Recursosenergéticos.impactos

RECURSOS
RECURSOS
NATURALES

ENERGÉTICOS

I.E.S. Ricardo Bernardo.
Dpto. Biología y Geología.

http://biologiageologiaiesricardobernardobelenruiz.wordpress.com/2obachillerato/ctma/

Belén Ruiz

RECURSOS NATURALES
TIPOS

Definición
Cantidad total de
materiales existentes en la
Tierra, que puedan llegar
a tener un valor
económico.
Todo lo que la humanidad
obtiene de la naturaleza
Finalidad
Satisfacer
necesidades
básicas

Satisfacer las
necesidades no
básicas (fruto de
apetencias)

Desde el punto de vista de
Desarrollo
sostenible
se
recomienda una graduación de su
uso para que no se agote hasta
encontrarle un sustituto aceptable.

NO
Renovables

Potencialmente
renovables

Tardan lapsos de
tiempo muy largos en
generarse en la
corteza terrestre.
Su tasa de renovación
es lenta y se van
agotando.

• Combustibles
fósiles.
• Minerales.
• Suelo

Se consumen
pero se
regeneran en un
tiempo corto en
los procesos
naturales

Aire limpio, Agua
limpia,
Biodiversidad

Renovables

Su tasa de
renovación es
igual o mayor a
la tasa de
explotación.
(Algunos si se
sobreexplotan
=> no
renovables) .

Energía solar,
olas, mareas,
corrientes,
viento.

RESERVAS
o MENAS
Son aquella parte de los
recursos que pueden ser
explotados mediante el uso de la
tecnología actual, son
económicamente rentables y
pueden ser extraídos de forma
legal en un momento dado.

ENERGÍAS NO RENOVABLES
TIPOS
GAS
NATURAL

CARBÓN
PETRÓLEO
( gas natural,
pizarras
bituminosas y
arenas
asfálticas)

FISIÓN

ENERGÍA
NUCLEAR

FUSIÓN
(RENOVABLE)

CARBÓN

Formación

Época de Formación

Acumulación
de
restos
vegetales
en
fondos
de
pantanos, lagunas o deltas.
(Condiciones
anaeróbicas
(restos
vegetales
deben
enterrarse rápidamente) =>
fermentación
debido a la
acción de las bacterias sobre
la celulosa y la lignina =>
produce Carbón, CH4, y CO2.
Habitualmente
quedan
enterrados por arcillas que
impermeabilizan el terreno
transformándose
posteriormente en pizarra.

Se
forma
en
prácticamente
todos
los
continentes y eras
geológicas pero la
época
más
adecuada fue el
PERIODO
CARBONÍFERO
hace 347 a 280
millones de años.

Propiedades
Alto poder calorífico.
Muy abundante ( Reservas de
más de 200 años al ritmo actual
de explotación)
Muy
contaminante.
Elevado
contenido en Azufre, que forma al
quemarse, SO2.
Principal causante de la LLUVIA
ÁCIDA.
Muy usado en otras épocas, hoy
en desuso debido a su dificultad
de extracción y transporte y a la
contaminación

CARBÓN

Tipos

 GRAFITO:
(95-100%
C). Prácticamente es
un mineral. No se usa.
 ANTRACITA: ( 90-95%
C). El de más calidad
por su alto valor
energético.
 HULLA : (75-90 % C)
 LIGNITO: (60-70% C)
 TURBA: ( 45-60 % C).
El de menor calidad.
Poco valor energético.

Yacimientos
• Minas.
•Explotaciones a cielo
abierto.
Para usarse debe ser
limpiado, separado de
impurezas, clasificado
según su calidad y
tamaño.

Usos
Principalmente
en
CENTRALES
TÉRMICAS
para
producir
ELECTRICIDAD.
Como combustible doméstico. ( En
desaparición).
Transformado
en
gas
que
al
combustionar
produce
luz.
( Desaparecido).
Máquinas de vapor ( Desaparecido).
Transformado en líquido se usó en la
2ª Guerra Mundial.

CARBÓN

VENTAJAS
 Alta capacidad
energética.
 Coste
relativamente
reducido.
 Gran variedad
de usos.

Facilidad de
transporte para
su uso.

INCONVENIENTES

SITUACIÓN EN
ESPAÑA

Tenemos combustible para unos 200 años.
La minería provoca riesgos para la salud, impacto paisajístico
por huecos y escombreras, subsidencias, colapsos y derrumbes.
Contaminación
de atmósfera,
geosfera
e hidrosfera.
Contaminación acústica.
Las centrales térmicas de carbón producen vertidos de agua
caliente a los ríos y mares. (Alteran la DBO)
Producen gases y residuos durante la combustión: Cenizas y
partículas en suspensión
Productos de combustión: CO, CO2 y CH4 => incremento del
efecto invernadero.
El SO2 y NO2 provocan lluvia ácida.
La fotolisis del NO2 es el responsable del aumento de Ozono
troposférico. Y NO2 y NO provocan la destrucción del Ozono
estratosférico ( capa de Ozono).
Aunque disponemos de gran cantidad de carbón, su extracción
es cara por lo que no es rentable.

No escasea en
España, pero
una gran parte
del mismo no
es
rentable
económicament
e
=>
se
importa
un
58% del que se
utiliza.

http://almez.pntic.mec.es/jrem0000/dpbg/2bch-ctma/tema11/TERMICA11.swf

PETRÓLEO
( gas natural, pizarras bituminosas y arenas asfálticas)

Formación
Se originó por la muerte masiva de
PLANCTON
MARINO
(cambios
bruscos
de
temperatura
o
salinidad).

Plancton se sedimenta con
cienos y arenas=> se forman
BARROS SAPROPÉLICOS.
La materia orgánica se convierte
en
hidrocarburos
por
fermentación
(
anaerobia),
mientras los barros y cienos se
transforman
en
rocas
sedimentarias
(
margas
y
areniscas) que forman la ROCA
MADRE, que queda impregnada
de hidrocarburos.

Tipos
Los
restos orgánicos enterrados
sufren un
aumento de la
temperatura 40 A 60 º C y a la profundidad 1 a 2 Km comienza la
maduración. Dura tan solo 1 millón de años => Se forman BETUNES
Y ASFALTOS. Estos materiales impregnan los sedimentos dan lugar
a ARENAS ASFÁLTICAS Y PIZARRAS BITUMINOSAS.
A más profundidad 6-7 Km y Temperaturas de 200 y 250 º C se forma
el GAS NATURAL, que puede ser el único presente en el yacimiento.
EL PETRÓLEO se suele formar en las zonas intermedias de
temperatura y profundidad.
Debido a su baja densidad, el petróleo asciende hacia la superficie. Si
consigue llegar a ella se evapora en la atmósfera dejando un residuo
bituminoso: PIZARRAS BITUMINOSAS.
Si queda atrapado por una capa impermeable: TRAMPA se acumula
impregnando las rocas inferiores: ROCAS ALMACÉN, debajo de ellas
se acumula AGUA SALADA y encima METANO.

PETRÓLEO

Época

Se forma en
diferentes eras
geológicas, pero
la mejor fue el
Jurásico
y
Cretácico. ( 65100 millones de
años).

Yacimientos de hidrocarburos Composición de los hidrocarburos
De difícil extracción. Cuando
una prospección perfora una
roca trampa, el petróleo y gas
se mueven desde la roca
almacén
buscando
la
superficie.
Las trampas pueden también
romperse
por
fenómenos
naturales,
fracturas
y
procesos erosivos, por lo que
el petróleo o bituminosos
quedan en la superficie.

Se compone fundamentalmente de CARBONO E
HIDRÓGENO. No está formado por un solo
componente y varía según el yacimiento.
Los principales hidrocarburos que los componen son:
•Gaseosos: Saturados o alcanos ( Cn H2n). Metano CH4,
Butano C3H8.
•.Líquidos: Saturados o alcanos ( Cn H2n) . n- Heptosano
C27 H56.
•Aromáticos ( Cn H2n-6). Benceno C6H6
•.Sólidos: Resinas: Estructura compleja, Peso molecular
entre 500 y 1200
•Asfaltos: Estructura compleja. Peso Molecular entre
100 y 10000.
•También puede presentar cantidades variables de
Nitrógeno, Azufre y Oxígeno. Que pueden impedir el
proceso de refinado.

PETRÓLEO

Destilación fraccionada

Se lleva a cabo en las
Industrias Petroquímicas.
Consiste en separar los
componentes.
Al ir elevándose la
temperatura se separan
primero los productos
gaseosos ( metano, etano,
butano...) Después los
líquidos ( gasolina, nafta,
queroseno). Finalmente
quedan
los
sólidos
( alquitranes, betunes...)

Tipos de petróleos
Dependen
de
la
densidad. Medida de la
densidad: Índice API.
•Petróleos ligeros: + de
30 grados API. El de
mayor
calidad
37
grados API
•Petróleos intermedios:
entre 22-30 API.
•Petróleos pesados :
entre
15-22
API.

