Los recursos energéticos, hidrícos y minerales
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Los recursos: concepto y tipos
Los recursos naturales son elementos del medio natural utilizados por una colectividad humana
para sobrevivir, satisfacer sus necesidades o conseguir bienestar (ver Tema 1). Para que algo sea
considerado un recurso debe ser útil (lo que implica el desarrollo tecnológico suficiente como para
explotarlo y aplicarlo) y escaso (disponibilidad limitada).
En función de su disponibilidad a lo largo del tiempo, se puede dar una clasificación de los
recursos:
· Recursos renovables. La velocidad de renovación o regeneración es igual o mayor que la de
consumo.
· Recursos no renovables. La velocidad de renovación es menor que la de uso. (Por lo
general, en estos recursos, la renovación es muchísimo más lenta que el consumo).
En realidad y a efectos prácticos, un determinado recurso puede ser renovable en una época y no
renovable en otra, según el uso que se haga. Un recurso potencialmente renovable que se consume a
excesiva velocidad no será renovable.
En función de su utilidad, se distinguen:
· Recursos energéticos. Se utilizan para obtener energía
· Materias primas. Son materiales empleados en la construcción y elaboración de productos.
Puede haber también otros tipos, como los recursos alimenticios, recursos de asentamiento,
recreativos, estéticos, etc.
En este tema estudiaremos, en primer lugar, distintos tipos de recursos energéticos, tanto
renovables como no renovables. Después veremos los recursos minerales (no renovables, en
general). Por último, trataremos los recursos hídricos, y mencionaremos brevemente algunos otros
(forestales, culturales,...).
2. Usos y alternativas
Hemos visto antes los distintos tipos de recursos en función de su utilidad. Nos centraremos
en los recursos energéticos y haremos algunas consideraciones generales antes de pasar a tratar cada
fuente de energía en particular.
La energía es la capacidad para realizar trabajo. Existen numerosos tipos de energía:
mecánica (tanto potencial como cinética), calorífica, química, luminosa, eléctrica, nuclear,... Los
intercambios de energía y las transformaciones energéticas se rigen por las leyes de la
Termodinámica, ya vistas.
Fuentes de energía
Al estudiar y comparar las distintas fuentes de energía, hay que tener en cuenta varios
factores:
· La calidad de la energía: capacidad para producir trabajo útil por unidad de masa (o
volumen). Se refiere a la “concentración” de la energía. Por ejemplo, la energía eléctrica y la
nuclear tienen calidad muy alta (gran concentración); el viento fuerte y la madera tienen
calidad moderada; el viento y el agua a baja velocidad tienen también baja calidad.
· La rentabilidad económica de la fuente energética: accesibilidad, facilidad de explotación y
de transporte,...
· La renovabilidad, que será determinante de la sostenibilidad en el uso de tal energía.
Sistemas energéticos
Un sistema energético está constituido por el conjunto de procesos desde las fuentes
originarias de energía hasta los usos finales.
Un convertidor es un componente del sistema energético que permite la transformación de
un tipo de energía en otro. Los distintos convertidores forman una cadena por la que circula la
energía. Pero los procesos de conversión también dan lugar a pérdidas de energía (disipación de
calor).
El rendimiento de un sistema energético es la relación entre la energía útil obtenida
(saliente) y la energía que entra.
El coste energético es el precio que pagamos por utilizar la energía secundaria. Pero no suele
incluir los llamados costes ocultos: construcción, mantenimiento y desmantelamiento de los equipos
e instalaciones del sistema energético; impactos producidos por las instalaciones, por la explotación
o el transporte de la energía, etc.
A continuación estudiaremos distintos tipos de recursos energéticos, agrupados en dos categorías:
1. Recursos energéticos tradicionales, no renovables. Carbón, petróleo, gas natural (llamados en
conjunto “combustibles fósiles”), y energía nuclear.
2. Energías alternativas, renovables (en general). hidráulica, geotérmica, solar, eólica, mareomotriz
y biomasa.
3. Recursos energéticos: carbón, petróleo, gas natural y energía nuclear. Impactos
ambientales de la explotación de los recursos energéticos
La Revolución Industrial determinó un gran incremento en el consumo de energía externa
por el hombre. Para cubrir las necesidades energéticas se recurrió a los combustibles fósiles. A lo
largo de todo el siglo XIX y buena parte del XX, el predominio correspondió al carbón, superado
después por el petróleo.
Según datos de 1997, el consumo energético mundial se reparte entre las fuentes principales
de la siguiente forma:
Petróleo................................. 35.8 %
Carbón................................... 23.7 %
Gas natural............................ 20.1 %
Biomasa................................. 11.1 %
Nuclear.................................. 6.6 %
Hidroeléctrica, solar, eólica... 2.7 %
Las fuentes renovables de energía suponen el 13.8 %, las no renovables el 86.2 %.
Concretamente, los combustibles fósiles representan el 79.6 % del total.
Como sabemos, el uso de estas fuentes de energía ocasiona problemas graves: efecto
invernadero, otros tipos de contaminación, etc. Y, por supuesto, no es un uso sostenible, ya que se
trata de recursos no renovables. Habría que ir sustituyendo estas fuentes por energías alternativas,
renovables, que hagan posible un uso sostenible.
Carbón
Origen y tipos
El carbón se formó por acumulación de restos vegetales en el fondo de pantanos, deltas,
lagunas,... Tales restos sufrieron un enterramiento rápido y, en ausencia de O 2 , fueron
transformados por bacterias anaerobias, enriqueciéndose en C y dando lugar a carbón. En estos
procesos también se pudieron formar metano y CO 2 .
Existen varios tipos de carbón, que difieren en antigüedad, poder calorífico, % de C, y otras
características:
Turba (45 - 60 % C)
Lignito (60 - 70 % C)
Hulla (70 - 90 % C)
Antracita (90 - 95 % C)
El orden corresponde a una riqueza creciente de C, y también a la antigüedad y poder
calorífico.
Explotaciones
Las explotaciones de carbón pueden ser a cielo abierto o minas
Las explotaciones a cielo abierto son, en principio, más baratas; pero su impacto es mucho
mayor. Actualmente existe la obligación de efectuar restauraciones paisajísticas.
Las minas tienen mayor coste económico, así como social y sanitario (por los riesgos de
accidentes, silicosis, etc.).
Entre los principales impactos de las explotaciones están las grandes escombreras de
estériles, contaminación del aire por nubes de polvo, y contaminación de las aguas superficiales y
subterráneas por lixiviado. Además, las explotaciones a cielo abierto dan lugar a graves impactos
paisajísticos, con destrucción de la cubierta vegetal.
