TIPOLOGÍA TEXTUAL- EXPOSICIÓN Y ARGUMENTACIÓN.pptx
Recursos energéticos y minerales geosfera
1. DINÁMICA DE LA GEOSFERA
Y RIESGOS GEOLÓGICOS
2ª parte:
Recursos energéticos y minerales
de la geosfera
2. Índice de la presentación:
•
Recursos energéticos de la geosfera
• El carbón
•
Formación y tipos
Explotación
Impacto ambiental
• Minas a cielo abierto
• Minas subterráneas
Usos del carbón
•
•
•
Características y formación
Yacimientos, extracción y refinado
Ventajas e inconvenientes: Impacto ambiental
•
•
energía de fisión
energía de fusión
•
Ventajas e inconvenientes
•
•
•
•
•
•
•
Eduardo Gómez
El petróleo
El gas natural
Energía nuclear
Energía geotérmica
3. Recursos energéticos: El carbón
El carbón es consecuencia de la acumulación de restos vegetales en una
cuenca sedimentaria (pantanos, lagunas, deltas…) que son transformados
por bacterias anaerobias (fermentaciones) en carbón, CH4, y CO2.
A
medida
que
se
desprenden los gases, se
enriquece el carbón, que
va quedando enterrado
bajo capas de tierra.
Eduardo Gómez
5. Tipos de carbón
Según el origen
Húmicos: Restos vegetales leñosos estratificados con
rocas detríticas
Sapropélicos: Restos vegetales no leñosos (algas,
hongos, esporas…) y no estratificados
Turba: menos del 60% de carbono. Muchas impurezas, bajo poder
calorífico.
Según la
cantidad de
carbono
Lignito: entre un 60 y un 75 % de carbono. Aspecto leñoso.
Hulla: Tiene entre un 75 y un 90% de carbono. Procede de
grandes bosques de helechos.
Antracita: Contiene hasta un 95% de carbono. El carbón con mayor
poder calorífico. Arde con difucultad. Se metamorfiza a grafito.
Eduardo Gómez
7. Grandes bosques que cubrían la
tierra hace 300 millones de años
La vegetación muere y se forma
la turba
La turba se comprime entre capas
de sedimentos y forma el lignito
Aumenta la presión y se forma la
hulla o carbón bituminoso
Si sigue aumentando la presión se
puede llegar a formar antracita
Eduardo Gómez
10. Explotación del carbón
Según la profundidad del
yacimiento
Minas subterráneas
Gran coste
económico y
social
Eduardo Gómez
Enormes
escombreras de
estériles
Minas a cielo abierto
Gran impacto
ambiental y
paisajístico
11. Impacto ambiental
La extracción de carbón origina grandes cambios geomorfológicos (paisaje) y
ambientales.
Si la extracción es a cielo abierto:
•
•
•
•
•
Grandes agujeros abandonados
Escombreras
Nubes de polvo
Contaminación de aguas subterráneas y superficiales
Contaminación acústica (máquinas y voladuras)
Y muchos otros impactos mas…..
Eduardo Gómez
13. COMPONENTE
Atmósfera
IMPACTO
Emisiones de partículas fugitivas y gases, Modificación del clima
Contaminación físico-química, biológica y con materia orgánica
Agua
Obstrucción de cauces naturales, aporte de sedimentos
Variación de niveles freáticos
Incremento de aguas de escorrentía
Cambios en propiedades físico químicas
Suelo
Activación de procesos erosivos, perdida de capas orgánicas e inorgánicas
Cambios en el uso del suelo
Movimientos del macizo rocoso (botadero)
Vegetación
Fauna Acuática y Terrestre
Tala arbórea, reducción de cobertura vegetal
Alteración de hábitats, migración de especies
Afectación de comunidades
Artificialización del entorno
Paisaje
Contrastes visuales
Disposición inadecuada de materiales
Crear expectativas de demandas de servicios
Población
Cambios de costumbres y sistemas productivos
Cambios de actividad económica
Procesos de migración
Infraestructura y Bienestar Social
Eduardo Gómez
Aumento de riesgos contra la salud, Deterioro de las condiciones
ergonómicas, Incremento del nivel de empleoAumento de los
ingresosDemanda de viviendaDemanda de centros de saludDemanda de
escuelasAumento de riesgos de accidentalidadDemanda de equipos de
seguridad y salvamento mineroDeterioro de la infraestructura. Demanda de
servicios públicos
14. En la actualidad , en los países desarrollados, las compañías mineras están
obligadas a dejar el paisaje restituido cuando han terminado su trabajo.