Usos del petróleo
• Gases licuados de uso en industria,
calefacción, uso doméstico, calderas.
• Gasolina y gasóleos.( vehículos y
calefacción)
• Nafta y queroseno: Industria química y
combustible de aviones.
• Fuel: En centrales térmicas para generar
electricidad
y
como
combustible
industrial
• Fertilizantes, pesticidas, plásticos, fibras
sintéticas, pinturas, medicamentos.

PETRÓLEO

Pizarras bituminosas y arenas asfálticas

Son rocas impregnadas en hidrocarburos en
forma sólida o líquida.
Para su obtención se extraen las rocas y
posteriormente se calientan separando los
hidrocarburos por destilación.
Aunque en la actualidad no son rentables y crean
impactos ambientales paisajísticos pueden ser
una solución ante el agotamiento del petróleo si
no se encuentra otra fuente alternativa.

VENTAJAS
•Alta capacidad energética.
•Coste relativamente reducido.
•Gran variedad de usos.
•Facilidad de transporte para
su uso.

PETRÓLEO

INCONVENIENTES
• No es renovables. El petróleo estará agotado a finales del siglo XXI .
• Las plataformas petrolíferas pueden sufrir accidentes, explosiones, incendios,
colapsos.. que pueden provocar grandes catástrofes ambientales y humanas a todos
los niveles, hidrosfera, atmósfera, geosfera y biosfera.
• Los barcos petrolíferos emiten vertidos al mar en el trasvase, limpieza y pérdidas
ocasionales. Los petroleros pueden sufrir accidentes provocando mareas negras.
Las centrales térmicas de fuel producen vertidos de agua caliente a ríos o mares.
• Producen gases y residuos durante la combustión:
 Cenizas y partículas en suspensión
 Metales pesados, como el plomo usado en la gasolina como antidetonante.
 Productos de combustión: CO producido en la combustión incompleta de la
gasolina. CO2 y CH4 producen incremento del efecto invernadero.
El SO2 y NO2 provocan lluvia ácida.
La fotolisis del NO2 es el responsable del aumento de Ozono troposférico. Y
NO2 y NO provocan la destrucción del Ozono estratosférico ( capa de
Ozono).
• Tenemos una fuerte dependencia económica de este combustible, aunque
exportamos sus productos refinados.

SITUACIÓN
EN ESPAÑA.
Extracción de crudo
es insignificante, solo
producimos un 0,5%
del que usamos. Hay
pozos
en
la
plataforma
de
Tarragona
y
en
Burgos.
Sin
embargo
contamos con una
gran
cantidad
de
refinerías, lo que nos
hace exportadores de
productos derivados.

GAS NATURAL

Formación

En la
fermentaci
ón de
materia
orgánica en
los
yacimiento
s de
carbón y
petróleo.

Composición

Fundamentalmente
metano (75 al 95% )
•METANO CH4
•ETANO CH3-CH3
•PROPANO CH3-CH2-CH3
•BUTANO CH3-CH2-CH2CH3
También
contiene:
Dióxido
de
Carbono,
Sulfuro de Hidrógeno,
Helio y Argón .

Extracción y transporte
•Extracción => muy
sencilla y económica
(= al perforar
los
yacimientos
de
carbón y petróleo
fluye por sí mismo).
También se obtiene
por
destilación
fraccionada de otros
hidrocarburos.
•Trasporte
=>
sencillo pero caro,
( buques en forma
líquida
o
por
gaseoductos).

Uso
• Hogares:
calefacción,
cocinas...
• Industrias:
Como
materia prima para la
obtención de amoniaco,
metanol,
etileno,
butadieno y propileno.
• En centrales térmicas
como
sustituto
del
Carbón. ( Aunque es
muy contaminante no
emite
componentes
azufrados
como
el
carbón).
Actualmente en España
la
producción
de
electricidad con gas
natural es de un 10%.

GAS NATURAL

VENTAJAS

•Fácil extracción.
•Fácil transporte, mediante
barcos o gaseoductos.
•Distribución
más amplia
que el petróleo => se evitan
conflictos territoriales.
•Contaminación menor que
carbón y petróleo ya que no
contiene azufre.
•Mayor poder energético que
carbón y petróleo

INCONVENIENTES

•Este recurso se agotará
a finales del siglo XXI.
CH4
es
un
•El
contaminante
que
aumenta mucho el efecto
invernadero, de ahí el
peligro de un escape o
rotura en el transporte o
distribución.

SITUACIÓN EN
ESPAÑA
• No
somos
grandes
productores
de
gas
cubriendo sólo el 0,9% de
nuestro consumo.
• Existen
pozos
=>
Huesca, en la plataforma
del Cantábrico y en el
Golfo de Cádiz.
• En
la
actualidad
importamos la mayor
parte de Argelia, y lo
distribuimos a través de
toda la geografía por
una red de gaseoductos.

ENERGÍA NUCLEAR

TIPOS

Origen
Proviene
de
la
conversión de materia
en energía.

FISIÓN
NUCLEAR
rotura de átomos.

=>

FUSIÓN
NUCLEAR
=> unión de átomos.

ENERGÍA NUCLEAR DE FISIÓN

Características

•Es una energía no renovable => el mineral
usado tarda millones de años en formarse en
la naturaleza.
•Una central nuclear funciona como una
central térmica, solo que el combustible usado
es URANIO O PLUTONIO en lugar de carbón,
petróleo, gas, materia orgánica...
•La energía nuclear es muy productiva, ya que
una vez activada la reacción ésta se
desencadena sin necesidad de nuevos aportes
energéticos y con poco gasto de combustible.
Éste es el principal problema, ya que la
energía desencadenada debe ser controlada y
neutralizada para que no escape del reactor
nuclear.

Combustible

•En la naturaleza solo un 0,7% del Uranio
es 235, por lo que antes de ser usado tiene
que ser "enriquecido" por un proceso de
centrifugación que lo separa del Uranio
238 ( que no es fisionable).
Una vez
enriquecido se transforma en Óxido de
Uranio y se fabrican pastillas.
•Las pastillas se introducen en vainas
metálicas totalmente estancas y éstas se
introducen en barras.
•Las barras funcionan dentro del reactor
en periodos seguidos de doce meses,
posteriormente se detiene el reactor y se
recarga un tercio del combustible.

La obtención del uranio que se presenta en la
pechblenda, la uranita y otros minerales como la
autunita, carnotita, curita, etc aunque en una proporción
muy baja, por lo que se procede a su concentración a
través de procesos físico-químicos. El resultado es una
mezcla de óxidos de uranio, con un contenido de
99,29% en U-238 y 0,71 en U-235, denominado “torta
amarilla” por su color característico.

Los reactores requieren un combustible más rico en U235, fisionable, por lo que se procede al enriquecimiento,
que aumenta la proporción de esta isótopo de 0,7 al 34%, teniendo finalmente la composición UO2, óxido de
uranio enriquecido, que se transforma en pastillas
cerámicas tan pequeñas que casi caben en un dedal,
colocadas dentro de largas varillas que, agrupadas,
forman el elemento combustible.


Componentes de un reactor nuclear

El combustible: Barras de Uranio
 El moderador: Disminuye la velocidad de
los neutrones rápidos, transformándolos en
lentos o térmicos ( sólo en centrales lentas).
Son el Agua, Grafito y agua pesada.
El Refrigerante: Extrae el calor generado
en el reactor. Agua, Agua pesada, Anhídrido
carbónico, Helio.
El Reflector: Reduce el escape de
neutrones, devolviéndolos al ciclo. Agua,
Agua pesada.
Elementos de control, son barras de que
absorben los neutrones para controlarlos.
Blindaje: Para evitar que escapen las
radiaciones:
Hormigón,
agua,
plomo.

Tipos de reactores

Hay diferentes tipos, los usados en España son
los dos primeros:
PWR: Agua ligera a presión.
BWR: Agua ligera en ebullición.
HWR: Agua pesada. ( a presión o en ebullición)
Reactores de grafito o gás.
Reactor de agua en ebullición moderado por
grafito ( sólo en Rusia)
Reactores rápidos. ( En Francia, Rusia y La
India).


USOS
El fin de las centrales nucleares es la producción de la
energía eléctrica. Actualmente en España el 27% de la
energía eléctrica usada proviene de centrales nucleares.
La energía nuclear engloba también el uso de
radiaciones
emitidas
por
Isótopos
Radiactivos
( Tecnecio 99, Galio 67, Yodo 131...) que emiten
radiaciones alfa, beta, gamma, X,. Su uso es muy
importante
en
medicina
(
TAC,
radioterapia,
mamografías, radiografías...), datación, agricultura,
restauración, obtención de plásticos, conservación de
los alimentos, esterilización.
Los elementos radiactivos son también la base de las
bombas atómicas, el Uranio enriquecido de una central
nuclear tiene menos de un 5% de pureza, para fabricar
una bomba se requiere el 90 % y evidentemente su uso
no tiene nada que ver con la producción de energía.

VENTAJAS
Alto poder energético. 1 kg de
Uranio produce un millón de veces
más energía que un Kg de carbón.
No libera gases contaminantes a la
atmósfera.
 Las reservas de combustible son
mayores que las de otras energías no
renovables.