Usos e impactos
El carbón es un combustible de alto poder calorífico, y relativamente abundante (hay
reservas para más de 200 años); pero también es el más sucio: contiene bastante S, dando lugar a
SO 2 en la combustión y siendo, así, el principal responsable de la lluvia ácida.
Aunque existen industrias carboquímicas, en las que el carbón se utiliza como materia
prima para obtener distintos productos, el principal uso de los carbones es el energético, y sobre
todo en las centrales térmicas, para obtener electricidad.
¿Qué transformaciones energéticas tienen lugar en una central térmica? El carbón contiene
energía química. Al quemarse, se desprende calor (energía calorífica). El calor se utiliza para
obtener vapor de agua, que mueve unas turbinas (energía mecánica). Mediante un alternador, el
movimiento de las turbinas produce electricidad (energía eléctrica).
Actualmente es imposible eliminar las centrales térmicas (manteniendo un cierto nivel de
vida), pero se puede intentar disminuir los impactos:
· Preprocesando el combustible, mediante machacado y lavado, para eliminar parte del S que
contiene.
· Tratando los gases de la combustión para eliminar los componentes sulfurados antes de la
emisión.
Petróleo
Origen
El petróleo se formó a partir de restos de organismos, pero en este caso se trata de
organismos marinos (principalmente del plancton). Por diversas circunstancias, como cambios de
temperatura o de salinidad, se produjeron muertes masivas y los restos orgánicos se sedimentaron,
junto con cienos y arenas, dando lugar a barros sapropélicos. Las transformaciones llevadas a cabo
por bacterias anaerobias causaron un enriquecimiento en hidrocarburos, formándose así el petróleo,
líquido oscuro más ligero que el agua. Las margas y areniscas originadas a partir de las arenas y
cienos en las que se encontraban los barros sapropélicos se llaman rocas madre del petróleo.
Por su baja densidad, el petróleo tiende a subir a la superficie, disipándose en la atmósfera y
dejando un residuo bituminoso en las rocas. Si en su ascenso tropieza con roca impermeable, puede
quedar atrapado, con gas natural encima y agua salada debajo. Estas rocas en las que se encuentra el
petróleo (pero no se formó en ellas) se llaman rocas almacén, y las estructuras que permiten que
quede atrapado se denominan trampas petrolíferas; pueden ser, por ejemplo, pliegues o fallas.
Explotación, transporte y tratamiento
La explotación del petróleo se realiza en pozos petrolíferos, perforaciones (en el continente
o en el fondo marino) por las que sale el petróleo. Algunos impactos de la extracción son la
posibilidad de derrames, de incendios, y el deterioro paisajístico.
El transporte se efectúa a través de oleoductos o mediante petroleros. Aquí también existe
posibilidad de derrame (por rotura del oleoducto, limpieza de tanques,...); como ya se vio en el
apartado de contaminación marina, los accidentes de petroleros han ocasionado numerosas mareas
negras, graves episodios de contaminación. Recordemos que las características del petróleo (poca
densidad, etc.) hacen que pueda extenderse, ocupando grandes superficies, impidiendo los
intercambios de O 2 entre atmósfera y agua, y causando la muerte de muchos organismos.
El petróleo recién extraído, no sometido a tratamiento, se denomina crudo. Es una mezcla en
la que predominan los hidrocarburos, tanto sólidos como líquidos y gaseosos. Se suele tratar
mediante destilación fraccionada, recogiendo los productos que se van separando, de acuerdo con
su punto de ebullición, a medida que asciende la temperatura.
La primera fracción incluye los gases, como propano y butano. En las siguientes fracciones
se obtienen, por este orden, gasolinas, queroseno, gasóleo, fuel-oil y aceites lubricantes. Por último,
el residuo pastoso que queda está constituido por alquitranes y betunes (productos sólidos).
Usos del petróleo
El principal uso de los productos petrolíferos es como combustibles: en calefacciones y
calderas (los gases, por ejemplo), en automóviles y otros vehículos (gasolinas, gasóleo), en aviones
(queroseno, gasolina) y en centrales térmicas (fuel-oil).
Las industrias petroquímicas utilizan los productos petrolíferos como materias primas para
la elaboración de numerosas sustancias: fertilizantes, pesticidas, plásticos, fibras sintéticas, pinturas,
medicamentos,...).
Los combustibles originados a partir de petróleo se utilizan mayoritariamente, como hemos
visto, para el transporte, lo que da lugar a una enorme infraestructura, necesaria para su
distribución (gasolineras). La existencia de esta infraestructura es una dificultad más para plantearse
alternativas (aunque en algunos países, como Brasil, existen vehículos que funcionan con alcohol,
obtenido a partir de la caña de azúcar).
El precio actual del petróleo es relativamente bajo. Si escaseara, o se contabilizaran los
costes ocultos (ecológicos, militares,...), sería mucho más caro. En cuanto a las reservas
disponibles, numerosas previsiones apuntan a que no durarán mucho más de 75 años, aun contando
con importantes reservas potenciales.
Impactos derivados del uso
Anteriormente se mencionaron los impactos ocasionados por explotación y transporte. En
otros temas se han tratado los impactos del uso (combustión): producción de CO 2 con el
consiguiente efecto invernadero industrial, otras formas de contaminación atmosférica (como la
contribución al smog fotoquímico, etc.). Hay que tener en cuenta que el petróleo es un combustible
más limpio que el carbón, con menos S, aunque más sucio que el gas natural.
Por otra parte, aunque estemos tratando de los recursos energéticos, debemos recordar que,
al margen de los impactos de las combustiones, las industrias petroquímicas son altamente
contaminantes, tanto del aire como del agua.
Gas natural
Origen y características
El gas natural procede de la fermentación de materia orgánica acumulada en los sedimentos.
Muchas veces aparece junto con el petróleo, pero también hay numerosos yacimientos que son
solamente de gas natural.
En cuanto a su composición, se trata de una mezcla de H 2 , metano, propano, butano y otros
componentes.
Explotación y transporte
La extracción es sencilla y relativamente económica, ya que fluye por sí solo al perforar.
El transporte puede hacerse por gasoductos, que son caros, aunque sencillos, y de riesgo
relativamente bajo: el peligro está en la posibilidad de un escape (recordemos que el metano es un
gas invernadero, con un efecto muy superior al del CO 2 ). Otra forma de transporte es en barcos,
licuándolo previamente; aquí el riesgo está en los accidentes, que podrían dar lugar a explosiones.
