Recursos de a Geosfera. Impactos Asociados

5/10/2018 Recursos de a Geosfera. Impactos Asociados - slidepdf.com

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DINÁMICA DE LADINÁMICA DE LAGEOSFERA Y RIESGOSGEOSFERA Y RIESGOS

GEOLÓGICOSGEOLÓGICOSParte IIParte II



Recursos energéticos: El carbónRecursos energéticos: El carbón

Ver Infografía del carbón

El carbón es consecuencia de la acumulación de restos vegetales en unacuenca sedimentaria (pantanos, lagunas, deltas…) que son transformadospor bacterias anaerobias (fermentaciones) en carbón, CH4, y CO2.

A medida que se

desprenden los gases, seenriquece el carbón, queva quedando enterradobajo capas de tierra.



Tipos de carbónTipos de carbón

Según el origen

Húmicos: Restos vegetales leñosos estratificados con

rocas detríticas

Sapropélicos: Restos vegetales no leñosos (algas,hongos, esporas…) y no estratificados

Según lacantidad de

carbono

Turba: menos del 60% de carbono. Muchas impurezas, bajo podercalorífico.

Lignito: entre un 60 y un 75 % de carbono. Aspecto leñoso.

Hulla: Tiene entre un 75 y un 90% de carbono. Procede degrandes bosques de helechos.

Antracita: Contiene hasta un 95% de carbono. El carbón con mayorpoder calorífico. Arde con difucultad. Se metamorfiza a grafito.



C a n t i d a d d e c a

r b o n o

Turba

Antracita

Hulla o bitumen

Lignito

Tipos deTipos de

carbóncarbón



Explotación del carbónExplotación del carbón



Impacto ambientalImpacto ambientalLa extracción de carbón origina grandes cambios geomorfológicos (paisaje). Si laextracción es a cielo abierto:

•Grandes agujeros abandonados•Escombreras•Nubes de polvo•

Contaminación de aguas subterráneas y superficiales•Contaminación acústica (máquinas y voladuras)

En la actualidad , en los países desarrollados, las compañías mineras estánobligadas a dejar el paisaje restituido cuando han terminado su trabajo,

rellenando los agujeros y reforestando la zona. También es muy importantecontrolar y depurar el agua de lixivación, que va cargada de materiales muytóxicos, como metales pesados y productos químicos usados en la minería, yes muy contaminante, por lo que debe ser controlada cuidadosamente.



Si la extracción es en minas subterráneas.

•Tiene un mayor coste económico y social•Pilas de escombros de estériles•Enfermedades (silicosis)•Explosiones de grisú•Contaminación de aguas



Utilización del carbónUtilización del carbónEl principal uso del carbón es como combustible en las centrales térmicas.

Los principales impactos que se originan al quemarlo son:

• Nubes de cenizas y gases• Sustancias tóxicas (metales pesados)• Formación de lluvia ácida• Incremento de gases de efecto invernadero• Alteraciones del microclima local

La legislación actual también obliga a las

centrales a controlar sus emisiones. Ellavado y machacado previo del carbónayuda a reducir las emisiones decompuestos de azufre.



El petróleoEl petróleoSe empieza a extraer de forma industrial a partir de1859 y supuso un gran avance para distintos tipos deindustrias, como la energética y automóvil.



CaracterísticasCaracterísticasEl petróleo se forma a partir de la acumulación de grandes cantidades deorganismos planctónicos que mueren debido a cambios ambientales a los queson muy sensibles (cambio de salinidad, enturbiamiento del agua, cambio detemperatura, etc.).

Estos restos de materia orgánica pueden quedar enterrados por arenas yarcillas formando fangos en los que se desarrollan bacterias anaerobias quedescomponen los restos orgánicos, eliminando el N y O y quedando unresiduo enriquecido en C y H.

El resultado de las fermentaciones es la formación de un fango rico en

materia orgánica descompuesta, negro y de mal olor, que se denominasapropel. El enterramiento de estos barros provoca un incremento detemperatura y una creciente maduración de los restos orgánicos.



Yacimientos de petróleo Yacimientos de petróleo

Los yacimientos de petróleo son grandes masas rocosas con sus poros y fisurasinundados con este material (normalmente con metano por encima y aguasalada por debajo).

Normalmente la roca almacén no corresponde al lugar o roca madre en la quese generó el petróleo, ya que, debido a su menor densidad, su estado fluido y la

presión a la que está sometido, se produce su migración desde dicha roca hastala que actúa como almacén.

La migración del petróleo se ve detenida en los casos en los que se encuentrauna “pantalla” impermeable.