INCONVENIENTES
Produce
contaminación
térmica
de
aguas
circundantes.

No es una
energía
renovable.

las

Los
reactores
son
susceptibles de sufrir
sabotajes y accidentes
con
gravísimas
consecuencias.

Durante la fase de extracción,
enriquecimiento,
transporte
y
utilización se liberan partículas
radiactivas de vida corta que afectan
a los seres vivos.

Los residuos nucleares
de larga vida aún no
tienen emplazamientos
definitivos.

http://www.elpais.com/fotogalerias/popup_animacion.html?xref=20021114elpepusoc_3

http://www.consumer.es/web/es/medio_ambiente/energia_y_ciencia/2005/08/02/14
4179.php

http://www.unesa.es/sector-electrico/funcionamiento-de-las-centrales-electricas/1349-centralnuclear

RADIACIONES


Descubiertas por Becquerel ( 1886) e investigadas por Pierre y Marie Curie
( 1898). Posteriormente Rutherford y Soddy describieron 3 tipos de
radiaciones producidas por desintegración radiactiva: alfa, beta y gamma a
las que se suma la emisión de neutrones y las radiaciones X. Todas ellas se
conocen como RADIACIONES IONIZANTES:


La radiación alfa: La producen los isótopos de Helio 4. Tiene masa.



La radiación Beta son electrones y protones procedentes de la
ruptura de neutrones. Tiene masa



La radiación gamma es de naturaleza electromagnética, y se
produce por el reajuste energético del núcleo.



Las radiaciones pueden producir daños o implicar riesgos para los seres
vivos. Esto va a depender de las dosis recibidas, y de las características de la
persona.

−

Dosis ( 0,1 a 3 Gy ) producen esterilidad temporal o definitiva, cataratas, e
incluso ceguera, estando especialmente desprotegidos los Embriones,
también se producen alteraciones de los tejidos epiteliales, y de órganos, que
pueden recuperarse total o parcialmente.

−

Dosis (3- 5 Gy) producen alteraciones de la médula ósea, ( leucemia que
puede provocar la muerte en el plazo de 2 años).

−

Dosis (10- 50 Gy) muerte entre una y dos semanas después. .

−

Dosis mayores producen la muerte inmediata.



Generalmente acumulamos cada año una radiación de fondo equivalente a 3,
25 m Gy).



RESIDUOS RADIACTIVOS se clasifican en función de su contenido en
radiaciones y su periodo de vida en:


Categoría A.- Vida corta ( menos de 30 años), baja actividad, emiten
radiaciones beta y gamma. Proceden de centros hospitalarios y
centrales nucleares; ropa, herramientas...



Categoría B.- Vida larga, baja o media actividad. Emiten partículas
alfa, beta y gamma. Proceden del agotamiento del combustible
nuclear.



Categoría C.- Vida larga, alta actividad. Emiten radiaciones alfa,
beta y gamma. Plantas de reprocesamiento de combustibles o
armamento nuclear.

Los bidones de los residuos de media y baja
radiactividad, son trasladados al Centro de
Almacenamiento de El Cabril, en la provincia de
Córdoba, gestionado por ENRESA. Allí se
depositan los residuos radiactivos de tosas las
centrales nucleares españolas, así como los
residuos generados por la medicina, la
investigación, la industria y otros diversos campos
que utilizan materiales radiactivos en sus
procesos.

ENERGÍAS RENOVABLES
ENERGÍA NUCLEAR DE FUSIÓN

En la actualidad
está
en
experimentación
y aunque se han
conseguido unos
resultados
iníciales, hasta el
momento el gasto
energético de su
puesta
en
funcionamiento
ha sido muy alto
en comparación
con
el
rendimiento.

Energía
altamente
rentable y poco
problemática.

Se produce de forma
natural en las estrellas.
Nuestro Sol es un reactor
de Fusión nuclear.
Pero la masa mínima
necesaria para que se
produzca
de
forma
natural equivaldría a 1/10
de la masa del Sol.

Para conseguir la fusión se requerirían
temperaturas del orden de 10.000.000 O C.
El principal problema no consiste en
conseguir
esta
temperatura
sino
en
mantenerla y en encontrar un material de
confinamiento que las soporte.

A estas temperaturas tan altas la
materia adquiere un nuevo
estado "PLASMA" .Es un gas
ionizado. En EL universo esto es
algo natural. El 99% del universo
se encuentra en este estado.


En la actualidad no se
consigue
la
energía
suficiente para mantener
la temperatura del plasma
y por tanto el número de
fusiones que se producen
por unidad de tiempo no
es suficiente. El reactor se
detiene
cada
cierto
tiempo y debe volverse a
calentar por lo que la
energía
consumida
es
demasiado alta.

El calentamiento se consigue por
diferentes medios:
Haciendo pasar el plasma por una
corriente eléctrica. ( Se consiguen de
20-30 millones de grados).
Por introducción de rayos neutros:
Se introducen átomos de alta
energía y el calentamiento se
produce por choque de partículas.
Compresión
magnética:
Al
comprimir el gas aumenta su
densidad y el choque de partículas.
 Microondas: Ondas de alta
frecuencia producen movimiento y
choque de partículas.
 Compresión inercial: Mediante
láser o rayos iónicos se produce una
compresión.

El otro problema es
encontrar un material
que
soporte
estas
temperaturas.
Para ello se utiliza el
magnetismo.
Las
partículas
se
mueven
dentro de un campo
magnético que les sirve
como
vasija.
CONFINAMIENTO
MAGNÉTICO. Este campo
es la unión de uno
circular
y
otro
perpendicular es decir el
resultado es un campo
elipsoidal.


En la actualidad hay dos
máquinas TORAMAK Y
STELERATOR que se
diferencian en la forma
de
crear
el
campo
magnético.

En España en CIEMAT
está uno de los tres
Stelerator
más
importantes
del
mundo. Hoy día se ha
conseguido
por
separado:
450.000.000 ºC.
Tiempo
de
confinamiento: 1,8 ´´
( Se necesitan 3´´)
Presión
de
confinamiento
conseguida
Densidad
de
confinamiento: ( Se
necesita una nueva
generación
de
maquinaria).

En Europa el JET es el
Toramak
más
grande
construído
hasta
la
actualidad. Ya se ha
conseguido en él la fusión
que llegó a producir un
pico de hasta 16 mW y 5
mW durante 6´´ ( aunque
se consumieron 23 mW)

En la actualidad se están construyendo
los elementos para un nuevo modelo
llamado PROYECTO ITER. Para su
construcción y montaje se requieren
unos 5000 millones de dólares y España
puede ser una firme candidata a
alojarlo ( por ejemplo en la antigua
central de Vandellós)


VENTAJAS
 Su combustible es inagotable.
 No produce residuos radiactivos.
 No presenta riesgo de accidentes ya
que no hay una " masa crítica" que
pueda descontrolar la reacción.
El
único
residuo
sería
la
propia
estructura del reactor y los núcleos de
Trítio que escaparan, pero el Tritio, no
emite radiaciones intensas, no se
acumula en la cadena trófica, en caso
de inhalación o ingestión se metaboliza
junto al agua, tiene un corto periodo de
vida.

INCONVENIENTES
Para su puesta en funcionamiento
se requieren fuertes inversiones
tecnológicas.
Técnicamente aún no se han
conseguido
resultados
energéticamente favorables.

ENERGÍA RENOVABLE. ENERGÍA SOLAR

Octubre 2009 => la energía total que necesitamos en todo el
mundo es aproximadamente de 16 teravatios (1 teravatio = 1.10 12
vatios)
Año 2020 => se necesitaran 20 teravatios.

El solo derrama 120.000 teravatios sobre las
tierras emergidas del planeta.

CAPTACIÓN FOTÓNICA (LUZ)

CAPTACIÓN TÉRMICA (CALOR)

DE BAJA
TEMPERATURA

Sistemas
de
conductos
metálicos
o
plásticos que se
colocan en los
tejados, calentando
el agua que circula
por ellos. El agua
caliente es usada
directamente con
fines domésticos o
sanitarios.

DE ALTA
TEMPERATURA

En
estanques
hipersalinos (al no
permitir
las
corrientes
de
convección) atrapan
el calor en el fondo,
esto hace que se
caliente un fluido
secundario
que
puede convertirse en
vapor y mover una
turbina.

SISTEMAS
ARQUITECTÓNICOS
PASIVOS

Los rayos solares se capturan (por una filas de
espejos parabólicos que concentran la luz del sol en
largos tubos de acero,
discos parabólico que
concentra la luz en un punto y, o parque de espejos
planos que enfocan la luz hacia un único punto de
una torre central (llamados heliostatos), orientados
por ordenador) y se concentran en un colector,
(concentrado el calor solar), se utiliza un fluido
para almacenarlo (aceite) y posteriormente en un
generador de vapor se convertirá en electricidad.
(Sólo es posible en zonas de alta incidencia solar,
desiertos).

http://www.unesa.es/sector-electrico/funcionamiento-de-las-centrales-electricas/1345-central-fotovoltaica

http://www.unesa.es/sector-electrico/funcionamiento-de-las-centrales-electricas/1350-centralsolartermica

CAPTACIÓN TÉRMICA (CALOR)


DE ALTA
TEMPERATURA
Almacenamiento de calor:
 Durante el día => la luz solar de un
parque de espejos calienta la sal fundida.
Durante la noche => la sal se enfría,
desprende calor y produce más vapor.
En 2008 se inauguró en España, en la
localidad granadina de La Calahorra, la
primera planta solar comercial con
capacidad de almacenamiento de calor. En
EEUU la estación generadora de Solana,
también usará sal fundida para almacenar
calor.