Usos e impactos
Se utiliza en casas (cocinas, calefacciones,...), en la industria, e incluso en algunas centrales
térmicas, sustituyendo al carbón. Su uso se ha incrementado a lo largo de las últimas décadas, de
forma que ahora casi se utiliza tanto como el carbón, aunque menos que el petróleo.
Es un combustible más limpio que el petróleo y, por supuesto, que el carbón. Origina CO 2
en su combustión y contribuye, por tanto, al efecto invernadero industrial; pero no produce otros
contaminantes (al menos, en la misma medida que petróleo o carbón).
Parece ser que las reservas de gas natural son menores que las de los otros combustibles
fósiles (se estima que las reservas conocidas actualmente durarán unos 30 años).
Energía nuclear: fisión
Hubo una época (años 1950) en la que se pensó que la fisión nuclear era un método barato y
seguro que podría proporcionar buena parte de la energía que la humanidad necesitaba. Pero las
centrales nucleares presentan problemas importantes:
- Gran coste de construcción y mantenimiento;
- Riesgo de accidentes;
- Qué hacer con los residuos.
Por eso actualmente tiende a considerarse un método poco adecuado, incluso peligroso, para
obtener energía. Hoy día apenas se construyen centrales nucleares, aunque la perspectiva del
agotamiento de los combustibles fósiles podría reavivar el interés por ellas.
El uranio natural está formado por 0.7 % de 235 U y 93.3 % de 238 U. En los reactores
nucleares se suele utilizar uranio enriquecido (3 - 4 % de 235 U).
Por otra parte, el 238 U no es un núcleo fisionable (no se rompe haciendo progresar la
reacción en cadena), pero sí es un núcleo fértil: capta los neutrones, sufriendo transformaciones que
conducen a núcleos fisionables. Muchos reactores sólo utilizan 235 U; pero otros son capaces de
utilizar también 238 U, transformándolo en 239 Pu (fisionable).
Funcionamiento de un reactor nuclear
El lugar clave de una central nuclear, donde tiene lugar la reacción en cadena que acabamos
de describir, es el reactor nuclear. Algunos elementos y componentes que encontramos en un
reactor nuclear son los siguientes:
· Barras de combustible. Contienen núcleos fisionables, típicamente 235 U. Al cabo de unos
años, ya no están en condiciones de seguir proporcionando energía (por agotamiento del
uranio), y hay que sacarlas y tratarlas como residuos radiactivos de la central.
· Moderador. Disminuye la velocidad de los neutrones; así son capaces de provocar nuevas
fisiones, manteniendo la reacción en cadena. En muchas centrales el moderador es agua,
aunque también puede ser grafito o agua pesada (D 2 O).
· Barras de control. En cada fisión se producen 3 nuevos neutrones. Hay que evitar que la
reacción progrese de forma incontrolada provocando una explosión nuclear: hay que
conseguir que en la puesta en marcha del reactor se generen más neutrones de los que se
consumen, que en la parada ocurra al contrario, y que en el funcionamiento normal se
generen los mismos neutrones que se consumen. Para eso se utilizan las barras,
generalmente de Cd (absorbe neutrones), introduciéndolas en el núcleo del reactor o
sacándolas de él.
· Refrigerante. La energía se desprende como calor. Para extraerlo y aprovecharlo se utiliza
refrigerante (agua, agua pesada, CO 2 , He, Na líquido,...). En realidad, existen varios
circuitos de refrigeración: el circuito primario enfría el reactor, extrayendo el calor; el
circuito secundario enfría al primario, originando vapor de agua que mueve turbinas para
conseguir electricidad (mediante alternadores); el circuito terciario enfría al secundario,
licuando el vapor. El agua del circuito terciario es la que se toma directamente del río o del
mar; por supuesto, esta agua no entra en contacto nunca con el material radiactivo.
· Blindaje. En el núcleo del reactor se encuentran las barras de combustible, el moderador, las
barras de control y el circuito de refrigeración. Durante el funcionamiento se genera gran
cantidad de radiación; los neutrones y los rayos ƒÁ , en particular, tienen gran poder de
penetración. Para impedir que salgan se construyen gruesos muros de hormigón,
conteniendo también agua y plomo.
· Como ya hemos ido viendo y resumimos ahora, las transformaciones energéticas que tienen
lugar para el aprovechamiento de la energía nuclear son las siguientes:
La energía desprendida (en buena parte, como calor) se debe a la pérdida de
masa que se produce en las reacciones nucleares de fisión (E = mc 2 ).
El calor se utiliza para producir vapor de agua, el cual mueve unas turbinas
(energía mecánica).
A través de alternadores, la energía mecánica es transformada en energía
eléctrica.
Impactos
Los principales impactos relacionados con la fisión nuclear son los siguientes:
· Los impactos de las explotaciones de uranio, que se encuentra muy disperso.
· El microclima de la zona donde se encuentra la central suele hacerse más cálido y húmedo.
· El agua de refrigeración eleva la temperatura de los ríos o del mar.
· El riesgo de accidentes con escapes radiactivos. Ya han ocurrido algunos, como el de
Chernobyl (1986), que causó la muerte inmediata de 31 personas, emigración forzada de más de
100000, elevadas dosis radiactivas a millón y medio, 50000 km 2 de tierras improductivas
durante más de medio siglo y unos 300000 millones de euros en pérdidas.
· Los isótopos inestables pueden dar problemas de salud (incluso cuando no hay fugas).
· Los residuos constituyen un problema importantísimo. Las barras de combustible que ya han
sido utilizadas se retiran y se almacenan, transportándose después a centrales de reprocesado,
donde se eliminan determinados isótopos. Después de esto, deberían mantenerse en lugar seguro
y sin posibilidad de escape al menos durante 10000 años. En algunos casos se han tirado al mar
en contenedores cerrados, en otros se han enterrado, y muchos residuos radiactivos siguen
almacenados provisionalmente, a la espera de darles salida.
Energía nuclear: fusión
Hay que empezar aclarando que la fusión nuclear no es una fuente actual de energía. Le
dedicamos ahora unas líneas porque también se trata de energía nuclear, pero, aunque está en
experimentación, todavía no existen centrales nucleares de fusión que suministren energía, aunque
se espera que puedan hacerlo en un futuro próximo.
La reacción que ocurre en la fusión nuclear es la unión de núcleos ligeros para dar otro más
pesado. Para conseguirlo, los núcleos han de acercarse mucho, lo que se consigue con temperaturas
elevadísimas (p. ej., 50·10 6 ºC), la materia se encuentra en estado de plasma a esas temperaturas.
