuando ciertas condiciones fsicas estn presentes. En la ausencia de tales condiciones, las plantas y animales no pueden sobrevivir sin ayuda de estos, son comensalitos.3.4.2 Flujo de energa

En esta sucesin de etapas en las que un organismo se alimenta y es devorado la energa fluye desde un nivel trfico a otro. Las plantas verdes u otros organismos que realizan la fotosntesis utilizan la energa solar para elaborar hidratos de carbono para sus propias necesidades. La mayor parte de esta energa qumica se procesa en el metabolismo y se pierde en forma de calor en la respiracin. Las plantas convierten la energa restante en biomasa sobre el suelo como tejido leoso y herbceo y, bajo ste, como races. Por ltimo, este material, que es energa almacenada, se transfiere al segundo nivel trfico que comprende los herbvoros que pastan, los descomponedores y los que se alimentan de detritos. Si bien, la mayor parte de la energa asimilada en el segundo nivel trfico se pierde de nuevo en forma de calor en la respiracin, una porcin se convierte en biomasa. En cada nivel trfico los organismos convierten en biomasa menos energa de la que reciben. Por lo tanto, cuantos ms pasos se produzcan entre el productor y el consumidor final queda menos energa disponible. Rara vez existen ms de cuatro o cinco niveles en una cadena trfica. Con el tiempo, toda la energa que fluye a travs de los niveles trficos se pierde en forma de calor. El proceso por medio del cual la energa pierde su capacidad de generar trabajo til se denomina entropa.3.4.3 Niveles de organizacin

Para los eclogos modernos, la ecologa puede ser estudiada a varios niveles o escalas:

Organismo, las interacciones de un ser vivo dado con las condiciones abiticas directas que lo rodean. Poblacin, las interacciones de un ser vivo dado con los seres de su misma especie. Comunidad, las interacciones de una poblacin dada con las poblaciones de especies que la rodean. Ecosistema, las interacciones propias de la biocenosis sumada a todos los flujos de materia y energa que tienen lugar en ella. Biosfera, el conjunto de todos los seres vivos conocidos.3.4.4 BiosferaLa capa exterior del planeta Tierra puede ser dividida en varios compartimentos: la hidrosfera (o esfera de agua), la litosfera (o mbito de los suelos y rocas), y la atmsfera (o la esfera de aire). La biosfera (o la esfera de la vida), a veces descrita como "el cuarto sobre" es la materia viva del planeta, o la parte del planeta ocupada por la vida. Alcanza as en los otros tres mbitos, aunque no hay habitantes permanentes de la atmsfera. En relacin con el volumen de la Tierra, la biosfera es slo la capa superficial muy delgada que se extiende 11.000 metros bajo el nivel del mar a 15.000 metros por encima.Se piensa que la vida por primera vez se desarroll en la hidrosfera, a profundidades someras, en la zona ftica. (Sin embargo, recientemente, una teora de la competencia se ha convertido, de que la vida se origin alrededor de fuentes hidrotermales en la profundidad de ocano. Vase el origen de la vida.) Luego aparecieron los organismos multicelulares y colonizaron las zonas bentnicas. Organismos fotosintticos gradualmente emitieron, mediante reacciones qumicas, los gases hasta llegar a las actuales concentraciones, especialmente la abundancia de oxgeno, que caracterizan a nuestro planeta. La vida terrestre se desarroll ms tarde, protegida de los rayos UV por la capa de ozono. La diversificacin de las especies terrestres se piensa que fue incrementada por la deriva de los continentes por aparte, o, alternativamente, chocar. La biodiversidad se expresa en el nivel ecolgico (ecosistema), nivel de poblacin (diversidad intraespecfica), especies (diversidad especfica), y nivel gentico.La biosfera contiene grandes cantidades de elementos tales como carbono, nitrgeno, hidrgeno y oxgeno. Otros elementos, tales como el fsforo, calcio y potasio, tambin son esenciales a la vida, an estn presentes en cantidades ms pequeas. En el ecosistema y los niveles de la biosfera, es un continuo reciclaje de todos estos elementos, que se alternan entre los estados minerales y orgnicos.Aunque hay una ligera entrada de la energa geotrmica, la mayor parte del funcionamiento de los ecosistemas se basa en la aporte de la energa solar. Las plantas y los microorganismos fotosintticos convierten la luz en energa qumica mediante el proceso de fotosntesis, lo que crea la glucosa (un azcar simple) y libera oxgeno libre. La glucosa se convierte as en la segunda fuente de energa que impulsa el ecosistema. Parte de esta glucosa se utiliza directamente por otros organismos para la energa. Otras molculas de azcar pueden ser convertidas en otras molculas como los aminocidos. Las plantas usan alguna de estos azcares, concentrado en el nctar, para atraer a los polinizadores para la ayuda en la reproduccin.La respiracin celular es el proceso mediante el cual los organismos (como los mamferos) rompen de glucosa hacia abajo en sus mandantes, el agua y el dixido de carbono, por lo tanto, recuperar la energa almacenada originalmente dio el sol a las plantas. La proporcin de la actividad fotosinttica de las plantas y otros fotosintetizadores a la respiracin de otros organismos determina la composicin de la atmsfera de la Tierra, en particular su nivel de oxgeno. Las corrientes de aire globales unen la atmsfera manteniendo casi el mismo equilibrio de los elementos en reas de intensa actividad biolgica y las reas de la actividad biolgica ligera.El agua es tambin intercambiada entre la hidrosfera, la litosfera, la atmsfera, la biosfera y en ciclos regulares. Los ocanos son grandes depsitos que almacenan el agua, aseguran la estabilidad trmica y climtica, y facilitan el transporte de elementos qumicos gracias a las grandes corrientes ocenicas.3.4.5 Ecosistema

