Recursos Energéticos Y Minerales.

1. Concepto de la Energía:

La energía es la capacidad de producir trabajo. El 99% de la energía utilizada en la tierra proviene de forma directa o indirecta del Sol.

La energía puede aparecer bajo muchas formas: calorífica, electromagnética, mecánica, potencial, nuclear, etc... Todos los intercambios de energía re rigen por las leyes de la termodinámica:

Ley de la conservación de la energía.

Incremento de la entropía.

Encontramos diferentes tipos de energía:

Energías convencionales ( combustibles fósiles, nuclear y la hidroeléctrica)

Energías renovables

Energías nuevas o alternativas

2. Uso de la energía:

El uso de la energía depende de las tareas a realizar, de la fuente de energía, la accesibilidad, rentabilidad económica...

Calidad de la energía:

La utilidad de un tipo de energía va ha depender de la capacidad de producir un trabajo útil por masa o por volumen. Dos tipos de energía:

Concentrada: de mayor calidad (petróleo, uranio, carbón)

Dispersa: en grandes volúmenes, de menor calidad, poca utilidad práctica (calor)

Rentabilidad económica:

La rentabilidad económica es un factor muy importante para la utilización de una fuente energética y vendrá indicada por su accesibilidad, la facilidad de explotación y de transporte, etc.

La rentabilidad dependerá de su precio.

Sistemas energéticos:

Sistema energético; conjunto de procesos realizados sobre la energía desde sus fuentes originarias hasta sus usos finales. Dividido en varias fases:

Proceso de captura o extracción: conseguir la energía de la fuente original.

Proceso de transformación: generar la fuente de energía que se podrá utilizar directamente.

Transporte.

Consumo de energía secundaria.

Convertidor: componente del sistema energético que permite la transformación de una forma de energía en otra para facilitar su transporte o uso.

En casa transformación de energía hay pérdidas de energía inevitables en forma de calor. Más convertidores forman una cadena más larga por tanto ↓ eficiente.

Rendimiento energético:

Se llama rendimiento de un sistema a la relación entre la energía suministrada al sistema y la que obtenemos de él expresada en tanto por ciento.

Rendimiento menor al 100%. Causas:

Inevitables: pérdidas energéticas que crea un aumento de la entropía.

Corregibles: mejorando las imperfecciones, fallos o defectos de funcionamiento.

Coste energético:

Precio que pagamos por utilizar la energía secundaria. Pero hay unos costes ocultos como la construcción, el mantenimiento, desmantelamiento...

Otros costes ocultos como el impacto medioambiental.

3. Energías convencionales:

Combustibles fósiles, nuclear e hidráulica. Algunas de estas energías convencionales son no renovables por lo tanto pueden llegar al agotamiento y esto creara un ↑ de impacto ambiental.

Combustibles fósiles:

Diferencia entre recurso y reserva.

Recurso

Estimación teórica de la cantidad total que hay en la corteza terrestre de un determinado combustible fósil o de un mineral. Esta cantidad es fija y está determinada por los procesos geológicos.

Reserva

Cantidad descubierta de un combustible fósil cuya explotación resulta económicamente rentable.

Representan el 79,6% de la energía comercial utilizada en el mundo. Producen graves problemas de contaminación y de incremento del efecto invernadero →desarrollo de energías renovables →desarrollo energético sostenible.

El Carbón:

Formación:

Acumulación de restos vegetales en el fondo de pantanos, lagunas o deltas.

Sin 02→ fermentación de por bacterias degradadoras de lignina y celulosa.

Obtención de carbón, metano, CH4 y CO2.

Requiere rápido enterramiento →evitar putrefacción (proceso lento y continuo).

Enterramiento de carbón en suelos arcillosos impermeables (pizarra).

Combustible:

Alto poder calorífico.

Sucio (contienen azufre) en la combustión libera SO2 (lluvia ácida), también CO2.

Extracción:

Cielo abierto: más económico económico, mayor impacto ambiental y paisajístico.

Minas: más costes económicos y sociales.

Genera escombres de estériles (producción de la extracción del petróleo). Ocupan mucho terreno, impacto al paisaje, contaminación al aire, contaminación al agua y suelos.

Usos:

Centrales térmicas→ energía→ vapor de agua→ turbina→ dinamo→ energía eléctrica (30% de energía eléctrica mundial procede del carbón).

Estrategias para minimizar impactos:

Sustitución del combustible por otro.