SISTEMAS
ARQUITECTÓNICO
S PASIVOS
En lo días nublados, la luz
del sol se refleja primero
en los espejos y después
en las nubes bajas. En
estos días los espejos se
orientan hacia el cielo, no
hacia la torre colectora, ya
que el sol podría calentar
tan rápidamente la torre
que podría destruirla.

Arquitectura
Bioclimática
(era
utilizada por civilizaciones
antiguas)=> se diseñan
viviendas en las que el
aprovechamiento
energético del sol sea
máximo de forma pasiva
gracias
al
diseño
arquitectónico. Se utiliza
para calentar, enfriar e
iluminar.

http://www.consumer.es/web/es/medio_ambiente/energia_y_ciencia/2006/09/12/155486.php
http://www.juntadeandalucia.es/averroes/manuales/materiales_tic/energrenovab/energianim0
2_archivos/solar.swf

ENERGÍA SOLAR

Funciona con luz
directa
o
indirecta, por lo
que también es
productiva
en
días
nublados
(aunque menos).
Se compone de
pequeñas superficies
planas
llamadas
CÉLULAS que están
elaboradas
con
materiales
semiconductores:
Silicio.

Producen directamente
electricidad cuando los
átomos
de
un
semiconductor, por lo
general silicio, pierden
electrones. Es decir
presentan dos zonas
bien
diferenciadas:
Una es deficitaria de
electrones y la otra
tiene un exceso por lo
que al incidir los rayos
solares se produce un
trasvase de electrones:
CORRIENTE
ELÉCTRICA.

Principal problema => requiere de sistemas de
acumulación para que pueda usarse durante todo el
día. (No hay calor para capturar al producir electricidad
directamente)
Soluciones =>
1.desviar parte de la energía fotovoltaica para hacer
funcionar unas bombas que compriman el aire en
cavernas subterráneas. Cuando se necesitará
electricidad
por la noche, se libera la energía
acumulada, dejando que el aire comprimido accione una
turbina.
2. La electricidad diurna sobrante de los paneles pasa a
un electrolizador, la electricidad solar con un catalizador
disocia el agua en H y O2 que se almacena, cuando
anochece los elementos almacenados se recombinan
para generar electricidad. El único subproducto de la
pila de combustible (agua) se recicla.

ENERGÍA SOLAR
INCONVENIENTES

VENTAJAS

Renovable,
autóctona y
limpia.

Eficiente.

Instalaciones
requieren
un
mantenimiento
mínimo.

Bajo
impacto
ecológico.

En España
no tenemos
que
importarla.

No requieren
agua

Es irregular y
dispersa..
Depende de la
incidencia solar en
un determinado
lugar, época del
año, climatología.

La fotovoltaica, permite que los paneles se
monten en los tejados, establos, estadios de
fútbol, autopistas, etc. Las compañías
eléctricas están obligadas a pagar incluso a
los productores más modestos.

Es difícil de
almacenar.

Gran espacio para
su instalación. =>
impacto visual.

ENERGÍA SOLAR
SITUACIÓN EN ESPAÑA =>
España es pionera en el desarrollo de la energía solar. La empresa constructora
de Solana (EEUU) es española.
 Plataforma Solúcar, en Andalucía, a 25 km al oeste de Sevilla, una torre de 115
metros de altura de 11 megavatios llamada PS10, rodeada de 624 heliostatos. A su
lado la torre PS20, con el doble de heliostatos y el doble de potencia. No hay
sistema de almacenamiento. Detrás existe un parque fotovoltaico avanzados que
siguen al sol sobre los dos ejes (norte-sur y este-oeste) para asegurar una
exposición durante todo el año
En 2008 se inauguró en España los parques solares de Andasol 1 y 2, en la
localidad granadina de La Calahorra, la primera planta solar comercial con
capacidad de almacenamiento de calor.

ENERGÍA RENOVABLE. ENERGÍA DE LA
BIOMASA
BIOCOMBUSTIBLES O AGROCOMBUSTIBLES
La biomasa incluye todos aquellos materiales procedentes
directa o indirectamente de la biosíntesis solar (Fotosíntesis) y
que por tanto han acumulado energía:
carbón vegetal.
forestales: leña, madera, desechos madereros.
desechos agrícolas: paja.
desechos animales: excrementos.
basuras: papel, cartón, restos de alimentos...
A partir de ellos se puede obtener energía por combustión o
gasificación, aunque en algunos casos es necesario un
tratamiento previo para separarlo de residuos inutilizables (1590% el transporte es caro e ineficiente económicamente, por lo
que es necesario realizar la transformación energética en el
mismo punto en el que se obtiene la biomasa.

BIOCULTIVOS

La utilización de restos es
insuficiente en el desarrollo
de este nuevo tipo de
energía, por lo que se puede
recurrir a la fabricación
específica de la biomasa:
Biocultivos.
Se
pueden
obtener
combustibles que pueden
sustituir a la gasolina. ( Por
ej. de obtención de etanol a
partir de remolacha, caña de
azúcar..)

ENERGÍA RENOVABLE. ENERGÍA DE LA
BIOMASA
COMBUSTIÓN

GASIFICACIÓN

 Directamente:
Chimeneas,
estufas,
hornos, para conseguir calor o vapor de
agua.
 Indirectamente:
 Plantas o instalaciones industriales: Al
quemar el combustible se calienta agua y el
vapor puede mover turbinas y generar
electricidad.
 Sistemas de calefacción y agua caliente:
Calderas que calientan agua y ésta circula
emitiendo calor (en las viviendas).
 Compactos de chimeneas:
Recuperadores de calor y cocinas y estufas de
uso doméstico. Consumen menos y se
aprovecha para calentar agua, emitir aire
caliente...(Chimeneas de hierro que se
venden en la actualidad).

Se somete a la biomasa a una
combustión incompleta por
la ausencia parcial de
Oxígeno.
GAS DE SÍNTESIS
Se obtiene gases a partir de
los cuales se elaboran
combustibles líquidos y
metanol que pueden sustituir
al petróleo.
GAS
POBRE
O
GASÓGENO Gases que
mueven motores diesel o
producen electricidad.

PIROLISIS O
CARBONIZACIÓN
Se produce en ausencia
de oxigeno.
De residuos agrícolas,
forestales y urbanos.
Se obtienen mezclas de
productos,
que
dependerán del tipo de
biomasa usada:
Sólidos:
Carbones
vegetales,
cenizas,
alquitranes.
Líquidos: Gasolinas.
Gaseosos: Gases de
Síntesis.

OBTENERGÍA RENOVABLE. ENERGÍA DE LA
BIOMASA
TRATAMIENTOS
BIOQUÍMICOS
DIGESTIÓN ANAEROBIA:
Lo llevan a cabo bacterias anaerobias.
Se lleva a cabo en DIGESTORES y el producto
resultante se llama BIOGAS (60% CH4, 40% CO2).
Inserción de tuberías en el terreno donde se hayan
enterrado los residuos.
Este producto puede usarse en cocinas, calentadores,
motores o generadores de electricidad.
Plantas generadoras de biogás: A partir de
estiércol en granjas.
Depuradoras de residuos o vertederos: Este
sistema sirve para depurar de residuos de las
aguas residuales y para recoger los gases
emitidos evitando la contaminación. Los gases
sirven además para mantener el propio
funcionamiento de la central depuradora. Suelen
estar en todas las grandes ciudades.

FERMENTACIÓN ALCOHOLICA:
Este proceso es la base de la fabricación de los
alcoholes.
Su utilización energética para motores, sigue
los mismos principios. Uso de hongos como el
Saccharomyces, ( también usado en la
fabricación de cerveza y abonos orgánicos),
para fabricar ETANOL a partir de remolacha,
caña de azúcar, cereales..
También se pueden obtener BIOACEITES
O BIODIESEL a partir de la soja, el girasol,
la colza, la palma. que pueden servir en
motores diesel.

BASE

PRODUCCIÓN
BICOMBUSTIBLE O
AGROCOMBUSTIBLE

1 TONELADA DE
AGROCOMBUSTIBLE
POR HECTÁREA
CULTIVADA

de 1.400 millones de
toneladas de equivalente
al petróleo

CONSUMO DE
PETRÓLEO
MUNDIAL

% DE
BIOCOMBUSTIBL
E QUE SATISFACE
LA DEMANDA DE
COMBUSTIBLE

3.500 millones de
toneladas

pueden satisfacer
apenas el 40% de
nuestra demanda de
combustible

Por tanto los agrocombustibles sólo
constituirían un suplemento marginal para
cumplir las necesidades energéticas

INCONVENIENTES DE LOS BIOCOMBUSTIBLES O
AGROCOMBUSTIBLES


Grandes extensiones de superficie son arrebatadas a la selva => IMPACTO NEGATIVO sobre la
biodiversidad, la erosión del suelo y el régimen de lluvias.