Un principio central de la ecologa es que cada organismo vivo tiene una relacin permanente y continua con todos los dems elementos que componen su entorno. La suma total de la interaccin de los organismos vivos (la biocenosis) y su medio no viviente (biotopo) en una zona que se denomina un ecosistema. Los estudios de los ecosistemas por lo general se centran en la circulacin de la energa y la materia a travs del sistema.Casi todos los ecosistemas funcionan con energa del sol capturada por los productores primarios a travs de la fotosntesis. Esta energa fluye a travs de la cadena alimentaria a los consumidores primarios (herbvoros que comen y digeren las plantas), y los consumidores secundarios y terciaria (ya sea omnvoros o carnvoros). La energa se pierde a los organismos vivos cuando se utiliza por los organismos para hacer el trabajo, o se pierde como calor residual.La materia es incorporada a los organismos vivos por los productores primarios. Las plantas foto sintetizadoras fijan el carbono a partir del dixido de carbono y del nitrgeno de la atmsfera o nitratos presentes en el suelo para producir aminocidos. Gran parte de los contenidos de carbono y nitrgeno en los ecosistemas es creado por las instalaciones de ese tipo, y luego se consume por los consumidores secundarios y terciarios y se incorporan en s mismos. Los nutrientes son generalmente devueltos a los ecosistemas a travs de la descomposicin. Todo el movimiento de los productos qumicos en un ecosistema que se denomina un ciclo biogeoqumico, e incluye el ciclo del carbono y del nitrgeno.Los ecosistemas de cualquier tamao se pueden estudiar, por ejemplo, una roca y la vida de las plantas que crecen en ella puede ser considerada un ecosistema. Esta roca puede estar dentro de un llano, con muchas de estas rocas, hierbas pequeas, y animales que pastorean - tambin un ecosistema-. Este puede ser simple en la tundra, que tambin es un ecosistema (aunque una vez que son de este tamao, por lo general se denomina eco zonas o biomas). De hecho, toda la superficie terrestre de la Tierra, toda la materia que lo compone, el aire que est directamente encima de ste, y todos los organismos vivos que viven dentro de ella puede ser considerado como una solo, gran ecosistema.Los ecosistemas se pueden dividir en los ecosistemas terrestres (incluidos los ecosistemas de bosques, estepas, sabanas, etc.), los ecosistemas de agua dulce (lagos, estanques y ros), y los ecosistemas marinos, en funcin del biotopo dominante.3.5 Abastecimiento de aguaLa red de abastecimiento de agua potable es un sistema de obras de ingeniera, concatenadas que permiten llevar hasta la vivienda de los habitantes de una ciudad, pueblo o rea rural relativamente densa, el agua potable.3.5.1 Origen del aguaLos sistemas de abastecimiento de agua potable se pueden clasificar por la fuente del agua, del que se obtienen: Agua de lluvia almacenada en aljibes. Agua proveniente de manantiales naturales, donde el agua subterrnea aflora a la superficie; Agua subterrnea, captada a travs de pozos o galeras filtrantes; Agua superficial (lleva un previo tratamiento), proveniente de ros, arroyos, embalses o lagos naturales; Agua de mar (esta debe necesariamente ser desalinizada).Segn el origen del agua, para transformarla en agua potable deber ser sometida a tratamientos, que van desde la simple desinfeccin y filtracin, hasta la desalinizacin.3.5.2 Componentes del sistema de abastecimientoEl sistema de abastecimiento de agua potable ms complejo, que es el que utiliza aguas superficiales, consta de cinco partes principales: Captacin Almacenamiento de agua bruta Tratamiento Almacenamiento de agua tratada Red de distribucin abierta.3.5.3 CaptacinLa captacin de un manantial debe hacerse con todo cuidado, protegiendo el lugar de afloramiento de posibles contaminaciones, delimitando un rea de proteccin cerrada.La captacin de las agua superficiales se hace a travs de las bocatomas, en algunos casos se utilizan galeras filtrantes, paralelas o perpendiculares al curso de agua para captar las aguas que resultan as con un filtrado preliminar.La captacin de las aguas subterrneas se hace a travs de pozos o galeras filtrantes.3.5.4 Almacenamiento de agua brutaEl almacenamiento de agua bruta se hace necesario cuando la fuente de agua no tiene un caudal suficiente durante todo el ao para suplir la cantidad de agua necesaria. Para almacenar el agua de los ros o arroyos que no garantizan en todo momento el caudal necesario se construyen embalses.En los sistemas que utilizan agua subterrnea, el acufero funciona como un verdadero tanque de almacenamiento, la mayora de las veces con recarga natural, sin embargo hay casos en que la recarga de los acuferos se hace por medio de obras hidrulicas especiales.3.5.5 Tratamiento