Entre las operaciones que se hacen de restauración destacan:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Rellenado de los agujeros
Reforestación de la zona, preferentemente con especies de la zona
Integración de la zona en el paisaje.
Desmantelamiento de edificaciones y estructuras residuales.
Tratamiento y gestión de residuos
Remodelación topográfica
Estabilización de superficies, control de erosión y acondicionamiento de
drenajes
Descompactación y preparación de suelos
Aportación de suelo / Tierra vegetal
Enmiendas y abonados
Eliminación de vegetación inadecuada (plantas invasoras y exóticas)
Revegetación / Reforestación
Mejoras del hábitat para la fauna
Eduardo Gómez
16. Aporte de suelo nuevo y retirada del viejo
Restauración de escombrera
Medidas de
restauración
Preparado del suelo
Reforestación
Eduardo Gómez
17. En cualquier caso, las minas a cielo abierto alteran de tal forma el entorno
natural que no es posible recuperar por completo el entorno, ni siquiera con la
reintroducción de las especies originales.
En la actualidad se habla más bien de medidas compensatorias para
rehabilitar la zona afectada, ofreciendo las condiciones que permitan albergar
un nuevo hábitat.
Ninguna de estas tareas resultará efectiva a medio-largo plazo si no hay un
seguimiento estricto del proceso.
Eduardo Gómez
18. 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
La restauración es algo más sencilla
Eduardo Gómez
19. Utilización del carbón
El 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.
El lavado y machacado previo del
carbón ayuda a reducir las emisiones
de compuestos de azufre.
Eduardo Gómez
20. Impacto medioambiental de centrales térmicas de carbón
Emisión de gases
EMISIONES DE:
•SOx (óxidos de azufre)
COMBUSTIÓN
DE CARBÓN
•NOx (óxidos de nitrógeno
•Metano
•CO2 (dióxido de carbono
LLUVIA
ÁCIDA
EFECTO
INVERNADERO
•Partículas sólidas
Emisión térmica:
(en sistemas de refrigeración
en circuito abierto)
Emisión de calor al mar
Vapor de agua
21. El petróleo
Se empieza a extraer de forma industrial a partir de
1859 y supuso un gran avance para distintos tipos de
industrias, como la energética y automóvil.
Eduardo Gómez
22. Características
El petróleo se forma por la acumulación de grandes cantidades de plancton
que muere debido a cambios ambientales (cambio de salinidad,
enturbiamiento del agua, cambio de temperatura, etc.).
Estos restos de materia orgánica pueden quedar enterrados por arenas y
arcillas formando fangos en los que se desarrollan bacterias anaerobias que
descomponen los restos orgánicos, eliminando el N y O y quedando un
residuo 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 denomina sapropel. El
enterramiento de estos barros provoca un incremento de temperatura y una
creciente maduración de los restos orgánicos.
Eduardo Gómez
25. Yacimientos de petróleo
Los yacimientos de petróleo son grandes masas rocosas con sus poros y fisuras
inundados con este material (normalmente con metano por encima y agua
salada por debajo).
Normalmente la roca almacén no
corresponde al lugar o roca madre en la
que se 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 hasta la que
actúa como almacén.
La migración del petróleo se ve detenida
en los casos en los que se encuentra una
“pantalla” impermeable.