Extracción del petróleoExtracción del petróleoHay varias fases:

• Estudios geológicos• Anomalías gravimétricas• Sondeos

• Perforación y bombeo• Ascenso natural• Ascenso por la presión del gas o por

inyección de fluidos

• Oleoductos• Petroleros

Extracción

Transporte

Localizacióndel petróleo



Refinado del crudoRefinado del crudoEl crudo (petróleo extraído sin tratar) no sirve para nada, debe serrefinado antes de utilizarse. Los procesos de refinado se denominandestilación fraccionada. Consisten en un progresivo aumento detemperatura , con lo que se consigue separar las distintas fraccionessegún su punto de ebullición:

1.primero los gases (metano, etano, butano, …)2.después los líquidos (gasolina, nafta, queroseno, …)3.finalmente depositados los sólidos (alquitrán, betún, …)

El petróleo tiene una gran variedad de compuestos, al punto que de élse pueden obtener por encima de los 2.000 productos.



Ventajas del petróleo Ventajas del petróleo

1. Poder calorífico alto (88% del consumo energéticomundial)

2. No produce depósitos sólidos (cenizas…)3. Barato

4. Extracción localizada5. Industria petroquímica: Importante y fuente de muchos

productos:• Abonos• Fibras sintéticas•

Plásticos



Inconvenientes – Impacto ambientalInconvenientes – Impacto ambiental

Riesgo de catástrofes:

• Incendios• Vertidos• Mareas negras




Contenido en azufre

• Liberación SO2• Lluvia ácida




Combustión:

• Liberación CO2• Efecto invernadero

Uso de la gasolina:

• Óxidos de Nitrógeno• PAN• Sustancias cancerígenas• Metales pesados

Dependencia excesiva Agotamiento (aproximadamente 80 años)Calentamiento del agua de refrigeración y alteración de ecosistemas



Infografía del petróleo

http://var/www/apps/conversion/current/tmp/scratch23700/infograf?as\petroleo\ver_infografia.html




Gas naturalGas naturalEl GAS es un combustible de origen fósil que se encuentra en el subsuelo y procede

de la descomposición de materia orgánica atrapada entre estratos rocosos. Losprincipales son:

a) Gas de hull a, obtenido por destilación del carbón, propiedades similares al gasnatural.

b) Gas natural, extraído de yacimientos subterráneos, es una mezcla dehidrocarburos principalmente metano (CH4) .

c) Propano y bu tano, obtenidos por destilación del petróleo, llamados gasesembotellados, se almacenan en bombonas o tanques metálicos.





















Gas naturalGas naturalProcede de la fermentación de materia orgánica. Es una mezcla de H2, CH4,butano, propano y otros gases en proporciones variables.

Inicialmente no se utilizaba, se consideraba un residuo que se quemaba en laextracción del petróleo.

Hoy en día está cobrando más importancia debido a su poder calorífico mayorque el petróleo

Su extracción es sencilla, fluye por la propia presión

El transporte y almacenamiento necesita una licuefacción previa.: Mediante tuberías de acero (gasoductos) Por mar en buques metaneros , para ello se licúa a -160 ºC

para reducir 600 veces su volumen.



























Ventajas Ventajas

1.Poder calorífico alto2.Regulable3.No produce humos

4.Transporte sencillo y de bajo riesgo5.Produce un 65% menos de CO2 que otroscombustibles fósiles

6.No genera NOx

ni SO2

(un poco), por lo tantono produce lluvia ácida



















InconvenientesInconvenientes

1.Riesgo de explosiones2.Escapes de metano (efecto invernadero más

grave que el CO2

3.El transporte en barcos puede ser peligroso4.Accidentes domésticos.











Infografía del gas natural




Energía nuclearEnergía nuclearLa energía nuclear es la acumulada en el núcleo de distintos elementosque se liberan en reacciones de fisión o fusión.







Fisión nuclearFisión nuclear Al bombardear núcleos pesados conneutrones, el núcleo se divide en elementosmás ligeros, más neutrones y una grancantidad de energía. Como los neutronespueden chocar a su vez con otros núcleos

pesados se desencadena una reacción encadena, en la que el principal problema eracontrolar la energía liberada

Inicialmente, todos los estudios e investigaciones están encaminados a lafabricación de bombas nucleares. La utilización con fines no militares seinicia en la década de los años 40 y conducen a la fabricación de losreactores nucleares para la obtención de energía eléctrica.

