El tratamiento del agua para hacerla potable es la parte ms delicada del sistema. El tipo de tratamiento es muy variado en funcin de la calidad del agua bruta. Una planta de tratamiento de agua potable completa generalmente consta de los siguientes componentes: Reja para la retencin de material grueso, tanto flotante como de arrastre de fondo Desarenador, para retener el material en suspensin de tamao fino Floculadores, donde se adicionan qumicos que facilitan la decantacin de sustancias en suspensin coloidal y materiales muy finos en general Decantadores, o sedimenta dores que separan una parte importante del material finoEn casos especiales, en funcin de la calidad del agua se deben considerar, para rendir estas aguas potables, tratamientos especiales, como por ejemplo: la osmosis inversa tratamiento a travs de intercambio inico filtros con carbn activado.3.5.6 Almacenamiento de agua tratada

El almacenamiento del agua tratada tiene la funcin de compensar las variaciones horarias del consumo, y almacenar un volumen estratgico para situaciones de emergencia, como por ejemplo incendios. Existen dos tipos de tanques para agua tratada, tanques apoyados en el suelo y tanques elevados, cada uno dotado de dosificador o hipocloroso para darle el tratamiento y volverla apta para el consumo humano.Desde el punto de vista de su localizacin con relacin a la red de distribucin se distinguen en tanques de cabecera y tanques de cola: Los tanques de cabecera, se sitan aguas arriba de la red que alimentan. Toda el agua que se distribuye en la red tiene necesariamente que pasar por el tanque de cabecera. Los tanques de cola, como su nombre lo dice, se sitan en el extremo opuesto de la red, en relacin al punto en que la lnea de aduccin llega a la red. 3.5.7 Red de distribucin