Aumento de las emisiones de efecto invernadero => frecuentemente, se oye decir que los efectos serían
neutros, porque el carbono emitido por los agrocombustibles sería capturado por las plantas a través de
la fotosíntesis. Así sería si no se usaran tractores para arar la tierra, ni se esparcieran abonos ni pesticidas,
ni ninguna maquinaria transformara las cosechas a las plantas de transformación, o si funcionaran con
energía renovable. No es así, y el balance está lejos de ser neutro.



Incrementan la inseguridad alimentaria, disparando los precios de los alimentos en el mundo donde cada
día mueren de hambre 25.000 personas, en su mayoría menores de cinco años.



Cambios que hay que realizar en los automóviles.



Los alcoholes son muy corrosivos.



Emisiones de NOx y formaldehído, potencialmente cancerígeno.



Los coches son más difíciles de arrancar en climas fríos, disminuyendo su autonomía entre un 30% y un
40%.

Según la Agencia del Medio Ambiente y Control de la Energía de Francia
(ADEME), contando desde el cultivo de la tierra hasta la combustión de motores, los
agrocombustibles reducen del 30 al 40% las emisiones netas en relación con la
gasolina. => Si provienen de cultivos tropicales, el balance será catastrófico: la
deforestación mediante quema de la vegetación libera en la atmósfera el carbono orgánico
de los árboles, y mineraliza el humus de la selva virgen =>la deforestación aporta el
25% de las emisiones totales de carbono y constituye una de las principales fuentes
de gases de efecto invernadero.

Almacén de C

Vegetación y suelo

Expulsión de C

4 Gt / C año

% de absorción
de C de las
actividades
humanas
25%

Deforestación

1,6 Gt /C año

Actividades humanas
(producción energía,
transporte y cultivos)

6,8 Gt/C año

BIOCOMBUSTIBLES
Definición
combustible líquido,
después
de
un
tratamiento más o
menos complicado, a
partir de cultivos o
plantas
no
cultivadas

TIPOS

Biocombustibles de la primera generación: Se obtienen con tecnología y
procesos químicos sencillos, como la fermentación.

Biocombustibles derivados de
plantas oleaginosas (colza y girasol)

Biodiesel => de aceite
puro vegetal, residuos de
cocina, semillas de colza
o girasol.
Se produce directamente
de
la
semilla
tras
presionar
y
filtrar,
obteniéndose el biodiesel,
sin modificar se utilizan
para carburante.
Puede ser utilizado en
motores
de
biodiesel
modificados.

Biocombustibles
de
segunda
generación: combustibles fabricados
a partir de materiales ricos en
celulosa y a partir de algas,
actualmente difíciles de explotar .

EMHV (éster metílico de aceite
vegetal) se obtiene por reacción
el aceite de colza o girasol o el
aceite de residuos con alcohol
metílico.
Ácido graso + alcohol => éster
+ agua. Transesterificación donde
se obtiene EMHV y glicerina. Se
utiliza junto al gasóleo en una
proporción de 5-30% mezcla que
recibe el nombre de diéster.

Biocombustibles obtenidos a
partir de alcohol (metanol,
etanol): Se obtienen a partir de
cultivos que pueden ser
fermentados a alcohol, los
cultivos son los que producen
azúcar (remolacha, caña de
azúcar) y los que dan almidón
que tras hidrolizarlo producen
también azúcar (trigo)

BIOCOMBUSTIBLES
Definición
combustible líquido,
después
de
un
tratamiento más o
menos complicado, a
partir de cultivos o
plantas
no
cultivadas

TIPOS
Biocombustibles de la primera
generación

Biocombustibles derivados de
plantas oleaginosas (colza y
girasol)

Bioetanol => alcohol
etílico de alta pureza,
producido a partir de
cultivos como la caña de
azúcar o granos de maíz.
Los vehículos deben tener
motores
modificados
cuando la proporción etanol
en la mezcla etanol-gasolina
es de un 25%.

Biocombustibles obtenidos
a partir de alcohol
(metanol, etanol)

Bio-ETBE (éter etil
terciario butílico)=> el
bioetanol se transforma en
un proceso químico en
éter-etílico, con las
mismas propiedades que el
etanol como combustible,
pero se pueden añadir a los
combustibles
convencionales, sin tener
que modificar el motor.

Biogas => bacterias que
digieren los residuos
orgánicos
(alimentos,
paja,
residuos
de
madera, residuos de
cultivos, etc) en un
proceso de fermentación
completamente
anaeróbica, se obtiene
en un 50-90% de metano
(CH4) , vapor de agua
(H2O) y dióxido de
carbono (CO2). Puede ser
utilizado
como
gas
natural
o
para
alimentar el proceso
industrial para obtener
combustibles líquidos.

Bio-MTBE (éter metil
terciario butílico) =>
en los años 80 se utilizó
para añadir a las
gasolinas,
pero
se
descubrió que siempre
que se filtraba gasolina
en el suelo, el MTBE,
posible
carcinógeno,
llegaba fácilmente al
agua potable local.

Biocombustibles de la primera generación
TIPO DE
AGROCARBURA

MATERIA PRIMA

NTE

BIOETANOL

Biodiesel

proveniente

del

Fermentación de biomasa

cereales (maíz).

hidrolizada

cultivo

energético.
BIODIESEL

PRODUCCIÓN

Remolacha de azúcar,

Bioetanol convencional



PROCESO DE

DE LA BIOMASA

NOMBRE ESPECÍFICO



Metanol de semilla de colza (RME).



Metanol o etanol de ácido graso

Cultivo de aceite
(ej. Semilla de colza)

Prensado en frío /
extracción y
transesterificación

(FAME/FAEE).

BIODIESEL

Biodiesel proveniente del derroche

Derroche/ cocinar /
aceite frito

Transesterificación

Biocombustibles de segunda generación
TIPO DE
AGROCARBURANT

NOMBRE ESPECÍFICO

E

BIOETANOL

Biodiesel

proveniente

DE LA BIOMASA

PRODUCCIÓN

del

Fermentación de biomasa

cereales (maíz).

hidrolizada

cultivo

energético.
BIODIESEL

PROCESO DE

Remolacha de azúcar,

Bioetanol convencional



MATERIA PRIMA



Metanol de semilla de colza (RME).



Metanol o etanol de ácido graso

Cultivo de aceite
(ej. Semilla de colza)

Prensado en frío /
extracción y
transesterificación

(FAME/FAEE).

BIODIESEL

Biodiesel proveniente del derroche

Derroche/ cocinar /
aceite frito

Transesterificación

http://www.unesa.es/sector-electrico/funcionamiento-de-las-centrales-electricas/1341central-biomasa

BIOETANOL
Fuentes:
Maíz.
Caña de azúcar.
Soja.
Tallos, hojas.
Serrín
Ventajas:
Mejora la economía
rural.
Permite
independizarse del
crudo de Oriente
Medio.
Reducir la cantidad
de CO2 a la
atmósfera

EL MAÍZ

CAÑA DE AZÚCAR

Inconvenientes:

•La mayoría de las plantas de bioetanol desprenden grandes
cantidades de CO2, cuyo origen es:
La quema de gas natural o, cada vez con más frecuencia,
carbón para producir el vapor que hace posible la destilación.
La fermentación del azúcar por la levadura.
La producción de maíz requiere abonos nitrogenados, que se
fabrican con gas natural.
El uso intensivo de maquinaria agrícola que funciona con
biodiesel.
El gasóleo consumido por los camiones para transportar
etanol al mercado, a veces a distancias muy largas, porque el
etanol a diferencia de la gasolina y el gasóleo, no pueden
llevarse por oleoductos, pues se contaminan fácilmente con
agua.
•Es preciso disociar el almidón del grano de azúcar mediante
la intervención de costosas enzimas para poder fermentarlo.
•El maíz requiere más cantidad de abonos nitrogenados y
pesticidas y puede causar más erosión del suelo que ningún
otro cultivo.
•La producción de etanol a partir de etanol a partir de maíz
consume casi tanto como combustible fósil como el que dicho
biodiesel puede reemplazar.

1 galón (≈0,264 litros)

de gasolina

de etanol

Produce en Kcal

29.750

20.000

La caña de azúcar, es de rápido crecimiento. Presenta
un 20% de azúcar, y empieza a fermentar prácticamente
en el momento de cortarla. Produce entre 5700 y 7600
litros de etanol por hectárea (más del doble que el maíz).