Ventajas Ventajas

1. Cantidades enormes de energía2. No explota como las bombas atómicas (distintos materiales: uranio vs.Plutonio)

3. Medidas de seguridad altas4. Coste económico bajo5. No genera gases de efecto invernadero

La energía nuclear tiene numerosos defensores, que señalan comoprincipales ventajas:













InconvenientesInconvenientes

También tiene numerosos detractores, que señalan como principalesdesventajas:

1.Los posibles fallos de los sistemas de seguridad (accidentes nucleares

como Chernóbil)2.Residuos radiactivos. Efectos nocivos de la radiación sobre los seresvivos3.Contaminación térmica4.Posibilidad de usos militares













Impacto ambientalImpacto ambiental

1. Alteración de ecosistemas cercanos a las centrales porvariaciones microclimáticas: calentamiento del agua(refrigeración) y aumento de vapor de agua atmosférico.

2. Los residuos radiactivos permanecen activos mas de 10.000años

3. Los costes de construcción y mantenimiento son altísimos

4. No es una energía renovable.

Por estas razones, a pesar del auge inicial, se han parado muchos proyectospara la construcción de centrales nucleares, aunque todavía supone unimportante porcentaje de la energía obtenida en el mundo desarrollado.















Infografía de la energía nuclear






Fusión nuclearFusión nuclear•

Se puede obtener hasta 4 veces más energía que con la fisión.• Es la energía que tiene lugar en el sol.

• Se fusionan isótopos de hidrógeno y se obtiene helio y energía.

• Inicialmente hay que aportar mucha energía para iniciar la reacción, pero

luego se recupera














Ventajas de la fusión nuclear Ventajas de la fusión nuclear

Es todavía una fuente de energía teórica, pero presenta muchasventajas frente a la fisión:

• Más energía obtenida• Menos contaminación

• No hay radiactividad

• Materia prima abundante y barata















Infografía de la fusión nuclear




Energía geotérmicaEnergía geotérmica•

Aprovecha el calor interno de la Tierra.• Tiene un elevado potencial (40 millones de veces más energíaque el gas y el petróleo), pero es difícil de aprovechar.










Ventajas Ventajas

• Es una fuente que evitaría la dependencia energética del exterior.• Los residuos que produce son mínimos y ocasionan menor impacto

ambiental que los originados por el petróleo, carbón...• Sistema de gran ahorro, tanto económico como energético• Ausencia de ruidos exteriores•

Los recursos geotérmicos son mayores que los recursos de carbón,petróleo, gas natural y uranio combinados.• No está sujeta a precios internacionales, sino que siempre puede

mantenerse a precios nacionales o locales.• El área de terreno requerido por las plantas geotérmicas por megavatio es

menor que otro tipo de plantas. No requiere construcción de represas, tala

de bosques, ni construcción de tanques de almacenamiento decombustibles.



























InconvenientesInconvenientes• En ciertos casos emisión de ácido sulfhídrico que se detecta por su olor a

huevo podrido, pero que en grandes cantidades no se percibe y es letal.• En ciertos casos, emisión de CO2, con aumento de efecto invernadero; es

inferior al que se emitiría para obtener la misma energía por combustión.• Contaminación de aguas próximas con sustancias como arsénico,

amoníaco, etc.• No está disponible más que en determinados lugares.• No se puede transportar (como energía primaria).• Contaminación térmica.• Deterioro del paisaje.
























Infografía de la energía geotérmica




Recursos geológicosRecursos geológicos• Los recursos minerales son recursos naturales no renovables queobtenemos de la geosfera.• Han sido continuamente explotados a lo largo de la historia como fuente

de materias primas.• En los últimos tiempos han evolucionado las técnicas de explotación y

también el impacto causado por las diferentes técnicas mineras.














Recursos mineralesRecursos minerales• Existen mas de 2000 minerales conocidos, por sólo unos 90 tienen interésindustrial y comercial.• Se extraen en lugares donde la concentración es elevada: Yacimientos• Si la concentración del mineral compensa los costes de explotación, el

yacimiento será rentable.













Mena del mineral: partemetálica y de interés delmineral.

Ganga del mineral: Material

sin interés. Se amontona enescombreras de residuos oescorias

Después de sacar el mineral (minas a cielo abierto o subterráneas) el minerales tratado para separar la mena de la ganga.
















Menas metálicas de interésMenas metálicas de interés





Recursos no metálicosRecursos no metálicos

1. Rocas industriales2. Fertilizantes3. Energéticos (ya vistos en este tema)








Rocas industrialesRocas industriales

Se usan en procesos industriales de forma directa o tras un proceso depreparación.

Existen cinco grupos según el Instituto Tecnológico Geominero.

1. ARIDOS2. CONGLOMERANTES3. ROCAS DE CONSTRUCCIÓN4. VIDRIOS5. PRODUCTOS CERÁMICOS

Á














ÁRIDOS ÁRIDOSSe extraen y se usan de forma directa. Como mucho se trituran, lavan y

clasifican por tamaños

El uso principal es como componentedel hormigón.