Preprocesado del combustible: disminuir cantidad de azufre.

Diseño de centrales térmicas más eficientes: eliminar componentes sulfatados antes de salir a la atmósfera.

El Petróleo:

Origen:

Muerte masiva de plancton marino→ sedimentación con cienos y arenas→ barros sapropélicos.

Materia Orgánica→ hidrocarburos; cienos y arenas→ roca sedimentaria (margas y areniscas→ roca madre). Poca densidad : el petróleo aflora a la superficie y pasa a la atmósfera→ deja sólido bituminoso. Si no aflora (materia impermeable)→ impregna rocas porosas→ CH4 por encima y agua salada por debajo.

Transporte:

Oleoductos

Petroleros (puede producir mareas negras)

Usos:

Distintas fracciones:

Gas licuado (industrial, doméstico (como calefacciones), calderas.

Gasolina: automóviles.

Nafta y queroseno: industria química y combustible de aviones.

Gasóleo: vehículos diesel y calefacciones demésticas.

Fuel: centrales térmicas, calefacción.

Materias primas: industria química, fertilizantes, pesticidas, medicamentos, plásticos...

Principal uso el transporte (gasolineras).

El Gas Natural:

Origen:

Fermentación de materia orgánica acumulada entre los sedimentos. Mezcla de gases (hidrógeno, metano, butano, propano y otros gases).

Extracción y transporte:

Extracción sencilla→ el gas fluye por sí mismo (económico).

Transporte:

Mediante gaseoductos.

Licuado a bajas temperaturas en barcos (riesgo de explosión).

Usos:

Hogares (calefacción, cocinas).

Industria.

Centrales térmicas: más eficiente y menos contaminante que el carbón (produce 65% menos de CO2 y no produce Sox ni Nox por lo tanto no causa la lluvia ácida)

Combustible ideal. Transición de combustibles fósiles→ energías renovables (problema: reservas para veinte años).

Energía nuclear: fisión:

En la década de 1950 la energía nuclear prometía la producción de energía eléctrica a un bajo coste. En la actualidad los enormes costes de construcción y mantenimiento de las centrales, frecuentes fallos y paradas de los reactores, los accidentes y los residuos radiactivos la han convertido en una fuente de energía problemática y controvertida.

Funcionamiento de un reactor nuclear:

Consiste en la división de un núcleo pesado de U-235, por impacto de un neutrón en dos núcleos más ligeros, se libera energía y neutrones más rápidos que si vuelven a colisionar con más núcleos de uranio, provocaría la fisión a su vez de estos (reacción en cadena) esto produce un riesgo de explosión atómica.

Se emplea un moderador (agua, grafito o agua pesada D2O) que controla la velocidad de reacción y todo este conjunto absorbe neutrones sin producir nuevas fisiones. Por seguridad se emplea una refrigeración con agua ligera (H2O) y varios circuitos como medida de seguridad. Encontramos varios tipos de circuitos:

Circuito primario:

En contacto con el material radioactivo (vasija central del reactor)

El agua no sale (circuito cerrado)

Circuito de refrigeración secundario:

Enfría al primario

Origina vapor

Tercer circuito:

Licuar el vapor de agua generando en el segundo circuitos

Entrada de agua de un río o depósito exterior

Aunque no presente ningún tipo de contaminación radiactiva, una central nuclear puede provocar impactos al afectar al microclima de la zona, haciéndolo más cálido y húmedo. Además, el agua de refrigeración incrementa la temperatura de los ríos donde va a parar y puede alterar térmicamente los ecosistemas colindantes.

Energía hidroeléctrica:

La energía potencial que impulsa el agua en su camino desde las montañas hasta el mar puede ser capturada y transformada en energía eléctrica mediante los embalses, que permiten concentrar y almacenar dicha energía.

E p → E c → turbinas→ dinamo→ E eléctrica (E mecánica → E eléctrica)

Las ventajas de dicha energía son:

Bajo coste

Mínimo mantenimiento

Energía limpia

Regula el caudal de los ríos (reserva de agua potable)

Como aspectos negativos podemos destacar:

Reducción de la diversidad

Emigración de los peces

Impide navegación fluvial

Disminución del caudal de los ríos

Modificación del nivel freático

Cambio en la composición química del agua

Variaciones en el microclima

Eutrofización de sus aguas

Riesgos geológicos de tipo mixto (acelerar la erosión y la sedimentación)

Riesgos inducidos (posible rotura de la presa, costes de construcción

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