8/3/2019 UNIDAD 13. RECURSOS MINERALES Y ENERGTICOS

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UNIDAD 13. RECURSOS ENERGTICOS Y

MINERALES

1. USO DE LA ENERGA

Energa es la capacidad de producir trabajo.

El 99% de la energa utilizada en la Tierra proviene, de forma

directa o indirecta, del Sol.

La energa de mayor calidad ser la ms concentrada (petrleo,carbn, uranio, etc.).

La rentabilidad econmica de una fuente energtica viene

indicada por su accesibilidad, la facilidad de explotacin y de

transporte, precio, etc.

Se denomina sistema energtico al conjunto de procesos

realizados desde sus fuentes hasta sus usos finales. Son el

proceso de captura, extraccin, transformacin, transporte yconsumo.

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Un convertidor es un componente del sistema energtico que

permite la transformacin de una forma de energa en otra para

facilitar su transporte o uso. Esta transformacin conlleva una

prdida de energa.Se llama rendimiento energtico a la relacin entre la energa

suministrada al sistema y la que obtenemos de l

(salidas/entradas) expresada en tanto por ciento.

Se denomina coste energtico al precio que pagamos por utilizar

la energa secundaria (recibo de la luz, etc.).

Las energas convencionales son los combustibles fsiles (carbn,

petrleo y gas natural), la energa natural y la hidroelctrica. Estas

energas no son renovales y producen un gran impacto ambiental.

Se denomina recurso a la estimacin terica de la cantidad total

que hay en la corteza terrestre de un determinado combustible

fsil o de un mineral.Se denomina reserva a la cantidad descubierta de un combustible

fsil cuya explotacin resulta econmicamente rentable.

2. ENERGAS CONVENCIONALES

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CARBN

Se forma por la acumulacin de restos vegetales en el fondo de

pantanos, lagunas o deltas, debido a procesos de fermentacin.

Se trata de un combustible de alto poder calorfico y uno de los ms

abundantes. Emite mucho dixido de azufre debido a su alto

contenido en azufre, siendo el principal agente causante de la lluvia

cida.

Las explotaciones a cielo abierto son ms econmicas, pero su

impacto ambiental y paisajstico es mayor que en las minas (en este

caso, se incrementan los costes y los riesgos por colapsos y

enfermedades, adems de generar grandes escombreras que

contaminan el aire, las aguas superficiales y las aguas

subterrneas).

El principal uso del carbn es su combustin en centrales

trmicas para producir electricidad (30% de la energa elctrica

mundial). Para minimizar sus efectos negativos sobre el medio

ambiente se puede sustituir el combustible por otro con menos

azufre, preprocesado del combustible y diseo de centrales

ms eficientes.

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PETRLEO

Se origin por la muerte masiva del plancton marino, por

transformacin de materia orgnica en hidrocarburos por un proceso

de fermentacin, impregnando dichos hidrocarburos la roca madre

sedimentaria. Este petrleo puede emigrar y acumularse en unaroca almacn, con metano por encima y agua salada por debajo.

El petrleo se extrae en forma de crudo (mezcla de hidrocarburos

gaseosos, lquidos y slidos), siendo necesario para su utilizacin un

proceso de destilacin fraccionada, en la que se va elevando la

temperatura para separar las distintas fracciones.

Los principales usos del petrleo son los gases licuados, gasolina,

nafta y queroseno, gasleos, fuel, fertilizantes, pesticidas,plsticos, fibras sintticas, pinturas, medicinas, etc.

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GAS NATURAL

Procede de la fermentacin de la materia orgnica acumulada en

los sedimentos. Es una mezcla de hidrgeno, metano, butano,

propano y otros gases.

Su explotacin es muy econmica pues fluye por s solo, y sutransporte es sencillo, econmico y de bajo riesgo.

