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Impacto de la explotación de los recursos energéticos

 

LOS RECURSOS ENERGÉTICOS. Los recursos energéticos que utilizamos tienen su origen en la fuerza de la gravedad y en las reacciones nucleares. Se denomina energía primaria a la energía utilizada tal y como se obtiene de la naturaleza. Casi toda la energía primaria es convertida a otras formas de energía (electricidad y combustibles líquidos) para facilitar su uso y transporte. Estas formas de energía que son utilizables para al consumo se denominan energías finales o secundarias.
  • Energías renovables y no renovables

Se consideran energías no renovables aquellos recursos energéticos, como los combustibles fósiles o los isótopos radiactivos, que no se renuevan al mismo ritmo que se consumen. La energía solar, la energía hidráulica en los ríos, el viento, la energía geotérmica, la energía de los océanos y los biocombustibles, por el contrario, son energías renovables, y se suelen denominar también energías blandas o alternativas por contraste con los combustibles fósiles.

EL CARBÓN. El carbón es el combustible fósil más abundante. Se ha formado prácticamente en todos los continentes y en todas las épocas geológicas, aunque las condiciones más adecuadas para su formación se dieron en el periodo Carbonífero (hace 347 a 280 millones de años). Sólo se ha explotado una pequeña parte de las reservas. El carbón se formó por la acumulación de restos vegetales en ambientes sedimentarios. Los lugares más favorables han sido las cuencas sedimentarias en las que grandes acumulaciones de restos vegetales quedaban rápidamente sepultadas bajo sedimentos. El valor del carbón está determinado fundamentalmente por la cantidad de energía que almacena, que depende del grado de enterramiento y del calor que ha soportado. Generalmente, cuanto más carbón contiene, más energía almacena. Los geólogos clasifican el carbón en tres grandes tipos de calidad o rangos en función de su contenido en energía o en carbón. El lignito, contiene alrededor del 70% de carbono; la hulla tiene alrededor del 80% de carbono y la antracita tiene alrededor del 90 al 95% de carbono.

EL PETRÓLEO Y EL GAS. El petróleo y el gas natural se originan al descomponerse los organismos atrapados en los sedimentos de los fondos marinos. El proceso de descomposición produce moléculas compuestas principalmente por carbono e hidrógeno combinados de varias formas. La más simple es el metano (CH4). Para la formación de un yacimiento de petróleo o gas son necesarias tres condiciones:

  • Una roca madre, o roca sedimentaria de grano fino en la que se descompone la materia orgánica.
  • Una roca almacén, hasta la que emigra el petróleo una vez formado.
  • Una trampa, que es una estructura impermeable que retiene el petróleo e impide que entre en contacto con la atmósfera.

El petróleo y el gas sufren un proceso de maduración al envejecer y se rompen para formar hidrocarburos más sencillos y ligeros, especialmente a altas temperaturas. Las trampas consisten generalmente en una roca almacén, porosa, limitada por una roca de sellado, impermeable, que impide el ascenso de los hidrocarburos.

  • El petróleo

Se distinguen vario tipos de petróleo dependiendo de su densidad. La clasificación se basa en un índice directamente relacionado con ella, denominado grados API. Este índice permite diferenciar petróleos ligeros (más de 30 grados API), intermedios (entre 22 y 30), y pesados (entre 15 y 20). La explotación geológica ha permitido identificar todas las grandes cuencas sedimentarias ricas en petróleo. Pero es difícil determinar con precisión cuanto queda. Los avances tecnológicos pueden hacer posible la extracción del petróleo de algunos yacimientos que actualmente no son rentables, pero estos también se agotarán.

  • El gas natural

El gas natural está formado por metano, etano, propano y butano. Si sólo está formado por metano recibe el nombre de gas seco, mientras que si posee cantidades superiores al 4,5% de etano y gases más pesados se denomina gas húmedo. Es un producto de fácil uso, con un coste moderado, y menos contaminante que los otros combustibles fósiles.

LA ENERGÍA NUCLEAR. La energía nuclear se obtiene cuando se convierte la masa en energía. Hay dos procedimientos posibles para ello: la fisión y la fusión. La fisión rompe algunos átomos de gran tamaño, mientras que la fusión une pequeños átomos. En los dos tipos de reacciones se desprende energía.