Eduardo Gómez
27. Extracción del petróleo
Hay varias fases:
Localización del petróleo
• Estudios geológicos
• Anomalías gravimétricas
• Sondeos
Extracción
• Perforación y bombeo
• Ascenso natural
• Ascenso por la presión del gas o por inyección de fluidos
Transporte
• Oleoductos
• Petroleros
Eduardo Gómez
28. Refinado del crudo
El crudo (petróleo extraído sin tratar) no sirve para nada, debe ser refinado antes
de utilizarse.
Los procesos de refinado se denominan destilación fraccionada. Consisten en un
progresivo aumento de temperatura , con lo que se consigue separar las distintas
fracciones según 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 él se
pueden obtener por encima de los
2.000 productos.
Eduardo Gómez
31. Ventajas del petróleo
1. Poder calorífico alto (88% del consumo energético
mundial)
2. No produce depósitos sólidos (cenizas…)
3. Barato
4. Extracción localizada
5. Industria petroquímica: Importante y fuente de muchos
productos:
• Abonos
• Fibras sintéticas
• Plásticos
Eduardo Gómez
32. Problemática ambiental del petróleo
Derivada del transporte
Impacto paisajístico producido por los
oleoductos
Riesgo de fugas en oleoductos
Riesgo de accidentes de petroleros que
provocan mareas negras
Contaminación debida a la limpieza de los
tanques de los petroleros
Derivada del uso
El proceso de refinado genera contaminantes
atmosféricos y residuos tóxicos.
La combustión genera CO2 y óxidos de
nitrógeno y azufre
34. Inconvenientes – Impacto ambiental
Contenido en azufre
•
•
•
Liberación SO2
Lluvia ácida
Humos de combustión
Eduardo Gómez
35. Inconvenientes – Impacto ambiental
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
Eduardo Gómez
36. Gas natural
El 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. Los principales
son:
a) Gas de hulla, obtenido por destilación del carbón, propiedades similares al gas natural.
b) Gas natural, extraído de yacimientos subterráneos, es una mezcla de hidrocarburos
principalmente metano (CH4) .
c) Propano y butano, obtenidos por destilación del petróleo, llamados gases
embotellados, se almacenan en bombonas o tanques metálicos.
Eduardo Gómez
37. Gas natural
Procede 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 la
extracción del petróleo.
Hoy en día está cobrando más importancia debido a su poder calorífico mayor
que el petróleo
Su extracción es sencilla, fluye por la propia presión
El transporte y almacenamiento necesita una licuefacción previa.:
Eduardo Gómez
Mediante tuberías de acero (gasoductos)
Por mar en buques metaneros, para ello se licúa a -160 ºC
para reducir 600 veces su volumen.
39. Ventajas
1. Poder calorífico alto.
2. Regulable.
3. No produce humos
4. Transporte sencillo y de bajo riesgo
5. Produce un 65% menos de CO2 que otros
combustibles fósiles
6. No genera NOx ni SO2 (un poco), por lo tanto no
produce lluvia ácida
Eduardo Gómez
45. Energía nuclear
La energía nuclear es la acumulada en el núcleo de distintos elementos
que se liberan en reacciones de fisión o fusión.
Eduardo Gómez
47. Fisión nuclear
Al bombardear núcleos pesados
con
neutrones, el núcleo se divide en elementos
más ligeros, más neutrones y una gran
cantidad de energía. Como los neutrones
pueden chocar a su vez con otros núcleos
pesados se desencadena una reacción en
cadena, en la que el principal problema era
controlar la energía liberada
Inicialmente, todos los estudios e investigaciones están encaminados a la
fabricación de bombas nucleares. La utilización con fines no militares se
inicia en la década de los años 40 y conducen a la fabricación de los
reactores nucleares para la obtención de energía eléctrica.