Ventajas:
El bioetanol puro tiene un octanaje en torno a 113 y
se enciende mejor con una compresión mucho mayor
que la gasolina, lo cual permite que los motores de
alcohol desarrollen más potencia.
Las destilerías reciclan sus aguas residuales
usándolas como fertilizantes.
Para producir calor y energía se quema bagazo, el
resido de la caña una vez extraído el jugo, y
habitualmente genera un ligero superávit de energía.
 Los camiones y la maquinaria agrícola funcionan
con una mezcla de diesel y bioetanol, y las avionetas que
fumigan las plantaciones, quema alcohol puro.

Inconvenientes:
Liberación de hollín y, de metano y óxido nitroso,
dos potentes gases de efecto invernadero, que se
producen porque los campos se queman con zafra con
el fin de matar las serpientes y facilitar el corte de caña.
Deforestación, debido al aumento de la superficie
dedicada a la caña de azúcar. Con la consiguiente pérdida
de suelo y perdida de la biodiversidad.
Explotación humana de los macheteros, la mayor
parte de caña de azúcar de Brasil se corta a machete, el
trabajo, aunque bien pagado, es duro, sucio, nefasto para
la espalda, y se realiza en condiciones de un calor
agobiante. Mueren macheteros de agotamiento.

BIODIÉSEL

Fuentes:
Aceites vegetales: aceite de canola.
Granos de soja.

Ventajas:
Requiere menos
energía en su
producción que el
bioetanol

ETANOL DE CELULOSA
Fuentes:


Gramíneas
perennes
de
crecimiento
rápido
(mijo
listado).



Residuos
agrícolas
(material
sobrante de los
cultivos, como
los tallos, hojas y
vainas de maíz).



Residuos
forestales (astillas
de madera y
serrín de los
aserraderos,
corteza de los
árboles).



Residuos sólidos
municipales
(basura
doméstica
y
productos
de
papel).



Pulpa de papel.

ventajas
 La propia celulosa puede considerarse
“gratuita”, porque lleva muy poco trabajo
recoger los tallos y no hay que añadir
abono.
 Tras eliminar el azúcar queda como
residuo un material leñoso, la lignina, que
arde bien, produce energía suficiente
para hervir agua y generar electricidad. El
etanol inicia su proceso en desechos
agrícolas y lo terina en dos productos
comerciales: combustibles para el
transporte y energía eléctrica.
 Las emisiones netas de dióxido de
carbono por kilómetro son casi nulas, o
quizá negativas, siempre y cuando la
electricidad coproducida sustituya al
carbón o al gas natural en una central
térmica.
 Las nuevas plantaciones de panizo
consumen CO2 en la fotosíntesis.

inconvenientes
Los azúcares encerrados en la fibra no
pueden destilarse hasta etanol hasta que no se
hayan liberado de la lignina. Para ello se
necesitan enzimas sintetizadas por bacterias u
hongos. Las bacterias implicadas habitan en
lugares incómodos, como la maleza de selvas
lejanas o las tripas de una termita, y resultan
más difíciles de dominar que las levaduras.
Cuesta mucho que se multipliquen en un
tanque de acero inoxidable de 8000 litros (un
medio insólito para ellas), así como controlar su
actividad en las cantidades industriales
necesarias para mantener dentro de ese espacio
la conversión en etanol.
Una posibilidad de mejorar la eficiencia en la
obtención del etanol, es utilizar microbios
modificados genéticamente y las enzimas
presentes en los intestinos de las termitas. Se
explota en su que los científicos de la casa
denominan “jungle rot” (“podrido de jungla”), y
ha manipulado el ADN de ese organismo para
que produzca mayores cantidades de la enzima
necesitada.

ETANOL DE ALGAS

 Unicelulares que se acumulan como una pátina en los estanques, serían las ideales para producir
etanol, ya que crecen en aguas residuales, e incluso en agua de mar, necesitan para crecer dióxido
de carbono y luz solar.
 Pueden multiplicar su biomasa en cuestión de horas.
 Las algas se recogen a diario, mientras que el maíz y la soja se cosechan una vez al año.
 Algunas producen almidón que se puede convertir en etanol, y otras producen gotas diminutas de
aceite que se puede transformar en biodiesel o incluso en combustible para los aviones

1 HECTÁREA DE

1 HECTÁREA DE

1 HECTÁREA DE

MAÍZ

SOJA

ALGAS

2.500 litros

560 litros

4.500 litros

bioetanol/año

biodiésel/año

biocombustible/año

SITUACIÓN EN ESPAÑA
Se produce biocombustible de tipo:
Biodiésel, existen 15 plantas de producción. Se genera a partir de aceites
vegetales:
Colza y girasol sobre todo colza.
Soja.
Aceites vegetales usados.
Bioetanol, existen 4 plantas actualmente, obtenido de:
Caña de azúcar.
Cereales.
Remolacha.
No se puede dar salida a toda la producción nacional de bioetanol y
biodiésel, lo que ha obligado a su exportación.

AGROCOMBUSTIBLES EN TERRENOS MARGINALES





Las estimaciones sobre “tierras de cultivo abandonadas” disponibles para
agrocombustibles es un estudio de 2008 de Christopher Field et al. que sugiere que
existen 386 millones de hectáreas de este tipo de superficies. Se considera “tierra
abandonada” a cualquier terreno que haya sido cultivado con posterioridad a 1700 y que las
imágenes de satélite no identifiquen actualmente como “tierra de cultivo”, a no ser que se haya
reforestado o que forme parte de asentamientos urbanos. No existen estudios críticos que
indiquen si estas imágenes de satélite están ignorando a las pequeñas propiedades de las
comunidades nativas, pero es evidente que cuando se define el concepto de “tierra de
cultivo abandonada” se ignoran usos de la tierra, como el destinado a pastos.
Algunos políticos han propuesto que los agrocombustibles deberían ser plantados en
terrenos considerados como marginales o sin uso. Se dice que hay millones de hectáreas
de este tipo de tierras alrededor del mundo, especialmente en África, que no tendrían
importancia para la biodiversidad o para la eliminación de carbono y que tampoco
tendrían relevancia para la producción de alimentos, ni para garantizar el sustento de la
población. Algunos proponen que plantar agrocombustibles en las “tierras marginales”
puede ser extremadamente positivo, aportando ingresos a las comunidades locales y
suministrando una alternativa en el mercado a los combustibles fósiles. Se ha sugerido
incluso que debería haber incentivos para usar las llamadas tierras marginales, tales
como licencias para emitir más CO2.



Pero si se mira más detenidamente estas tierras “marginales” la realidad es muy
diferente, ya que en muchos casos, las tierras definidas como “marginales”, “páramos” o
“sin uso” son vitales para el sustento de pequeños campesinos, pastores, mujeres y
pueblos indígenas. Eso a lo que el gobierno o las transnacionales llaman tierras
“marginales” son de hecho tierras comunales o tradicionales que han estado en uso
durante generaciones, y que no son propiedades privadas, o no están en producción
agrícola intensiva. La tierra que a una persona le puede parecer “marginal” puede ser un
recurso vital imprescindible para otra. Aunque a un extranjero le puede parecer
desocupada o infrautilizada, esta tierra proporciona:
 Alimentos.
 Combustible.
 Medicinas.
 Materiales de construcción a las comunidades locales.



Puede tratarse de tierras comunales utilizadas por tales comunidades durante
generaciones, aunque no tengan un título de propiedad formal. La fragilidad de estas
tierras puede significar que son cultivadas rotativamente en períodos largos, volviendo a
cultivar ciertas áreas tras dejarlas en barbecho durante varios años. Estas tierras pueden
ser sagradas para las comunidades locales e imprescindibles para proteger los recursos
hídricos.



Existen grandes extensiones de terreno, especialmente en África, utilizadas por
ganaderos y pastores, que necesitan desplazarse a través de amplias áreas siguiendo las
lluvias y pastos frescos. Los observadores externos tienden a pensar que la vida de estos
pueblos podría mejorar si se estableciesen en un lugar y se les proporcionasen medios
para implementar cultivos. Sin embargo, estos pueblos tienen derecho a continuar con la
forma de vida que han venido manteniendo y perfeccionando a través de generaciones y
que podría ser la única manera de utilizar las frágiles tierras de pastos. Las llamadas
tierras marginales son también importantes para la biodiversidad y constituir una reserva
de especies amenazadas o útiles.



Si se expanden los cultivos para agrocombustibles sobre las tierras marginales, como
está planificado, es más que probable que las comunidades afectadas perderán sus tierras
y no recibirán ningún beneficio a cambio. Muy al contrario, se verán confinadas a áreas
más pequeñas u obligadas a trasladarse a regiones aún más frágiles, una experiencia que
ya han sufrido en el pasado. Al mismo tiempo, la adquisición de tierras minará las
instituciones consuetudinarias y la sabiduría ecológica tradicional que asegura un uso
sostenible de la tierra. Esto conducirá a la pérdida de biodiversidad, no sólo en las áreas
en las que se realicen siembras, sino también en todo el país en general. Esto ya ha
pasado en África con anterioridad, especialmente cuando la tierra se destinó a la
producción de cereales, se puso en manos privadas o se anexionó para crear reservas.



La Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO)
ha señalado también el impacto negativo que la producción de biocombustibles a gran
escala tendrá sobre las mujeres de las zonas rurales. Según un informe de 2008, las
tierras marginales son un factor clave en la subsistencia de los habitantes empobrecidos
de las zonas rurales, y frecuentemente son mujeres quienes las cultivan. A veces son las
únicas tierras a las que pueden acceder las mujeres, ya que en muchas partes del mundo
no tienen derechos de propiedad o de herencia. Para las mujeres, estas tierras pueden
marcar la diferencia entre la vida y la muerte en los momentos más duros, porque saben
como extraer de allí alimentos. Las mujeres que usan estas tierras seguramente son muy
conscientes de su fragilidad, pero saben cómo utilizarlas sin degradarlas.



Las investigaciones del Instituto Internacional de Investigaciones Pecuarias (ILRI) y la
Universidad del Estado de Michigan (MSU) muestran que en el este de África, el
cambio de pastos por cultivos alteraría el clima, haciendo que algunas zonas sean más
húmedas y otras más secas, con inundaciones y sequías más extremas. En muchas
partes del mundo, las poblaciones ya están sufriendo cambios climáticos locales
provocados por cambios en los usos del suelo, además de por el aumento generalizado
de las emisiones.

PRINCIPALES PROBLEMAS FUTUROS
PRODUCIDOS POR EL USO DE
Biocombustibles








Conversión de selvas en tierras de cultivo.
Uso de fertilizantes de nitrato.
Cultivo a gran escala de leguminosas como la
soja.
Descomposición de residuos orgánicos como
causa de emisión de óxido nitroso, el tercer gas
de efecto invernadero.
Desplazamiento de cultivos alimentarios.
Expulsión de poblaciones.

ENERGÍA RENOVABLE. ENERGÍA EÓLICA

Se
ha
utilizado
desde hace
muchos años
de
manera
directa:
Molinos de
Viento.

En la actualidad se
usa
para
la
generación
de
energía
eléctrica
mediante
un
AEROGENERADO
R

Es
una
manifestación
terciaria de la
Energía Solar: E.
SolarVientosElectricidad.

La
Energía
Cinética contenida
en una masa de
aire
en
movimiento mueve
las
palas
del
aerogenerador y el
movimiento
se
transmite a un
generador

No es una energía
constante
ya
que
depende de los vientos
reinantes en la zona
de ubicación. Por lo
que debe contar con
sistemas
de
almacenamiento que
regulen el suministro
a la red eléctrica.

El principal problema que presenta es su localización debe limitarse a zonas de vientos regulares y
fuertes.

ENERGÍA EÓLICA
HAY QUE BUSCAR
ZONAS CON VIENTO

SU RENDIMIENTO
ENERGÉTICO ES BAJO.

INCONVENIENT
ES

Ventajas

LIMPIA

RENOVABLE

NO AUMENTA
EL EFECTO
INVERNADERO.
NO CONTAMINA
NI EL SUELO, NI
LA ATMÓSFERA
NI EL AGUA.

MATERIA
PRIMA
GRATUITA

LA
CONSTRUCCIÓ
N
MANIPULACIÓN
Y
MANTENIMIENT
O NO ES
COSTOSA NI
COMPLICADA.

INCREMENT
O DE LA
EROSIÓN, SE
SECA EL
SUELO

LAS HÉLICES
SON PELIGROSAS
PARA LAS AVES
PRODUCEN
INTERFERENCIAS CON
LAS ONDAS DE RADIO Y
TELEVISIÓN.
CONTAMINACIÓN
ACÚSTICA.

ALTERAN EL PAISAJE =>
IMPACTO PAISAJÍSTICO
LOS VIENTOS SON INESTABLES, NO
SE PUEDE DEPENDER
EXCLUSIVAMENTE DE ESTA ENERGÍA

ENERGÍA EÓLICA EN
ESPAÑA








Es uno de los países europeos en donde está
más extendida. Los parques eólicos se
localizan en Aragón, Galicia, Navarra, la
Rioja, Canarias y en Andalucía ( Tarifa).
Se ha conseguido llevar electricidad a pueblos
que permanecían aislados y en Canarias,
combinadas con motores de gasoil, abastecen
de electricidad a viviendas e industrias,
estaciones de depuración y bombeo de agua
de mar en núcleos de población.
En Navarra se estima que para el año 2010 se
cubran con esta energía el 45% de sus
necesidades.
Se espera un crecimiento altísimo de la
producción en los próximos años.

http://www.unesa.es/sector-electrico/funcionamiento-de-las-centrales-electricas/1344-central-eolica

http://www.elpais.com/fotogalerias/popup_animacion.html?xref=20051118elpepusoc_1

EL AGUA COMO RECURSO ENERGÉTICO
distintas formas de aprovechamiento de la
energía mecánica del agua son renovables

Energía
hidráulica

Energía
mareomotriz

Energía del
oleaje =
undimotriz

ENERGÍA HIDRÁULICA O HIDROELÉCTRICA
Proceso
¿Qué hacen?
Transforma
n la Energía
potencial en
eléctrica.

Acumulan el agua
en embalses

Ventajas

Cae a través de tuberías
(energía potencial)
Mueven unas turbinas

Mueven generadores y se producen energía
eléctrica
SITUACIÓN EN ESPAÑA:
Es una energía muy conocida en
nuestro país y con grandes
posibilidades de desarrollo.
Es muy limitada porque contamos
con una climatología que no
permite gran cantidad de cursos de
agua.

Eficiencia elevada
producción.

y

bajo

coste

de

Renovable, Limpia (no produce residuos
contaminantes)
Embalses regulan el caudal de los ríos
evitando los problemas de inundaciones y de
escasez de agua.
Compatibilizar el uso energético con otros
usos: regadío, recreo, abastecimiento a
poblaciones, etc.
Se almacena, las turbinas pueden invertir el
funcionamiento, devolviendo el agua al
embalse cuando hay exceso de energía.

ENERGÍA HIDRÁULICA O HIDROELÉCTRICA
Inconvenientes

Los
impactos
producidos
(construcción
y
modificación
del
régimen hídrico)
requiere un estudio
de
impacto
ambiental (EIA).

El embalse impide el
transporte
de
los
sedimentos hacia el mar,
por lo que afecta a la
evolución del litoral.
( deltas, playas,.. se ven
erosionadas y sin nuevos
aportes).

Inunda
valles

Los sedimentos
colmatan
el
embalse

Transforma el sistema
fluvial en lacustre,
afectando
a
las
especies piscícolas
La retención de los
sedimentos
termina
colmatando los embalses,
por lo que tienen un
periodo de vida limitado.

El
coste
económico es
muy
elevado
inicialmente
pero no así el
mantenimiento.

Produce
modificaciones del
microclima
por
evaporación
y
precipitaciones, lo
que puede ser
beneficioso
o
perjudicial según la
zona.

No se ajusta bien a la demanda => las
horas nocturnas de bajo consumo se
invierte, parte de la electricidad
producida en bombear parte del agua
hacia el pantano con el fin de reutilizarla
posteriormente.

http://www.unesa.es/sector-electrico/funcionamiento-de-las-centrales-electricas/1347-centralhidroelectrica

Energía mareomotriz
¿Qué hacen?
Transforman la
energía
en
energía eléctrica.

Ventajas

Características
aprovechamiento la diferencia en altura
entre la pleamar y la bajamar

Es renovable y limpia.
Tiene un alto rendimiento
energético.

se requieren desniveles entre la pleamar y la
bajamar de al menos 10 m.

pleamar el agua queda retenida por una presa, que se
transforma en energía potencial, se espera a que haya
bajamar para producir el desnivel que producirá la
energía cinética suficiente para mover una turbina y
convertir este movimiento en electricidad en un
generador.

Hoy tan sólo existen dos centrales, una
en Francia ( La Rance) y otra en Canadá
( Fundy).

Inconvenientes
zonas apropiadas son escasas.
Solo es aprovechable en zonas
en donde el nivel de pleamar y
bajamar supera los 10 metros.

El coste económico es muy elevado así como su
mantenimiento.

http://www.consumer.es/web/es/medio_ambiente/energia_y_ciencia/2005/02/23/140205.php

Energía undimotriz
¿Qué hacen?
Transforman la
energía
en
energía eléctrica.

Características
Aprovecha la energía de
oscilación
vertical de las olas => utiliza unas boyas
eléctricas que se elevan y descienden sobre
una estructura similar a un pistón, en la
que se instala una bomba hidráulica => el
agua entra y sale de la bomba con el
movimiento e impulsa un generador que
produce la electricidad

Hay centrales en:
Un acantilado de
la costa Noruega
que produce hasta
500 Kw/h .
En
Santoña
(Cantabria).

Ventajas
Es renovable y limpia.
Tiene un alto rendimiento
energético.

Inconvenientes

 El movimiento de las olas es de un rango inferior al de la producción de
electricidad.
 La conversión de la energía supone grandes pérdidas de potencia.
 La energía es mayor en altamar que en las costas, pero su transporte es difícil.
 Las olas se distribuyen desigualmente.
 Las condiciones del mar producen corrosiones en el material y numerosos
problemas en las instalaciones.
 Tiene un coste de producción muy elevado.