  • La energía de fisión

En la fisión nuclear se produce energía bombardeando con neutrones el núcleo de un isótopo de uranio (el combustible), para dividirlo produciendo isótopos más ligeros y nuevos neutrones. Si este proceso se realiza de forma controlada se produce una reacción en cadena que genera mucho calor. El calor producido en los reactores de fisión es utilizado para evaporar agua y generar electricidad a través de una turbina de vapor. La generación de electricidad en una central nuclear no produce contaminantes atmosféricos, aunque sí mucho calor, que debe disiparse hacia el medio ambiente, generalmente mediante la transferencia a los ríos o a las aguas marinas. Otro problema importante es la generación de residuos muy radiactivos que siguen siendo tóxicos durante miles de años.

  • La energía de fusión

La fusión nuclear consiste en unir dos núcleos atómicos ligeros para formar uno más pesado, liberando energía. La dificultad para utilizar energía de fusión está en crear, mantener y controlar el proceso de la reacción. Se necesitan altas presiones, altas temperaturas y un sistema que contenga el combustible durante el tiempo suficiente para que se produzca la fusión antes de que pueda fundirse y dispersarse en forma de vapor. El proceso de fusión no genera residuos radiactivos y se puede considerar una energía limpia.

LA ENERGÍA HIDROELÉCTRICA. La energía hidráulica se basa en el movimiento del agua entre dos puntos situados a distinto nivel. Las fuerza del agua fue utilizada para mover maquinas en el pasado y ahora se aprovecha principalmente para la generación de electricidad en las centrales hidroeléctricas. El desarrollo de la energía hidroeléctrica evitaría un alto consumo de combustibles fósiles en muchos países. La contrapartida serían los problemas creados por la construcción de grandes presas, que pueden tener un importante impacto ambiental. Una alternativa a los grandes embalses es disponer varias minicentrales a lo largo del curso de los ríos. Las minicentrales son más fáciles de construir que las grandes presas y no requieren embalsar grandes masas de agua.

LA ENERGÍA EÓLICA. Actualmente puede ser muy competitiva para la generación de electricidad, sobretodo en algunas circunstancias en la que las altas inversiones iniciales permiten obtener luego energía gratis gratuita. Debido a la variación de los vientos es necesario disponer de sistemas de almacenamiento de energía que regulen el suministro en función de la energía generada y la demanda. Este tipo de energía se perfila, por tanto, como un complemento a otras fuentes. Aunque es limpia y relativamente barata, no está exenta de impacto medioambientales.

LA ENERGÍA DE LOS OCEANOS. Los océanos contienen una gran cantidad de energía que es posible aprovechar. Dicha energía procede principalmente de las mareas, de las olas, de las corrientes y de las diferencias de temperatura entre distintas capas de agua.

  • Las mareas producen energía debido a la diferencia de altura del agua entre la bajamar y la pleamar.
  • Las olas producen un movimiento que hasta ahora sólo se ha empleado para generar la electricidad que hace funcionar a pequeñas boyas de navegación.
  • Las corrientes oceánicas tienen un gran potencial de energía, pero son difíciles de aprovechar al ser muy pocas las que están concentradas y son suficientemente veloces.
  • La conversión térmica consiste en el aprovechamiento de la diferencia de temperatura entre las capas superficiales calientes y las profundas más frías de los océanos.

LA ENERGÍA SOLAR. Sistemas solares térmicos de baja temperatura:

Consisten en sistemas de conductos metálicos o de plástico que, colocados en los tejados, calienta el agua que circula por ellos. El agua caliente puede ser utilizada para la calefacción o para usos sanitarios.

Sistemas solares térmicos de alta temperatura: Se concentran los rayos solares mediante reflectores sobre un horno o un generador de vapor.

Sistemas fotovoltaicos: Las células fotovoltaicas convierten directamente la energía solar en electricidad y funcionan con luz solar directa o indirecta, con radiación difusa o en días nublados, aunque en estos casos se produce menos energía.

Energía solar pasiva:Se llama energía solar pasiva a la explotación de la energía solar gracias al diseño de los edificios y al uso de ventanas con cristales aislantes. La llamada arquitectura bioclimática se basa en la adaptación de los edificios al clima local, reduciendo los gastos de calefacción y refrigeración.

 

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