Eduardo Gómez
49. Ventajas
La energía nuclear tiene numerosos defensores, que señalan como
principales ventajas:
1. Cantidades enormes de energía
2. No explota como las bombas atómicas
(distintos materiales: uranio vs. Plutonio)
3. Medidas de seguridad altas
4. Coste económico bajo
5. No genera gases de efecto invernadero
Eduardo Gómez
50. Inconvenientes
También tiene numerosos detractores, que
señalan como principales desventajas:
1. Los posibles fallos de los sistemas de
seguridad (accidentes nucleares como
Chernóbil o Fukuhima)
2. Residuos radiactivos. Efectos nocivos de la
radiación sobre los seres vivos
3. Contaminación térmica
4. Posibilidad de usos militares
5. Vida útil limitada de las centrales
Eduardo Gómez
51. Impacto ambiental
1. Alteración de ecosistemas cercanos a las centrales por variaciones
microclimáticas: calentamiento del agua (refrigeración) y aumento
de vapor de agua atmosférico.
2. Los residuos radiactivos permanecen activos mas de 10.000 años
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 proyectos
para la construcción de centrales nucleares, aunque todavía supone un
importante porcentaje de la energía obtenida en el mundo desarrollado.
Eduardo Gómez
54. Fusión 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
Eduardo Gómez
55. Ventajas de la fusión nuclear
Es todavía una fuente de energía teórica, pero presenta muchas
ventajas frente a la fisión:
• Más energía obtenida
• Menos contaminación
• No hay radiactividad
• Materia prima abundante y barata
Eduardo Gómez
56. Inconvenientes de la fusión nuclear
•
Dificultad del desarrollo tecnológico
necesario, con unos altísimos costes.
•
Está en fase de investigación y
desarrollo.
•
Aún no se ha establecido la posible
peligrosidad de sus residuos
Eduardo Gómez
57. Energía geotérmica
• Aprovecha el calor interno de la Tierra.
• Tiene un elevado potencial (40 millones de veces más energía
que el gas y el petróleo), pero es difícil de aprovechar.
Eduardo Gómez
59. Ventajas
•
Es una fuente que evitaría la dependencia energética del exterior.
•
Residuos mínimos y con menor impacto ambiental que los originados por
el petróleo, carbón... Tampoco genera ruidos exteriores
•
Sistema de gran ahorro, tanto económico como energético .
•
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 de
combustibles.
Eduardo Gómez
60. Inconvenientes
•
•
•
•
•
•
•
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.
Eduardo Gómez
61. Recursos geológicos
Recursos minerales
o Minerales energéticos
o Minerales no energéticos
Minerales metálicos
Minerales no metálicos
Rocas industriales: Tipos y características
Fertilizantes
o Impactos ambientales de la minería
Eduardo Gómez
62. Recursos geológicos
•
•
•
Los recursos minerales son recursos naturales no renovables que
obtenemos 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.
Eduardo Gómez
64. Recursos minerales
•
•
•
Existen mas de 2000 minerales conocidos, por sólo unos 90 tienen
interés industrial 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.
Eduardo Gómez
65. Después de sacar el mineral (minas a cielo abierto o subterráneas) el
mineral es tratado para separar la mena de la ganga.
Mena del mineral: parte
metálica y de interés del
mineral.
Ganga del mineral: Material sin
interés. Se amontona en
escombreras de residuos o
escorias
Eduardo Gómez
67. Recursos no metálicos
1. Rocas industriales
2. Fertilizantes
3. Energéticos (ya vistos en este tema)
Eduardo Gómez
68. Rocas industriales
Se usan en procesos industriales de forma directa o tras un proceso de
preparación.
Existen cinco grupos según el Instituto Tecnológico Geominero.
1.
2.
3.
4.
5.
ARIDOS
CONGLOMERANTES
ROCAS DE CONSTRUCCIÓN
VIDRIOS
PRODUCTOS CERÁMICOS
Cantera de
granito
Eduardo Gómez
69. ÁRIDOS
Se extraen y se usan de forma directa. Como mucho se trituran, lavan y
clasifican por tamaños
El uso principal es como componente
del hormigón.
Son el grupo de rocas industriales
que mayor volumen y peso supone
de todos los recursos minerales. Esto
implica procesos de transporte muy
caros.