La red de distribucin se inicia en la primera casa de la comunidad; la lnea de distribucin se inicia en el tanque de agua tratada y termina en la primera vivienda del usuario del sistema. Consta de: Estaciones de bombeo; Tuberas principales, secundarias y terciarias. Vlvulas que permitan operar la red, y sectorizar el suministro en casos excepcionales, como son: en casos de rupturas y en casos de emergencias por escasez de agua. Dispositivos para macro y micro medicin. Se utiliza para ello uno de los diversos tipos de medidores de volumenLas redes de distribucin de agua potable en los pueblos y ciudades son generalmente redes que forman anillos cerrados. Por el contrario las redes de distribucin de agua en las comunidades rurales dispersas son ramificadas.Impacto ambiental de un sistema de abastecimiento de agua potableLos proyectos de agua potable incluyen los siguientes elementos: la construccin, expansin o rehabilitacin de represas y reservorios, pozos y estructuras receptoras, tuberas principales de transmisin y estaciones de bombeo, obras de tratamiento y sistemas de distribucin; las provisiones para la operacin y mantenimiento de cualquiera de las instalaciones arriba mencionadas; el establecimiento o fortalecimiento de las funciones de colocacin de medidores, facturacin y coleccin de pagos; y el fortalecimiento administrativo global de la empresa de agua potable.Si bien un sistema de abastecimiento de agua potable tiene sin lugar a dudas un impacto sumamente positivo en la salud y el bienestar de muchas personas, la construccin de sus diversos componentes acarrea, potencialmente, algunos problemas que son los mismos que se describen en los siguientes artculos: Manejo de recursos terrestres e hidrulicos Represas y reservorios Tuberas de petrleo y gas.3.6 Geologa aplicada a la ingeniera

La Ingeniera Geolgica es la rama de la Ingeniera que aborda la resolucin de problemas relacionados con la interaccin directa e indirecta, del hombre con el medio geolgico, entendiendo ste como el soporte de las actividades humanas.El concepto de Ingeniero Gelogo y, en consecuencia, el de Ingeniera Geolgica, comprenden un amplio abanico de definiciones condicionadas por el pas de origen. Bell (1992) define la Ingeniera Geolgica como la aplicacin de la Geologa a la ingeniera prctica o, dicho de otro modo, es la disciplina encargada de estudiar todos los factores geolgicos que intervienen en la localizacin, diseo, construccin y mantenimiento de los trabajos de ingeniera. De forma similar Gonzlez de Vallejo et al., (2002) definen la Ingeniera Geolgica como la ciencia aplicada al estudio y solucin de los problemas de ingeniera y medioambiente. A su vez la International Association of Engineering Geology (IAEG, 1992) define la Ingeniera Geolgica como la disciplina dedicada a la investigacin, estudio y resolucin de problemas de ingeniera y medioambiente que pueden resultar de la interaccin entre la geologa y los trabajos o actividades humanas, as como a la prediccin y desarrollo de medidas de prevencin o correccin de riesgos geolgicos.Estas apreciaciones quedan mucho ms claras si consultamos el significado de los trminos Ingeniera y Geologa en el Diccionario Esencial de las Ciencias, Real Academia de Ciencias Exactas, Fsicas y Naturales (2002): Ingeniera: Conjunto de conocimientos y tcnicas cuya aplicacin permite la utilizacin racional de los materiales y recursos naturales, mediante invenciones, construcciones u otras realizaciones provechosas para el hombre.Descripcin:Un gelogo es un profesional capaz de actuar cientficamente en el mbito de la superficie y subsuelo de La Tierra, para optimizar la extraccin de recursos naturales y evitar el deterioro del medio ambiente. En el gelogo se unen la formacin del naturalista y una adecuada preparacin tcnica. El punto de vista del naturalista le permite comprender la naturaleza, cuyos sistemas y procesos son a menudo muy complejos. La formacin tcnica lo capacita para medir y cuantificar los recursos y procesos. Es as que los gelogos aprenden a utilizar instrumental sofisticado para realizar mediciones en el terreno y laboratorio, interpretar fotografas areas, imgenes satelitarias de distintos tipos e informacin geofsica del subsuelo.En algunas especialidades, los gelogos se ven obligados a viajar y a desarrollar tareas en reas inhspitas, en contacto con la naturaleza. A stas se suman distintas actividades de gabinete y de laboratorio, como estudios mineralgicos y petrolgicos.3.6.1 Salida laboralLa actividad del gelogo se orienta hacia la bsqueda y extraccin sostenible de los recursos naturales del territorio y hacia la preservacin del medio ambiente, con el objeto de mejorar la calidad de vida de los habitantes. 3.6.2 Riesgos naturales El planeta Tierra presenta una gran dinmica. Eventos tales como sismos o terremotos, erupciones volcnicas, torrentes de barro y deslizamientos de terrenos en zonas montaosas o la erosin de playas en zonas costeras son fenmenos predecibles que afectan del modo ms directo a la vida y actividad humana en casi todo el planeta. As como tambin, los cambios climticos y los avances de los glaciares, las variaciones del nivel del mar o el ascenso de los continentes. 3.6.3 Recursos naturalesEl aprovechamiento de las rocas como material de construccin y de ornamentacin, el uso de las gemas y piedras duras y la extraccin de metales son actividades que el hombre realiza desde tiempos inmemoriales. Ms recientemente se han comenzado a extraer combustibles fsiles como el carbn, el gas, el petrleo y el uranio, y distintos tipos de minerales metalferos como el oro, el cobre, el hierro o el aluminio y no metalferos como la cal, el yeso, la sal, el azufre y los fosfatos. El agua para el consumo humano es un recurso que merece ser considerado especialmente, ya que es agotable e indispensable para la vida. 3.6.4 Medio ambiente Los sistemas naturales en desequilibrio son una amenaza para la calidad de vida e incluso para la misma supervivencia del hombre en el planeta. Los gelogos contribuyen de un modo activo en el estudio y prevencin de la contaminacin de suelos, sedimentos y aguas en ambientes urbanos o en zonas que sufren explotacin de recursos naturales, as como en la evaluacin de fundaciones y del impacto ambiental de grandes obras como presas, caminos o edificios.