Se utiliza directamente en los hogares y en la industria. Produce

menos dixido de carbono que los otros combustibles fsiles y no

emite xidos de nitrgeno y azufre.

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ENERGA NUCLEAR: FISIN

Se trata de una reaccin en cadena que proporciona una gran

cantidad de energa. Su combustible se extrae del mineral uranio.

Los residuos radiactivos permanecen activos al menos durante

10000 aos..

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ENERGA HIDROELCTRICA

Los embalses capturan y transforman la energa potencial en

elctrica.

Es una energa de bajo coste y de mnimo rendimiento, no emite

contaminacin y permite el aprovechamiento del agua para otrosusos. Son efectos negativos la reduccin de la diversidad biolgica,

la modificacin del nivel fretico, erosin, , riesgo de catstrofes,

destruccin de tierras de labor, traslado de poblaciones, etc.

3. ENERGAS ALTERNATIVAS

Se trata de energas renovables y de bajo impacto ambiental.

Vamos a distinguir entre energas procedentes del sol e

independientes de la energa solar.

ENERGAS PROCEDENTES DEL SOL

Son:

-Sistemas arquitectnicos pasivos: consiste en adecuar la

orientacin, el diseo, el espesor de los muros, el tamao de las

ventanas, etc., para conseguir un consumo mnimo. Se conoce

como arquitectura bioclimtica.

-Centrales trmicas solares: se captura y concentra la luz solar

mediante un colector.

-Centrales solares fotovoltaicas: se convierte directamente la luz

del sol en electricidad, mediante un material semiconductor. Sus

inconvenientes son el espacio necesario, su impacto visual y lavariabilidad de su produccin.

-La energa de la biomasa: es la materia orgnica susceptible de

ser usada como combustible (residuos forestales, desechos

animales, basura, residuos agrcolas, etc.). Emite a la atmsfera el

mismo dixido de carbono que absorbi durante la fotosntesis

(balance cero de emisiones). El principal inconveniente es el

transporte. La biomasa se puede quemar directamente otransformarse en otros combustibles (biogs o biocombustibles).

-Biomasa energtica: es la quema directa de lea, para

calefaccin y/o agua caliente y para obtener energa elctrica en las

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centrales trmicas de biomasa.

-Biogs: mezcla de metano, dixido de carbono y otros gases. Se

obtiene por fermentacin anaerobia de residuos orgnicos

biodegradables, dentro de un digestor.

-Biocombustibles: son carburantes qumicos que provienen de la

transformacin de la biomasa. Son el bioetanol (se obtiene por

fermentacin alcohlica y posterior destilacin y deshidratacin, de

vegetales ricos en almidn como cereales, patatas o sacarosa

como la remolacha o la caa de azcar). Se puede mezclar con la

gasolina adaptando los motores) y el biodisel (se obtiene a partir

de aceites vegetales y con aceites de fritura y grasas animales. En

todos los casos se someten a un proceso de esterificacin metlica,

pudindose emplearse solo, en motores adaptados, o mezclados

con otros combustibles fsiles en cualquier motor disel. Supone

una drstica disminucin en las emisiones de dixido de carbono,

xidos de azufre y partculas en suspensin, aunque aumenta las

de xidos de nitrgeno).

-Energa elica: se utilizan aerogeneradores. Sus inconvenientes

son el impacto visual y la muerte de aves.

ENERGAS INDENPENDIENTES DE LA ENERGA SOLAR

Son:

-Energa maremotriz: se aprovecha las variaciones del nivel del

mar o mareas, y su funcionamiento es similar al que tiene lugar en

los embalses hidroelctricos, aprovechando la energa cintica al

entrar y salir de la baha, para generar electricidad.-Energa geotrmica: existen centrales geotrmicas que generan

electricidad. Tambin se puede aprovechar el agua caliente para

calefaccin. Es una energa no renovable, pues la energa trmica

de los pozos no dura ms de 15 aos.