Se distinguen dentro de este grupo:
•
•
Rocalla
Gravas
Eduardo Gómez
70. Rocalla:
Es cualquier tipo de roca triturada para el
firme de carreteras y vías de ferrocarril
Gravas:
Se extrae de graveras, donde se acumula de forma natural. Se explota en
la cercanía al lugar de uso (ciudades…) debido al coste del transporte, lo
que supone importantes impactos ambientales.
Eduardo Gómez
71. Impactos de la gravera
El agua se usa para lavar las gravas.
Aumento de la turbidez
Materiales de Polvo, ruidos, aumento de tráfico pesado
arrastre
Impacto en laVertidosfauna
flora y de aceites de maquinaria
RIO
Gravera
Posible transformación en vertedero incontrolado
Contaminación de aguas subterráneas y ríos cercanos
Aumento de evaporación de agua
Descenso del nivel freático
Eduardo Gómez
Montones de
arenas y
gravas
Perdida de suelo
y cubierta
vegetal
Impacto visual
72. Conglomerantes
Materiales que contienen áridos en polvo. Se mezclan con agua para
formar pastas que en contacto con el aire endurecen.
Tipos de conglomerantes
Arcilla: Se puede volver plástica (pierde adherencia y resistencia). Es uno de los
materiales de construcción conocidos desde tiempos antiguos.
Cal: Procede de la roca caliza tratada a altas temperaturas. No pierde sus
propiedades con el agua
Yeso: Se extrae directamente de las canteras. Se calcina y se mezcla con agua
para su uso como argamasa.
Cemento: Mezcla de caliza y arcilla (3:1), cocido a más de 1400ºC para que
pierda el agua y el CO2 y luego se tritura.
Eduardo Gómez
74. Rocas de construcción
Bloques de piedra extraídas de canteras próximas al lugar de construcción (por
costes del transporte). Pueden pulirse en caso de materiales ornamentales
como mármoles, granitos o travertinos.
La arcilla, yeso y cemento también pueden
considerarse rocas de construcción.
Cantera de mármol
Cantera de granito
Eduardo Gómez
75. Vidrios
Se obtienen derritiendo arena de cuarzo
(sílice) a mas de 1700ºC con sosa y cal, y
luego se deja enfriar rápidamente
Productos cerámicos
La base de estos productos es la
arcilla. Se moldea en húmedo y se
endurece en la cocción. Los distintos
cerámicos dependen de los aditivos
utilizados durante la cocción.
Eduardo Gómez
76. Fertilizantes
Otro uso importante de las rocas es para la fabricación de
fertilizantes. Principalmente se usan rocas sedimentarias que
contengan P (rocas de sedimentos marinos), N, K (de sales
marinas) y S (se extrae de rocas magmáticas).
Eduardo Gómez
77. Impacto ambiental de la minería
Impactos en la atmosfera:
a) Contaminación por partículas sólidas (polvo) y gases. En menor
medida, emisiones de la maquinaria empleada en la mina.
b) Contaminación acústica (maquinaria y voladuras)
Eduardo Gómez
79. 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… o
productos del lavado de las escombreras
Eduardo Gómez
81. Impactos en el suelo:
a) Ocupación irreversible
b) Modificación del uso del suelo
c) Aumento de la erosión
Eduardo Gómez
82. Impactos en la flora 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 provoca disminución de
la fotosíntesis y muerte de plantas.
c) La creación de carreteras para la maquinaria y transporte
del mineral. Puede suponer un importante efecto barrera.
d) Los ruidos pueden suponer alteraciones de las costumbres
de los animales, aumento de estrés, disminuye la
reproducción…
Eduardo Gómez
83. Impacto sobre el paisaje y la geomorfología
•
•
•
Eduardo Gómez
Cambios globales del paisaje
Escombreras
Inestabilidad de laderas (peligro de
derrumbamientos)
85. Impacto 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
Eduardo Gómez