3.6.5 Geologa en Obra HidrulicasLa geologa se utiliza de diversas formas en obras hidrulicas entre las cuales podemos mencionar las siguientes.Pozos de punta captacin: la mayora de los problemas de drenaje en los trabajos de ingeniera civil no tienen la magnitud de otros proyectos. Por fortuna, se dispone de otros medios para madeja el agua fretica en trabajos pequeos. Estos mtodos implican el uso de pozos de captacin. El sistema se compone bsicamente de una bomba especial y varios pozos de punta de captacin para abatir el nivel de agua fretica bajo el nivel de la excavacin ms profunda; as el material que se ve a excavarse es comportamiento es incierto, al slido; de esta manera se facilita el avance de la excavacin y se elimina los problemas causado por el agua. El control del agua fretica en la obras de construccin urbana, tambin es de vital importancia, y solo puede ser efectuado con base en un estricto conocimiento de la capa subyacente local de una detallada geologa urbana. Centrales hidroelctricas subterrneas: la idea de situar centrales hidroelctrica o de bombeo subterrneas es casi tan conocida, que han dejado de ser novedad en el diseo. Estos es un desarrollo que tuvo lugar a partir de la segunda guerra mundial; aunque a fines del siglo XIX, una de las primeras centrales elctrica o hidroelctrica canadienses en Nigara fallas utilizo el subsuelo en un cierto grado. Las turbinas impulsada por agua se situaron en el fondo de unas excavaciones circulares profundas y se conectaron con los generadores situados en la superficie por medio de flechas de acero, y por eso, esta no puede ser considera completamente subterrnea. Cimentacin de presas: la construccin de una presa almacenadora de agua altera ms las condiciones naturales que cualquiera otra obra de la ingeniera civil. Esta es importante por la funcin que desempean: en el almacenamiento de agua para el suministro de avenidas, recreacin o irrigacin. Obra de control fluvial: desde hace ms de 3000 aos el hombre ha tratado de amansar algunos de los grandes ros del mundo. Las primeras obras de ingeniera civil fueron con toda probabilidad las de control fluvial. La obras fluvial es esencia la regulacin de la corriente natural del ro dentro de un curso bien definido, generalmente el que suele ocupar la corriente. Ya que la desviacin del curso probablemente ocurrir durante los periodos de caudal de avenida, la obra de control consiste en regular la avenida.1.1.1 Geologa en obras vialesLa geologa en obra viales juega un papel muy importante pues la mayora de las carreteras, tneles, y dems obras viales utilizan la geologa para realizar estudio de suelo de los terrenos que se utilizaran para dichas obras. Ahora veremos algunos ejemplos donde se aplica la geologa.Perforacin de Lumbreras: una de las partes ms especializadas en las excavaciones abiertas es la perforacin de lumbreras para el acceso de trabajos de tneles. Existe una experiencia abundante que nos ofrece la industria minera; por cierto, la perforacin de lumbreras es una operacin de construccin compartida por los ingenieros civiles y los de minas, pues muchas de las galeras de las grandes minas son obras de contratistas en ingeniera civil y muchos ingenieros mineros se les consulta acerca del problema con lumbreras en obras civiles.Cimentacin de Puentes: como antecedente necesario deber recalcarse la gran importancia de la geologa en la cimentacin de los puentes. Por muy cientficamente que est diseada una columna de un puente, en definitiva