Se intenta conseguir la fusión de núcleos de deuterio y tritio ( 2 H y 3 H) para formar 4 He, con
liberación de un neutrón y energía. El material se mantiene confinado (encerrado) por campos
electromagnéticos o por rayos láser (no hay recipientes capaces de contener plasma).
Las ventajas de la fusión nuclear con respecto a la fisión serían muy importantes:
- Mucha más disponibilidad de combustible.
- Mayor rendimiento energético.
- Problemas de residuos y de contaminación mucho menores. Sin embargo, los
materiales con los que se construye el reactor pueden transformarse en
radiactivos, pues absorben muchos neutrones. Además, el tritio sí presenta
problemas de radiactividad.
Hay bastantes esperanzas puestas en esta fuente energética, aunque tampoco faltan detractores.
4. Energías alternativas: solar, geotérmica, hidráulica, eólica, mareomotriz y biomasa.
Origen, ventajas e inconvenientes
Estudiamos ahora otras fuentes de energía a las que se ha llamado energías alternativas o
blandas; recordemos que entre ellas también debemos incluir a la fusión nuclear, que acabamos de
mencionar.
La mayor parte de estas energías alternativas son renovables, compartiendo además otras
características:
- El recurso energético está ampliamente distribuido y es abundante, no
planteándose el agotamiento a corto o medio plazo.
- El impacto ambiental que producen es reducido, por lo que son importantes para
afrontar problemas como el efecto invernadero y la lluvia ácida.
- Las tecnologías de uso pueden ser relativamente sencillas, aplicables a países en
desarrollo.
Energía hidráulica (hidroeléctrica)
La energía hidráulica es de las más utilizadas entre las energías alternativas. La energía que
se aprovecha, en este caso, es la del agua: la energía potencial del agua se transforma en energía
cinética cuando el agua cae. Esto provoca el movimiento de turbinas y, mediante alternadores, la
generación de electricidad.
Ventajas
· Es renovable
· Una vez construido el embalse, el coste de producción energética y el de mantenimiento son
relativamente bajos.
· Los embalses regulan el caudal, pudiéndose aprovechar el agua y evitando las avenidas.
Inconvenientes
· Los embalses provocan impactos ambientales importantes:
- Dificultades para la migración de los peces, la navegación y el transporte de
nutrientes aguas abajo.
- Disminución en el caudal de los ríos y cambios en el nivel freático.
- Cambios en la temperatura y composición del agua embalsada.
- Pérdida de diversidad biológica.
- Problemas de eutrofización de las aguas.
- Alteraciones en los procesos geológicos de erosión, transporte y sedimentación.
Los sedimentos se acumulan en el embalse, provocando la colmatación. por lo
tanto, tienen una vida limitada.
- Riesgo de accidentes (rotura de presas).
- La construcción de un embalse puede dar lugar a importantes pérdidas de valores
naturales, socioculturales y económicos: áreas naturales, pueblos, campos de
cultivo,... que quedan inundados.
· Otro inconveniente, por último, es que los costes de construcción son muy elevados.
Actualmente se están reduciendo los proyectos de construcción de nuevos embalses. Las que
más han crecido han sido las centrales minihidráulicas (potencia inferior a 5 MW).
Energía solar
El Sol es la principal fuente de energía de la Tierra. Del Sol dependen diversas fuentes
energéticas renovables que estudiamos en otros apartados de este tema: la energía eólica, la energía
de las olas, la de la biomasa y la hidráulica. Pero ahora nos ocupamos del aprovechamiento directo
de la energía solar. Puede hacerse de dos formas principales:
· Captación térmica. La energía solar es tomada como calor. En las centrales solares térmicas,
el calor generado por la energía solar se utiliza para producir electricidad. Otras formas de
captación térmica, en las que no nos detendremos, se encuentran en los sistemas
arquitectónicos pasivos: los edificios se adaptan al clima local, aprovechando de la mejor
forma posible el calor del sol y tratando de reducir de esta forma los gastos de calefacción,
aire acondicionado,... También se pueden emplear dispositivos de captación térmica para
necesidades domésticas, como calentar agua.
· Captación fotónica (fotovoltaica). En las centrales solares fotovoltaicas se genera
electricidad, pero no a partir de calor, sino directamente de la luz solar por el efecto
fotoeléctrico. Otra forma de captación fotónica (captación fotoquímica) es la que se realiza
en la fotosíntesis (relacionada con la producción de biomasa, que también es una fuente
energética alternativa).
Captación térmica
El calor generado a partir de la energía solar se transforma en electricidad. Se hace mediante
colectores, que capturan y concentran la luz solar:
- El disco parabólico concentra la luz en un punto.
- El conducto cóncavo parabólico concentra la luz en una línea, que corresponde a un
conducto por donde circula un líquido que se calienta.
- También se puede disponer un conjunto de espejos planos, orientados convenientemente,
ocupando una amplia superficie. En el centro hay una torre, y en lo alto de la misma se
concentra la luz.
La energía solar, concentrada, calienta un líquido, que en muchos casos es aceite. Se
produce vapor, se mueven turbinas y se genera electricidad.
Los principales problemas de la captación térmica se refieren a la duración y fiabilidad de
los materiales y estructuras, puesto que están sometidos a temperaturas muy altas. También hay que
tener en cuenta el impacto visual (paisajísitico).
Captación fotovoltaica
En este caso no es el calor, sino directamente la luz solar la que se transforma en energía
eléctrica por el efecto fotoeléctrico. Se utilizan semiconductores (Silicio), que al absorber fotones
producen una corriente de electrones.
Cada célula fotoeléctrica se fabrica de Si monocristalino; esto hace que sea muy cara, y al
menor defecto ya no sirve. Actualmente se está experimentando con Si policristalino e incluso
amorfo. Son mucho más baratos, aunque su eficiencia también es menor.
Las ventajas de este tipo de energía son varias: no produce contaminación (incluida la
contaminación acústica); el mantenimiento que precisan las instalaciones es mínimo; no se necesita
agua. Por supuesto, también hay que tener en cuenta que se trata de una energía renovable y que el
recurso está ampliamente disponible (y particularmente en la región de Murcia).
También existen algunos inconvenientes: el precio de la construcción es elevado, de forma
que actualmente sólo son rentables donde el coste de la conexión a la red eléctrica sea muy alto (p.
ej., en países en vías de desarrollo). Además, se necesita mucho espacio, provocándose impacto
visual (paisajístico). Por último, puede haber bastante variabilidad en la producción, dependiendo
de la radiación que llegue.