Son el grupo de rocas industriales quemayor volumen y peso supone detodos los recursos minerales. Estoimplica procesos de transporte muycaros.

Se distinguen dentro de este grupo:

•Rocalla•Gravas



















Rocallaocalla ::

Es cualquier tipo de roca triturada para elfirme de carreteras y vías de ferrocarril

Gravasravas:

Se extrae de graveras, donde se acumula de forma natural. Se explota en lacercanía al lugar de uso (ciudades…) debido al coste del transporte, lo que

supone importantes impactos ambientales.















Impactos de la graveraImpactos de la gravera

El agua se usa para lavar las gravas. Aumento de la turbidezMateriales de arrastreImpacto en la flora y fauna

Montones dearenas ygravas

Perdida de sueloy cubiertavegetal

Impacto visual

Posible transformación en vertedero incontroladoContaminación de aguas subterráneas y ríos cercanos Aumento de evaporación de aguaDescenso del nivel freático

Polvo, ruidos, aumento de tráfico pesado Vertidos de aceites de maquinaria

RIO Gravera
























ConglomerantesConglomerantes

Materiales que contienen áridos en polvo. Se mezclan con agua paraformar pastas que en contacto con el aire endurecen.

a)Arcilla: Se puede volver plástica (pierde adherencia y resistencia). Esuno de los materiales de construcción conocidos desde tiempos antiguos.

b)Cal. Procede de la roca caliza tratada a altas temperaturas. No pierdesus propiedades con el agua

c)Yeso. Se extrae directamente de las canteras. Se calcina y se mezclacon agua para su uso como argamasa.

d)Cemento. Mezcla de caliza y arcilla (3:1), cocido a más de 1400ºC paraque pierda el agua y el CO2 y luego se tritura.















ARCILLA

CAL VIVA

YESO

CEMENTERA

R d t ióR d t ió









Rocas de construcciónRocas de construcción

La arcilla, yeso y cemento también puedenconsiderarse rocas de construcción.

Cantera de granito

Bloques de piedra extraídas de canteras próximas al lugar de construcción (por

costes del transporte). Pueden pulirse en caso de materiales ornamentales comomármoles, granitos o travertinos.

Cantera de mármol












Vidrios Vidrios

Se obtienen derritiendo arena de cuarzo(sílice) a mas de 1700ºC con sosa y cal, yluego se deja enfriar rápidamente

Productos cerámicosProductos cerámicosLa base de estos productos es la arcilla. Se moldea en húmedo y seendurece en la cocción. Los distintos cerámicos dependen de losaditivos utilizados durante la cocción,













FertilizantesFertilizantes

Otro uso importante de las rocas es para la fabricación defertilizantes. Principalmente se usan rocas sedimentarias quecontengan P (rocas de sedimentos marinos), N, K (de salesmarinas) y S (se extrae de rocas magmáticas).









Impacto ambiental de la mineríaImpacto ambiental de la minería

Impactos en la atmosfera:

a)Contaminación por partículas sólidas (polvo) y gases. En menormedida, emisiones de la maquinaria empleada en la mina.b)Contaminación acústica (maquinaria y voladuras)









Mina de cobre de Chuquicamata




Impactos en las aguas

a) Contaminación de aguas superficiales por escorrentía.

b) Arrastre de partículas sólidas, elementos metálicos.c) Contaminación de acuíferos por aceites, hidrocarburos… oproductos del lavado de las escombreras








Escombreras de una minaabandonada en Teruel





Impactos en el suelo:

a)Ocupación irreversibleb)Modificación del uso del sueloc)Aumento de la erosión







Impactos en la f lora y en la fauna:

a) Eliminación del suelo que supone eliminación de la

flora y por tanto también de la fauna.b) El polvo de la mina sobre las hojas provocadisminución de la fotosíntesis y muerte de plantas.

c) La creación de carreteras para la maquinaria ytransporte del mineral. Puede suponer un importanteefecto barrera.

d) Los ruidos pueden suponer alteraciones de lascostumbres de los animales, aumento de estrés,disminuye la reproducción…














Impacto sobre el paisaje y la geomorfología

•

Cambios globales del paisaje• Escombreras• Inestabilidad de laderas (peligro de

derrumbamientos)











Impacto sobre el medioambiente socioculturalmpacto sobre el medioambiente sociocultural

•

Alteración de zonas de interés cultural• Aumento de tráfico• Riesgo de accidentes• Afecta a la calidad de vida (aumento de las enfermedades nerviosas y

respiratorias en las proximidades de las minas)• Cambios demográficos (primero aumenta durante la explotación y

luego disminuye cuando se abandona la mina)• Oscilación de sueldos y poder adquisitivo

















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