el peso total del puente y las cargas que soporta debern descansar en el terreno de apoyo. Para el ingeniero estructural las columnas y los estribos de un puente no son realmente interesantes. Sin embargo, debe prestarles un inters ms que pasajero, ya que muy menudo el diseo de las cimentaciones compete al ingeniero estructural responsable del diseo de la superestructura.Campos de Aviacin: el crecimiento de la aviacin civil ha sido extraordinario en los ltimos siglos; y es en este por su extensin en donde la geologa no es tan determinante como en otros tipos de construcciones. Los campos de aviacin modernos tienen que ser reas muy grandes y bastante planas sin serios impedimentos para volar en los alrededores.Carreteras: son contadas las obras de ingeniera civil que guardan relacin tan estrechamente con la geologa como las carreteras. Se puede esperar que todo proyecto de carreteras importante encuentre una gran variedad de condiciones geolgicas, puesto que se extienden grandes distancias. Aunque ser extrao que una carretera requiera actividades constructivas en las profundidades del subsuelo, los cortes que se realizan para lograr las gradientes uniformes que demandan las autopistas modernas proporcionan por necesidad una multitud de oportunidades de observar la geologa. No slo es atractivo para los conductores, sino que tambin revelan detalles de la geologa local que de otro modo seran desconocidos.3.6.6 Geologa en edificacionesLa geologa en las edificaciones constituye la zapata en la cual se apoyan todas las edificaciones existentes en la actualidad, pues, se debe realizar siempre un estudio del suelo sobre la cual nosotros los ingenieros civiles debemos construir.Si no se realizan los estudios del suelo debido la mayora de las edificaciones con el tiempo pueden tener problemas los cuales son muy difciles de reparar estando ya la edificacin terminada. Ahora veremos un ejemplo de la explotacin de canteras para conseguir la piedra para las edificaciones. IV. CONCLUSIONLa anterior investigacin nos muestra temas muy importantes para la humanidad y para la formacin de nuestra carrera ya que muestra a la geologa y al desarrollo que esta conlleva a la actualidad contempornea. En este trabajo vimos los diferentes tipos de desarrollos de la sociedad como los acontecimientos geolgicos que ocurren a lo largo del tiempo.Tambin nos habl sobre las cantidades de energa que pueden obtenerse medianteprocesosnucleares y que superan con mucho a las que pueden lograrse mediante procesos qumicos, que slo implican las regiones externas del tomo.De hecho en el trabajo se habla sobre el origen de los yacimientos minerales que en ellos esto puede ser tan variado como lo son los procesos geolgicos, y prcticamente cualquier proceso geolgico puede dar origen a yacimientos minerales. Entre otras cosas vimos los tipos de procesos geolgicos y sus funciones, como de la misma manera se vio la gran importancia que tiene la geologa en la ingeniera, y pues esto es muy importante para nosotros como estudiantes y en un futuro ingenieros petroleros. Espero esta investigacin les sirva de mucho, es muy importante el tema.V. BIBLIOGRAFA

http://www.educared.org/global/anavegar7/alumnos/htm_alumnes/ganadores/modalidad%20a/categoria%203/3_1420/yacimientos.htm#arriba

http://www.smis.org.mx/htm/sm7.htmYacimiento ortomagmticos

Estructura de los yacimientos hidrotermales.

Proceso de sedimentacin en la desembocadura del ro.

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