-El hidrgeno como combustible: produce el triple de energa

calorfica que el petrleo y no emite dixido de carbono, pero la

mitad del hidrgeno utilizado se extrae del gas natural mediante unproceso en el que se libera dixido de carbono. Tambin podra

obtenerse por hidrlisis del agua, pero actualmente es un proceso

caro; se est investigando en su obtencin por fotlisis del agua.

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Tambin se puede utilizar el hidrgeno en las pilas de

combustible. Estas pilas convierten en electricidad la energa

qumica del hidrgeno, liberando protones que formarn agua al

combinarse con el oxgeno.

-Energa de fusin nuclear: es la unin de ncleos ligeros para

dar origen a otro ms pesado, liberndose una gran cantidad de

energa. Se utilizan el deuterio y el tritio, que son dos istopos del

hidrgeno y que, al unirse, forman helio y liberan neutrones y

energa.

Podemos hacer un uso ms eficiente de la energa mediante:

-Cogeneracin: es la produccin combinada de dos formas tiles

de energa a partir de una nica fuente de combustible. Por ejemplo

el calor desprendido durante la generacin de electricidad se puede

aprovechar para calentar el agua.

-Aumentar la eficiencia en el sistema elctrico.

-Valoracin del coste real de la energa que consumimos.

-Valoracin de los costes ocultos de la energa.

-Reduccin del consumo en los diferentes sectores.

-Medidas de ahorro personales.

4. RECURSOS MINERALES

Los vamos a clasificar en meatalferos y no metalferos

(fertilizantes, combustibles fsiles y materiales de construccin).

RECURSOS MINEALES METALFEROSSe emplean en la obtencin de metales y de energa (uranio).

Los yacimientos son emplazamientos con alta concentracin de

elementos.

Un mineral es mena de un elemento concreto, cuando tiene una

alta concentracin de dicho elemento.

Las explotaciones de un yacimiento se llaman minas.

Los minerales metalferos se dividen en abundantes (aluminio,hierro, magnesio, cromo y titanio) y escasos (cobre, plomo, cinc,

estao, plata, oro, mercurio y uranio).

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Las reservas son la cantidad de mineral cuya explotacin se

considera econmicamente rentable, lo cual depende del coste de

la explotacin, la demanda y el porcentaje de metal.

En la actualidad, metales como el plomo, el estao y el cobre estn

siendo sustituidos por nuevos materiales como diversos tipos de

plsticos.

La siderurgia es la extraccin del hierro de los minerales que lo

contienen.

El acero es hierro con una proporcin de carbn menor del 1,5%.

El acero inoxidable es una aleacin de acero, nquel y cromo.

El aluminio es muy abundante en la bauxita, siendo ligero,

maleable, resistente a la erosin y fcilmente reciclable. Sus

principales impactos medioambientales son la deforestacin y la

prdida de biodiversidad.

Los principales impactos medioambientales de la minera son los

impactos sobre la atmsfera, sobre las aguas, sobre el suelo,

sobre la flora y sobre la morfologa.

RECURSOS MINERALES NO METALFEROS

MINERALES USADOS COMO FERTILIZANTES

Los fertilizantes esenciales son el fsforo, el nitrgeno y el potasio.

El apatito es el mineral de fsforo.

El nitrgeno atmosfrico se puede fijar de forma natural

(atmosfrica y biolgica) y artificial.

Los recursos minerales ms ricos en potasio son las sales marinas.

ROCAS EMPLEADAS EN L A CONSTRUCCIN

Se denominan ridos, y se obtienen de todos los tipos de rocas

conocidas. Los ms destacados son los bloques de piedra,

rocalla (roca triturada), arena y grava, cemento (mezcla de caliza

y arcilla, sometida a unos 1400 C), hormign (mezcla de cemento

con arena o grava), yeso, arcillas y vidrios (se fabrica derritiendoa 1700 C arena de cuarzo, sosa y cal).