En general, se considera que la energía solar podría tener un papel muy importante como
fuente energética para la humanidad en un futuro próximo. Sin embargo, aunque los aspectos
tecnológicos estén resueltos y se vaya consiguiendo abaratar los costes, existe un problema
importante: habría que adaptar todas las estructuras a la utilización de la energía solar.
Energía eólica
La energía eólica se ha venido utilizando durante muchos siglos: molinos de viento, barcos
de vela. Actualmente se aprovecha mediante aerogeneradores. La energía cinética del aire (viento)
mueve las aspas del aerogenerador, y por medio de un alternador (dinamo) se transforma en energía
eléctrica.
10
Las principales ventajas son la renovabilidad, la disponibilidad del recurso en muchos
lugares, y que se trata de una energía limpia: no emite productos contaminantes. Además, los
precios han ido bajando gracias a la producción en serie, a la experiencia acumulada y al mayor
conocimiento del régimen de vientos para la elección de lugares apropiados. Ahora este tipo de
energía es económicamente rentable, aunque no para el transporte a largas distancias.
Con respecto a los inconvenientes, causa varios tipos de impactos:
- Visual (paisajístico)
- Muerte de aves
- Favorece la erosión, pues se seca la superficie del suelo en sus proximidades
- Ruidos e interferencias electromagnéticas (si se utilizan aspas metálicas)
Otro inconveniente es la variabilidad en la producción energética, por la propia variabilidad
del viento. Por eso muchas veces se utiliza como fuente de energía complementaria, no
única.
Las mejores zonas eólicas de España son Canarias, el estrecho de Gibraltar, la costa de
Galicia y el valle del Ebro (en este orden).
Energías oceánicas: energía mareomotriz
Los mares y océanos pueden proporcionar recursos energéticos de varias formas. Las
principales consisten en el aprovechamiento de la energía cinética del agua (olas, mareas,
corrientes); se están estudiando sobre todo las mareas como fuente de energía, es decir, la energía
mareomotriz.
La idea no es nueva: ya en siglos pasados se construyeron molinos de marea en algunos
estuarios de nuestras costas cantábrica y atlántica. Actualmente existen unas pocas centrales
experimentales (por ejemplo, en Francia, Canadá, Estados Unidos). Se disponen turbinas en bahías
donde la oscilación de marea es muy amplia (8 - 10 m al menos), y de esa forma se genera
electricidad.
Aunque todavía está en fase de experimentación, ¿se te ocurren algunas ventajas e
inconvenientes de este tipo de energía?
Energía geotérmica
A veces, a la superficie terrestre sale de forma natural agua caliente o vapor de agua (aguas
termales, géiseres, etc.). Otras veces, puede inyectarse agua fría y conseguir que salga a mayor
temperatura. El agua caliente se ha empleado en ocasiones para obtener electricidad; otras veces
para calefacción o usos similares.
En la práctica, este tipo de energía no se puede considerar totalmente renovable. Las rocas
se enfrían y, como tienen poca conductividad, tardan mucho en recuperarse.
Los principales inconvenientes de la energía geotérmica son los siguientes:
- Escasez de lugares apropiados
- Se pueden provocar hundimientos al extraer agua caliente
- Ruidos, olores, alteraciones locales del clima
- Baja rentabilidad (actualmente es muy poco competitiva).
Energía de la biomasa
Diversidad de productos biológicos pueden utilizarse para obtener energía a partir de ellos:
· Vegetales: caña de azúcar, sorgo dulce, cereales, cultivos acuáticos (algas), plantas
productoras de combustibles líquidos (caucho, palma africana,...).
· Desechos forestales: leña, madera,...
· Desechos agrícolas: paja, restos de podas, cáscaras de almendras y otros frutos,...
· Desechos animales.
· Basura: residuos industriales y urbanos.
En algunos de estos productos, la energía se obtiene quemándolos directamente. Así, al
incinerar las basuras urbanas, parte de la energía puede aprovecharse (para calentar agua, producir
electricidad, etc.).
Otras veces, a partir de los restos naturales se obtienen biocombustibles. Los restos
orgánicos sometidos a transformaciones bacterianas dan lugar a biofueles, que pueden ser líquidos o
gaseosos.
- Un biofuel gaseoso es el biogás, ya mencionado en temas anteriores y formado
principalmente por una mezcla de CH 4 y CO 2 . Puede obtenerse por descomposición
anaerobia, instalando tuberías en el terreno donde se han enterrado los residuos.
- El etanol se obtiene de la fermentación y destilación de cereales, remolacha o caña de
azúcar. Se ha utilizado mucho en algunos países (p. ej., Brasil) como combustible de
vehículos.
- Otros combustibles son el metanol (obtenido a partir de madera, desechos agrícolas,...) y
los bioaceites (a partir de semillas oleaginosas, como girasol, soja y colza).
Algunas ventajas de la biomasa como fuente energética son las siguientes:
- Es renovable
- Sale relativamente barata, aunque su transporte resulta caro y no es rentable
económicamente
- Puede ser relativamente limpia, porque contiene menos S que otros combustibles.
- Las tecnologías para su utilización son relativamente sencillas.
Entre los inconvenientes, mencionaremos éstos:
- Para poder utilizarla en el transporte habría que cambiar todos los motores de los
vehículos. También habría que adaptar la infraestructura de distribución de
productos petrolíferos.
- Los alcoholes pueden ser corrosivos
- Aunque hemos dicho que es una energía relativamente limpia, se producen
emisiones de NO x y formaldehído (cancerígeno). También puede dar lugar a
contaminación por partículas, cuando se incineran determinados residuos. Y,
como es lógico, emite CO 2 , contribuyendo al efecto invernadero.
- Los coches que utilizan biocombustibles pueden ser muy difíciles de arrancar,
sobre todo en climas fríos.
El almacenamiento de la energía: hidrógeno como combustible
Terminamos exponiendo una breve idea relacionada con las energías renovables, que
acabamos de estudiar. Algunas de estas energías presentan una gran variabilidad en la producción,
como ya hemos dicho: eólica, solar,... Se necesita, entonces, un sistema de almacenamiento, para
guardar la energía que se produzca en exceso durante los periodos más favorables, y poder utilizarla
cuando se precise.
Un sistema que parece adecuado para el almacenamiento, y que está estudiándose
actualmente, es el gas hidrógeno. Se puede quemar posteriormente, liberando la energía y
produciendo vapor de agua.
El hidrógeno puede obtenerse por electrolisis del agua. También se están estudiando otros
métodos, como la fotólisis directa del agua.
