Avances Tecnologicos

Impacto de la energía

• 1. Impacto medioambiental de la energía.

• 1.1. La contaminación y sus efectos.

• 1.1.2. En la atmósfera.

• 1.1.2.1. Contaminantes secundarios: la lluvia ácida y el smog foto-químico.

• 1.1.2.2. El calentamiento global: sus causas y efectos.

• 1.1.3. En la hidrosfera.

• 1.1.4. En los suelos y la biosfera.

• 1.1.5. La contaminación radiactiva.

• 1.2. Otros formas de impacto ambiental.

• 2. Impacto socieconómico de la energía.

• 3. Bibliografía.

1. Impacto medioambiental de la energía.

Las sociedades humanas generan un importante impacto en el medio ambiente, como resultado de sus actividades. La agricultura, la ganadería y la pesca, la minería, la industria o los servicios son los responsables de lo que la mayoría de las veces se traduce en un grave deterioro.

En este sentido cabe señalar que la producción y el consumo de energía generan efectos que se manifiestan en forma de calentamiento global, contaminación atmosférica, lluvia ácida, contaminación radiactiva o vertidos de hidrocarburos, entre otros, dando lugar a graves afecciones medioambientales.

Para evaluar el impacto de las actividades relacionadas con la energía debemos tener en cuenta su ciclo completo y no sólo sus etapas finales. De este modo, no se debe centrar la atención únicamente en el ámbito puramente inmediato de los procesos de producción y consumo, sino que se deben estudiar también las actividades extractivas que determinadas fuentes energéticas requieren, el impacto del transporte previo a su utilización, así como los procesos de tratamiento a que deben someterse antes de ser utilizadas. Igualmente hay que estudiar no sólo los focos de emisión de contaminantes a la atmósfera, hidrosfera y suelos sino que hay que seguirlos hasta su destino final en los ecosistemas, llegando finalmente hasta el hombre. Todo ello considerando que sus efectos son susceptibles de extenderse en el tiempo y el espacio.

1.1. La contaminación y sus efectos.

Como subproducto de las actividades de producción de energía se generan contaminantes que afectan a la atmósfera, la hidrosfera, el suelo y los seres vivos. Estas emisiones contaminantes tienen una doble naturaleza. Por un lado existe una contaminación inherente a la operación normal de los sistemas de producción y por otro una contaminación producida, en situaciones catastróficas de carácter accidental. Ambas deben ser valoradas y reducidas hasta niveles asumibles en términos medioambientales y socioeconómicos.

En esencia, se trata de implementar tecnologías que permitan reducir la contaminación en origen, estudiar su impacto sobre el medio y la capacidad de éste para diluir, transferir y asimilar esta contaminación, determinando los límites por encima de los cuales los efectos pueden llegar a hacerse irreversibles. Al tiempo se intenta diseñar estrategias que permitan la recuperación del medio ambiente de los daños causados.

1.1.2. En la atmósfera.

La atmósfera está compuesta por una mezcla de gases: nitrógeno (78%), oxígeno (21%), dióxido de carbono (0,04%) y otros gases inertes, en pequeñas proporciones, como el helio, neón, argón, xenón y kriptón. También existen cantidades de metano (CH4) y otras variables de vapor de agua. Se cree que la atmósfera es el resultado de procesos químicos y fotoquímicos realizados a distintas velocidades de escape del campo gravitacional terrestre. Si se estudia la composición de la atmósfera en relación con las de otros planetas, resulta especialmente anómalo el hecho de que la atmósfera esté tan oxidada y su bajo contenido en hidrógeno. Lo primero se explica, según algunas teorías, por el efecto de la fotosíntesis de los vegetales y según otras por la fotodisociación de las moléculas de agua.

La atmósfera se divide en capas esféricas a partir de la distribución vertical de la temperatura, con sus cimas marcadas por pausas:

• Troposfera.

• Estratosfera.

• Mesosfera.

• Termosfera.

La troposfera es la más cercana a la Tierra y donde ocurren los fenómenos importantes desde el punto de vista meteorológico: vientos, anticiclones, depresiones, frentes, huracanes, nubes de lluvia, etc.; en su parte inferior conocida como capa límite y que no suele sobrepasar los 2-3 km se producen principalmente los procesos relacionados con la contaminación atmosférica. La estratosfera que se extiende desde los 10 hasta los 50 km es generalmente muy estable. La mesosfera se extiende hasta los 80 km aproximadamente. Por último la termosfera llega al límite externo de la atmósfera y recibe directamente la energía de la radiación solar y en ella tienen lugar fenómenos como la aurora.