ENERGÍA RENOVABLE. ENERGÍA
GEOTÉRMICA

EN
LAS
CENTRALES
GEOTÉRMICAS
SE
INTRODUCE AGUA FRÍA A
TRAVÉS DE CAÑERÍAS A
CIERTA PROFUNDIADA Y
RECOGER EL VAPOR DE
AGUA
QUE
SALE
A
PRESIÓN A TRAVÉS DE
OTRAS CAÑERÍAS=> EL
VAPOR DE AGUA MUEVE
UNA TURBINA QUE A SU
VEZ
HACE
GIRAR
UN
GENERADOR DONDE SE
TRANSFORMA LA ENERGÍA
CINÉTICA EN ELÉCTRICA.

SE PUEDE UTILIZAR
EL AGUA CALIENTE
PARA
CALEFACCIÓN
Y
AGUA
CALIENTE.

CUANTO
MÁS
PROFUNDO SE
LLEGUE MAYOR
LA
ENERGÍA
GEOTÉRMICA.

ES LIMPIA AUNQUE
NO RENOVABLE. LA
ENERGÍA TÉRMICA
DE LOS POZOS NO
DURA MÁS DE 15
AÑOS,
Y
TARDA
MILLONES DE AÑOS
EN REGENERARSE.

http://www.youtube.com/watch?v=4z52sAGAe_k&feature=related

ENERGÍA RENOVABLE: LA PILA DE HIDRÓGENO
Energía renovable

Proceso

Ventajas

Se realiza la electrolisis del agua
Se obtiene hidrógeno
En pilas especiales (compuestos de plástico y
reforzado de fibra de carbono, se almacena el gas
hidrógeno a presión), un catalizador químico se
encarga de oxidar el hidrógeno produciendo un
transporte de electrones que genera electricidad.
Se obtiene
desecho

agua como producto de

Limpia (no produce residuos contaminantes)
Se puede acumular y transportar

Inconvenientes

Es inflamable

Para
realizar
la
electrolisis del agua hace
falta invertir mucha
energía eléctrica

La casa Mercedes ha fabricado un prototipo que
funciona con estas pilas. Se ha conseguido una
velocidad de 180 Km/h y una autonomía de 400
Km.
También se ha conseguido fabricar un prototipo en
donde el hidrógeno se forma a partir de metanol.
Lo que ocurre es que hasta el momento hay que
mantener la temperatura a -252ºC para evitar la
explosión.

IMPACTO AMBIENTAL
Definición

Causas del impacto ambiental negativo

MODIFICACIÓN DEL
ENTORNO NATURAL

Consecuencia
¿Quién lo
produce?

Transforma el
medio natural
dañando o
mejorando su
calidad inicial

LA ACCIÓN
HUMANA

•Emigración.
•Abandono
mina

1. Cambios usos
Suelo

•Agricultura.
•Ganadería.
•Industria.
•Deforestación
•Urbanización.
•Construcción.

2.
Contaminación

•Atmósfera.
•Agua.
•Suelo.
•Ruido.
•Radiaciones
.
•Cambios
térmicos.

5. Abandono de
actividades
humanas

3. Cambios en la
Biodiversidad

•Sobrepastoreo.
•Extracción masiva de
recursos naturales
•Caza y pesca abusiva

4. Sobreexplotación

•Introducir especies foráneas.
•Comercio
de
especies
protegidas.
•Caza y pesca abusivas

IMPACTO AMBIENTAL-CLASIFICACIÓN SEGÚN EXTENSIÓN
TERRITORIAL.

1. LOCALES

Específicos afectan
a un área
delimitado
•Construcción de una
carretera en una reserva
natural.
•Vertido en una zona
puntual.

2. REGIONALES

Afectan a varios países.

•Contaminación de
aguas ríos.
•Mareas negras.
•Lluvia ácida…

3. GLOBALES

Extensas áreas
geográficas o la
totalidad del Planeta

•Perdida Biodiversidad
•Disminución de la Capa de
Ozono.
•Aumento efecto invernadero y
cambio climático.
•Escasez de agua.

Impactos Regionales en Cantabria
PROBLEMA

CAUSA

AGENTES

LOCALIZACIÓN

GRAVEDAD

SOLUCIONES

Talas abusivas
Roturación para pastos,
agricultura
Incendios

Agricultores, ganaderos
Empresas madereras/papeleras

Generalizado al todo el territorio

Muy alta

Medidas de protección del bosque
autóctono
Política forestal sostenible

Repoblación con especies
exóticas (Eucalipus y
Pinus insignis)

Abandono de tierras de cultivo
y pastos
Presión industria papelera

Propietarios de suelo rústico
Empresas papeleras/forestales
Servicio forestal

Eucalipto en litoral
Pino insigne en montañas de interior

Alta

Política forestal sostenible. Uso de
la EIA en repoblaciones
Investigación en producción
forestal

Degradación de hábitats
faunísticos

Destrucción de hábitats
Furtivismo y caza
Fragmentación del territorio

Agricultores y ganaderos
Promotores turísticos
Furtivos

Áreas montañosas del interior
Marismas litoral

Muy alta

Protección fauna
Compensación a agricultores
afectados.
Declaración zonas protegidas

Degradación de sistemas
dunares

Extracción de áridos
Instalación de chiringuitos
Repoblaciones forestales

Empresarios hosteleros
Jefatura de costas

Zonas costeras occidentales

Alta

Protección de zonas de dunas
Aplicación Ley Costas

Agricultores y constructores
Jefatura Costas

En todos los estuarios y rías del litoral

Alta

Control de usos en estuarios y rías
Aplicación Ley costas

Obtención de terrenos
Descuidos usuarios
Quemas de rastrojo
Falta de control

Excursionistas
Servicio Forestal

Zonas de landas, eucaliptales y pinares y
encinares cantábricos

Muy alta

Adecuación de la política forestal a
los intere4ses de la población rural
Dotación de medios contra
incendios

Cortas a hecho
Deforestación
Abandono de cultivos
Pastos en fuertes pendientes

Empresarios forestales
Servicio forestal

Zonas en pendiente en todo el territorio

Alta

Realización de mapa de riesgos de
erosión
Regeneración de masa arbóreas
Control de usos en zonas de riesgo

Tramos bajos de los ríos

Media

Depuración de vertidos
Asistencia material y técnica a
agricultores y ganaderos
Control de usos

Regresión bosque
autóctono

Relleno de estuarios

Incendios forestales

Erosión e inestabilidad de
suelos

Contaminación de ríos y
acuíferos

Obtención de suelo para
agricultura y
urbanización

Vertidos domésticos, agrícolas
Ganaderos, industriales y particulares
e industriales

Vertidos en ríos y en el mar

Ganaderos, industriales y particulares,
capitanes de barcos
Jefatura de costas

General, especialmente grave en ría y
playa de Suances

Media

Depuración vertidos
Dotaciones para la limpieza de
playas

Degradación de paisaje
por actividades extractivas
(minas, canteras)

Acumulación de vertidos
Falta de control de la EIA

Empresarios mineros

En todo el territorio, especialmente en
Torrelavega y Santander

Alta

Aplicación de la EIA
planes de restauración del paisaje

Urbanización
desordenada del territorio

Inexistencia o nefastos planes
urbanísticos o incumplimiento
de los mismos
Falta de consideración de los
factores ambientales

Particulares
Promotores inmobiliarios

En todo el territorio, mayor gravedad en
franja costera y vegas fluviales

Muy alta

Ordenación sostenible del territorio
Aplicación Ley de Costas
Vigilancia

Contaminación de costas

BIBLIOGRAFÍA /PÁGS WEB


Ciencias de la Tierra y Medioambientales. 2ºBachillerato. CALVO, Diodora, MOLINA, Mª Teresa,
SALVACHÚA, Joaquin. Editorial McGraw-Hill Interamericana.



Agrocombustibles: ¿peor el remedio que la enfermedad? En El atlas medioambiental de Le Monde
Diplomatique. Ediciones Cybermonde S.L. ISBN 978-84-95798-11-4. Págs 76-77.



¿Llegará lejos el etanol? L.WALD, Matthew en Investigación y Ciencia. Págs 14-21. Marzo 2007.



Los agrocombustibles y el mito de las tierras marginales. The Gaia Foundation, Biofuelwatch,
African Biodiversity Network, Salva La Selva, Watch Indonesia y EcoNexus. Septiembre 2008.



Sueños verdes. Biocombustibles. Pros y contras de una nueva energía. K. BOURNE, Joel Jr en
National Geographic. Págs 8-31. Noviembre 2007.



Conectados al Sol. JOHNSON, George. National Geographic. Págs 8- 25. Octubre 2009.



http://www.escuelassj.com/file.php/188/centrales/ciclocombinado.swf



http://www.juntadeandalucia.es/averroes/ies_a_einstein/departamentos/ciencias.htm.



http://www.unesa.es/

Recursosenergéticos.impactos

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