5. Recursos minerales. Impactos derivados de su explotación
Los yacimientos minerales son acumulaciones anormalmente elevadas de sustancias
minerales. Muchos de ellos tienen aplicaciones para el hombre, y por tanto, interés económico.
Según el origen, y ciñéndonos a los minerales (o mineraloides) propiamente dichos, existen varios
tipos de yacimientos:
· Yacimientos asociados a procesos internos: magmatismo
1. Yacimientos de segregación magmática: un líquido metálico denso se separa y va al
fondo de la cámara magmática. Por ejemplo, el yacimiento de magnetita de Kiruna.
2. Yacimientos neumatolíticos: la roca encajante se impregna de fluidos a elevada
presión que escapan del magma. Por ejemplo, los diamantes encontrados en las
kimberlitas de Sudáfrica.
3. Yacimientos hidrotermales: una fase gaseosa a presión moderada es responsable de
la formación de minerales en cavidades de la roca. Por ejemplo, muchos yacimientos
de sulfuros (de Fe, Pb, Zn,...).
· Yacimientos minerales asociados a procesos internos: metamorfismo
Los procesos de metamorfismo, incluyendo el metasomatismo, pueden dar lugar a
importantes concentraciones de minerales. Por ejemplo, por metasomatismo de contacto se
forman yacimientos de magnetita, hematites, galena, etc. Otros procesos de metamorfismo dan
lugar a minerales como grafito, asbesto, talco o granates, también con yacimientos explotables.
· Yacimientos asociados a procesos externos
1. Yacimientos de meteorización y edafogénesis. Durante estos procesos se pueden
concentrar algunos minerales, como el Fe de las lateritas o el Al de las bauxitas.
2. Yacimientos sedimentarios. Algunos procesos de sedimentación, tanto detrítica
como química, pueden generar minerales con interés económico. Por ejemplo, los
yacimientos de hierro sedimentario, o los “placeres” en sedimentos blandos de ríos
(pepitas de oro, p. ej.).
Según el tipo de sustancias minerales aprovechadas, también se distinguen varias clases de
yacimientos:
· Minerales metálicos
- Sulfuros: galena, pirita, blenda, cinabrio,...
- Óxidos: oligisto, magnetita, cuprita,...
- Otros: elementos nativos, carbonatos,...
En la región de Murcia existen yacimientos de minerales metálicos que se han explotado
desde la antigüedad, aunque actualmente no se explotan. Por ejemplo, la asociación BPG (blenda,
pirita, galena) que aparece en la Sierra Minera de Cartagena, en Mazarrón, en Águilas,… Hay
también yacimientos de magnetita cerca de Cehegín.
· Minerales no metálicos: halita (a la que se dan diversos usos), silvina, fluorita, corindón
(abrasivo), nitratos y fosfatos (fertilizantes),...
En Murcia también hay yacimientos minerales no metálicos: azufre (Lorca), halita (diapiros
de Jumilla y salinas de San Pedro del Pinatar).
· Rocas industriales: arcillas, cuarcita, granito, calizas, margas,... Se suelen explotar en
canteras a cielo abierto. También podemos incluir en este apartado los llamados áridos,
materiales sueltos que se emplean en construcción (gravas, arenas,…). Se obtienen de
graveras, que también son explotaciones a cielo abierto.
En la región de Murcia hay numerosas canteras de caliza (a la que comercialmente se llama
mármol, no siéndolo en realidad), en la comarca del Noroeste (Cehegín, Caravaca,…). También se
explotan canteras de mármol (esta vez sí) en el Cabezo Gordo (proximidades de Torre Pacheco).
Los recursos minerales son no renovables. Proporcionan gran cantidad de materias primas
para construcciones, vehículos, utensilios y herramientas, etc. Algunos también tienen importancia
energética, como los de U.
Han sido explotados a lo largo de toda la Historia, teniendo gran valor estratégico en
algunos casos: por ejemplo, el bronce (aleación de cobre y estaño) en las primeras civilizaciones, y
el oro y los diamantes actualmente.
En España existe gran cantidad de yacimientos, muchos de los cuales han sido explotados
desde la antigüedad. En la región de Murcia, los romanos ya extrajeron galena y otros sulfuros de
las minas de Mazarrón; y las del área de Cartagena y La Unión fueron explotadas, incluso antes de
los romanos, por los fenicios.
Las técnicas de explotación han evolucionado a lo largo del tiempo, así como los impactos
provocados por la actividad minera.
La industria actual depende de unos 80 minerales distintos. Algunos son muy abundantes,
como los minerales de Fe y Al. Otros tienen importancia crítica, pues son poco abundantes pero
muy necesarios: los de W, Pb, Sn, Zn, Cr (utilizado en aleaciones para herramientas y en motores a
reacción), Mn (para conseguir acero de alta calidad), Pt (catalizador de motores), Co,...
Para paliar esta escasez, y la no renovabilidad en general, se toman diversas medidas:
- Sustitución de unos minerales por otros más abundantes
- Desarrollo de nuevas aleaciones
- Reciclaje de elementos metálicos (Fe, Al,...)
Se denomina recurso la cantidad total de un determinado mineral en la corteza. Reservas
son las cantidades que pueden recuperarse para su uso en térmicos económicos; es decir, la cantidad
de recurso que es de explotación rentable. Algunas reservas, por supuesto, no han sido aún
descubiertas. Asimismo, el tamaño de las reservas es variable. No sólo depende del recurso, sino
también de los costes de extracción y explotación, precio de mercado del material,... Por ejemplo, el
Cu se utiliza para conducir la corriente eléctrica y fue objeto de explotaciones intensas, incluso en
yacimientos pobres. Actualmente se sustituye por Al, polímeros eléctricamente activos, fibra óptica,
etc., con lo cual ya no resulta rentable una explotación tan intensa.
Impactos de la minería
La minería siempre ha producido impactos, pero éstos se han intensificado mucho durante el
siglo XX, sobre todo por dos causas:
- El aumento de población, que ha incrementado mucho la demanda de mineral.
- Los adelantos tecnológicos, que han dado lugar a explotaciones más intensas, a
mucha más actividad minera a cielo abierto y también a crecimiento de la
demanda.
La minería a cielo abierto da lugar a una grave degradación de los territorios explotados.
Actualmente hay obligación de efectuar restauraciones, pero en muchos casos no se hacen porque
las actividades extractivas son ilegales y se abandonan, las empresas cambian de nombre,...
(dejación de responsabilidades).
Entre los principales impactos de la minería, destacaremos los siguientes:
· Atmósfera. Emisión de partículas sólidas y de gases. Contaminación sonora (ruidos,
voladuras,...)