Los agentes contaminantes presentes en la atmósfera pueden ser de origen tanto natural como artificial. Entre los primeros cabe destacar los producidos por las emisiones de polvo y gases de los volcanes, los incendios forestales naturales, o las partículas salinas dispersas por las tormentas. Aunque en ocasiones la contaminación natural ha revestido gran importancia, baste recordar los efectos del volcán Pinatubo en Filipinas, lo cierto es que la forma de contaminación que más efecto tiene en la atmósfera es la de origen humano o antropogénico.

La gran importancia que se le da a la contaminación atmosférica y a su control viene dada por una doble causa: por un lado su impacto sobre el clima, influyendo en el efecto invernadero, del que nos ocuparemos después, y por otro por su comportamiento como vehículo que transporta los contaminantes a otros lugares, a veces a grandes distancias y a otros medios como el suelo o el agua. También, con gran frecuencia, es el lugar donde se producen reacciones químicas que generan nuevos contaminantes. La dispersión de los contaminantes emitidos por una determinada fuente, viene condicionada por factores como la velocidad del viento, las turbulencias y los remolinos que éste produce y por las turbulencias térmicas. Otros factores secundarios son la lluvia, la niebla y la radiación solar.

El mayor impacto, y el que más preocupa globalmente, es el causado por la emisión a la atmósfera de los gases producidos en la combustión, de la madera y sobre todo de los combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas).

Tomemos como ejemplo el carbón. Como resultado de su combustión se generan fundamentalmente:

• Gases de efecto invernadero: dióxido de carbono (CO2).

• Monóxido de carbono: CO.

• Gases precursores de la lluvia ácida: dióxido de azufre (SO2) y óxidos de nitrógeno (NOX)

• Vapor de agua.

• Partículas, incluyendo en ocasiones metales pesados.

• Compuestos orgánicos.

Del mismo modo, la combustión del petróleo y sus derivados, como la gasolina o el gasóleo, generan unos resultados que se asemejan a los del carbón. En ellos se puede disminuir sensiblemente la proporción de azufre, para reducir la emisión de SO2. En el extremo contrario se encuentran las emisiones de NOX más altas, responsables del smog fotoquímico, tan frecuente en nuestras ciudades. Igualmente es posible reducir el contenido de metales pesados, plomo, presente en las gasolinas utilizadas en el transporte terrestre. Un efecto particular es el causado por las emisiones de la aviación en la estratosfera, que es como hemos dicho especialmente estable, pudiendo verse afectada la capa de ozono por las emisiones de óxidos de nitrógeno.

Las emisiones producidas por la quema de la madera se parecen a las del carbón y aunque su uso ha decaído extraordinariamente en el mundo desarrollado, el consumo de leña sigue teniendo un gran importancia en amplias áreas de África y Asia. En cualquier caso el impacto mayor viene causado por la deforestación que se genera cuando su explotación se hace de forma descontrolada.

Por último el gas natural se presenta, de forma creciente, como una alternativa más limpia, que permite reducir el impacto medioambiental del resto de los combustibles fósiles. En él resulta más fácil la reducción en su producción de la cantidad de azufre y partículas, al tiempo que en la combustión genera CO2 y NOX en cantidades mucho menores por unidad de energía útil producida.

La atmósfera, por sí misma, tiende a eliminar los contaminantes de varias formas:

• Lavado.

• Agregación.

• Sedimentación por gravedad.

• Turbulencia.

En el primer caso las gotas de lluvia acarrean los contaminantes al pasar entre ellos. En la agregación, se unen a las gotas que forman las nubes y se precipitan luego con ellos. La sedimentación por gravedad se da en el caso de partículas grandes (>20 micras) o de otras pequeñas que se agregan por diferentes razones formando partículas grandes que se sedimentan. También se produce la bioasimilación de ciertos compuestos por parte de los seres vivos.

La diferencia entre el ritmo de depuración natural y el de producción de los contaminantes es la causa de que los contaminantes aumenten a escala global. Tal es el caso paradigmático del CO2, cuya concentración ha aumentado sensiblemente en los últimos 200 años como efecto de la actividad industrial. También existen excepciones a esta eliminación de los contaminantes, especialmente en el caso de compuestos poco reactivos, cuyo tiempo de permanencia en la atmósfera puede ser muy largo.

1.1.2.1. Contaminantes secundarios: la lluvia ácida y el smog foto-químico.

Además de los contaminantes que podemos denominar primarios, se producen reacciones químicas en la atmósfera que generan nuevos

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