· Aguas. Graves problemas de contaminación
1. Contaminación de aguas superficiales (escorrentía, lixiviado). En zonas mineras de
la región de Murcia, por ejemplo, las aguas superficiales próximas pueden sufrir un
descenso acusado del pH, haciéndose muy ácidas. También pueden encontrarse en
ellas metales pesados.
2. Contaminación de acuíferos. No es tan frecuente como la anterior, pero también
puede darse, por ejemplo, con aceites o hidrocarburos.
3. Contaminación marina, por vertidos de residuos al mar. En Murcia tenemos el caso
de la bahía de Portmán.
· Suelos. La minería hace que sufran cambios de usos, ocupación irreversible y también
contaminación (por ejemplo, metales pesados).
· Flora y fauna. Pueden sufrir eliminación directa, o bien alteraciones indirectas (por
alteraciones de suelo, agua, etc.).
· Morfología y paisaje. Hemos hablado ya de los impactos paisajísticos, causados por todo
tipo de minería pero especialmente graves en la minería a cielo abierto. Se pueden producir
incluso cambios en el relieve, cuando montañas o colinas son desmanteladas (esto ha
ocurrido parcialmente en Mazarrón).
· Ambiente sociocultural. También se producen alteraciones importantes: aumento del tráfico,
de la población y delincuencia,...
Las canteras (explotaciones de rocas) y graveras (explotaciones de áridos) ocasionan
impactos importantes, entre los que destacamos el paisajístico, pero también destrucción de suelo,
de vegetación, etc.
Suelen ser zonas difíciles de recuperar. A menudo el trazado de una autovía, por ejemplo, se
encuentra salpicado de graveras, que han servido para ir obteniendo materiales con los que
construirla, y que se han abandonado sin efectuar ninguna recuperación. Esto es indicativo de una
búsqueda “a ultranza” de lo más barato, menospreciando completamente los aspectos ambientales.
Para prevenir los impactos, se pueden llevar a cabo diversas actuaciones: Ordenación del
territorio; puesta en práctica de determinadas medidas para evitar la erosión o la contaminación de
suelos, aire y aguas, o para proteger el paisaje. En cuanto a la corrección de los impactos ya
producidos, se pueden llevar a cabo planes de restauración, recuperación o rehabilitación. Pueden
ser muy costosos, pero actualmente las expresan que explotan recursos mineros (especialmente a
cielo abierto) tienen la obligación de ejecutar tales medidas una vez terminado el periodo de
explotación.
6. Recursos hídricos. Usos del agua, explotación e impactos
El agua es un recurso de inestimable valor. Es imprescindible para los seres vivos y la
necesitamos para nuestra propia vida, para la agricultura y la ganadería y para tantos procesos
industriales o de obtención de energía que dependen de ella. Es muy abundante en nuestro planeta
pero su distribución es desigual y esto plantea muchos problemas.
A pesar de su importancia, el agua es uno de los recursos mas desaprovechados y peor
utilizados de la Tierra. Se desperdicia y contamina con gran despreocupación, y nos empeñamos
muy poco en usarla de forma racional.
En el Tema 3 se estudió el ciclo hidrológico, y se apuntó que el hombre incide en él (o
piensa incidir), de diversas maneras, para captar y aprovechar el agua. Veremos ahora algunas de
estas formas:
· Aprovechamiento del agua de los océanos, mediante desalinización.
· Aprovechamiento del agua atmosférica, mediante lluvia artificial (siembra de nubes).
· Aprovechamiento del agua de los continentes:
· Recolección artificial del rocío, lo que significa una acción sobre las precipitaciones.
· Canalizaciones y conducciones. Actúan sobre la escorrentía superficial (a veces también sobre la
subterránea), dirigiendo el agua hacia donde se requiere. Esto incluye los trasvases, así como las
conducciones de agua para abastecimiento urbano e industrial. También, por supuesto, las
canalizaciones y conducciones destinadas al riego, que dirigen el agua superficial o subterránea a las
plantas favoreciendo así los procesos de evapotranspiración.
· Explotación y recarga de acuíferos, para el aprovechamiento del agua subterránea. En muchos
casos se ha producido sobreexplotación de acuíferos, incluso de aguas fósiles que se acumularon en el
pasado y actualmente constituyen un recurso no renovable.
· Construcción de presas y embalses, actuando sobre la escorrentía superficial, frenándola para
poder almacenar agua.
Además de los procedimientos expuestos, se han previsto otros, como remolque de icebergs.
Recordemos también (ver temas anteriores), que al ciclo natural del agua se superpone un
ciclo de utilización:
- El agua es captada de la naturaleza (de ríos, embalses, aguas subterráneas, etc.). Puede ser
almacenada.
- Se lleva a cabo un tratamiento, según el uso a que vaya destinada (por ejemplo,
potabilización).
- Se distribuye para su consumo.
- Es utilizada de diversas formas (consumo urbano, industrial, riego,...)
- Como consecuencia del uso, se producen aguas residuales que deben ser depuradas.
- Se vierten, finalmente, al cauce receptor.
En cuanto a los usos del agua, enumeramos a continuación los más importantes:
· Agrícola. En muchos lugares, y en particular en la región de Murcia, a la agricultura (riego) se
destina la cantidad más importante de toda el agua que se utiliza.
· Industrial. Suele ocupar, en muchas zonas, el segundo lugar en demanda de agua.
· Doméstico (urbano). Para bebida, aseo y limpieza, cocina, etc. el consumo urbano significa, en
general, menos gasto de agua que los dos anteriores.
· Ocio y recreo. Navegación recreativa, baños, parques acuáticos, etc.
· Energía (hidroeléctrica).
· Medio de transporte.
· Usos ecológicos (autodepuración, mantenimiento de ecosistemas acuáticos y humedales, etc.).
Algunos de estos usos son consuntivos: consumen el agua (por ejemplo, la bebida). Otros
son no consuntivos, y entre ellos los puede haber degradantes (disminuyen manifiestamente la
calidad del agua) y no degradantes.
Disponibilidad y uso del agua en España
Los ríos españoles recogen al año unos 106000 hm 3 de los que sólo se podrían utilizar 9000
(menos del 10 %) si no hubiera embalses. Sucede esto porque los ríos españoles tienen grandes
diferencias de caudal entre unas estaciones y otras: su régimen es torrencial, y esto hace muy difícil
su aprovechamiento. En Francia, por ejemplo, el 40% del agua que llevan sus ríos es aprovechable
sin necesidad de hacer grandes presas.
Los embalses almacenan el agua en la época de lluvias, regulan el caudal del río para evitar
inundaciones y se pueden aprovechar para obtener energía hidroeléctrica. La capacidad de embalse
es en la actualidad superior a 50000 hm 3 al año. Pero el agua, en España, se distribuye de forma
muy desigual, y algunas zonas secas pueden tener escasez.
Por supuesto, no todo son ventajas en la construcción de embalses. Existen una serie de
inconvenientes, que ya se mencionaron al hablar, en este tema, de la energía hidroeléctrica, y que es
preciso recordar.
Por otro lado, los embalses y las aguas superficiales no son, como ya se ha visto, la única
forma de obtener agua. Una porción importante del agua utilizada se obtiene a partir de las aguas
subterráneas, mediante pozos. En numerosas zonas se está dando sobreexplotación de acuíferos.
Otros problemas que se presentan son la contaminación y la salinización (principalmente por
intrusión marina) de los acuíferos.
Más de las tres cuartas partes del agua consumida en España se emplea para el regadío. Se
entiende bien que el regadío absorba una proporción tan importante del agua, porque la agricultura
más rentable se da precisamente en la España seca, y depende en gran medida de la disponibilidad
de agua. Esta misma realidad es la que explica que España sea uno de los mayores consumidores de
agua del mundo. En cualquier política que busque el buen uso del agua en la península es
fundamental analizar los sistemas de riego, para ir implantando los más eficientes, y decidir si se
deben poner más superficie de tierras en regadío o no.
La proporción de agua consumida por la población en España es muy similar a la normal en
los países desarrollados. En el suministro de agua a ciudades e industrias uno de los principales
problemas es el de las pérdidas en las cañerías de distribución que, en bastantes lugares, son de más
del 50% del agua repartida. De hecho las restricciones da agua que se suelen dar en algunas
ciudades en las épocas de escasez, no son tanto por el agua consumida por los habitantes, sino para
evitar las pérdidas en las canalizaciones.
7. El problema del agua en regiones mediterráneas. Trasvases y desalinización.
Impactos
La escasez e irregularidad de precipitaciones en muchas áreas mediterráneas, junto con la
gran demanda de agua para diversos usos (agrícolas, turísticos, industriales, domésticos) por parte
de la población, a menudo numerosa, que habita en estas zonas, han dado lugar a importantes
problemas en relación con el agua: necesidades, disponibilidad, exigencias de un mayor aporte de
recursos hídricos, posibilidades de desarrollo y limitaciones que la disponibilidad de agua pone al
desarrollo, etc. La percepción más general de la sociedad es que existe una manifiesta escasez de
recursos hídricos y es necesario incrementarlos, conseguir más agua en definitiva. Para ello se han
planteado diversas soluciones, entre las que destacan los trasvases y la desalinización.
Transferencias entre cuencas hidrográficas
En la actualidad muchos Planes Hidrológicos de todo el mundo se basan en la construcción
de grandes presas y embalses en zonas que tienen agua abundante para hacer su trasvase, a través de
canales, túneles y grandes tuberías, a zonas secas. Estos planes incluyen descomunales obras de
ingeniería y la modificación de muchos kilómetros cuadrados de territorio. En España son muy
conocidos los trasvases de agua entre la cuenca del Tajo y la del Segura, cuya agricultura depende,
en cierta medida, de este agua transportada.
Un trasvase es, por tanto, una transferencia de agua de una cuenca hidrográfica que se
supone excedentaria a otras que se suponen deficitarias.
¿Qué ventajas puede tener la realización de un trasvase?
- Mejoras socioeconómicas en la zona que recibe el agua
- Una vez construido, el mantenimiento puede ser relativamente barato
- Si no hay que elevar el agua para conseguir que llegue de una cuenca a otra, el gasto energético al
conducir el agua es nulo, y los costes económicos reducidos.
¿Cuáles pueden ser, en cambio, los inconvenientes de los trasvases?
- El elevado precio de la construcción del canal
- Los impactos que puede provocar el propio canal y su construcción, dejando aparte el hecho de
que pase agua o no: impactos de las obras, impacto paisajístico del canal, posibilidad de que pase
por sitios de interés natural, etc.
- Los impactos negativos provocados por la llegada del agua: posibilidad de introducción de
especies invasoras, filtraciones (con la consiguiente pérdida de agua y posibles cambios en el nivel
freático y en las condiciones de algunos lugares).
- Repercusiones negativas en la zona que cede agua. A veces los excedentes se calculan sin tener en
cuenta criterios ambientales (caudal ecológico de ríos, etc.), y al efectuarse el trasvase se producen
pérdidas importantes en los valores naturales y en la biodiversidad de la cuenca “donante”. También
pueden producirse pérdidas económicas.
Diremos también que en la región de Murcia ha habido repetidas manifestaciones de
preocupación y descontento, sobre todo por parte de algunos sectores, así como cierta polémica, en
relación con la paralización del trasvase del Ebro, previsto y anunciado en el anterior Plan
Hidrológico Nacional.
Desalinización y otras formas de suministrar agua a zonas secas
La gran abundancia de agua salada hace que pudiera ser una magnífica fuente de agua si se
consiguiera quitarle la sal por métodos económica y energéticamente rentable. En la actualidad se
usan varias tecnologías para desalinizar el agua. Una de las más corrientes es por destilación,
calentando el agua hasta ebullición y condensando después el vapor. En otro método, el
denominado de ósmosis inversa, se fuerza al agua a pasar por una membrana que deja pasar las
pequeñas moléculas de agua, pero no los iones de sal.
Algunas ventajas de la desalinización:
- Abre la puerta a una gran disponibilidad de recurso, por la abundancia del agua salada.
- Con las investigaciones en curso y la puesta a punto de los métodos, puede ser significativamente
más barata que otros procedimientos de obtener agua, en particular los trasvases.
- Evita algunos de los grandes impactos de los trasvases (construcción del canal y sus
consecuencias, repercusiones en la cuenca que cede agua, etc.), aunque también tiene repercusiones
ambientales.
Algunos inconvenientes de la desalinización:
- El gasto energético que conlleva el proceso de desalinización. En algunos casos se intenta llevarlo
a cabo con energías renovables.
- La salmuera, es decir, el agua con elevadísimas concentraciones de sales que se produce como
residuo del proceso. Puede dar lugar a importantes daños ambientales si se vierte al mar
indiscriminadamente; por lo que es necesario estudiar la zona donde se va a verter, construir un
emisario lo suficientemente largo, diluir la salmuera antes de arrojarla, etc.
Hay algunas plantas desalinizadoras en Canarias y en algunas ciudades de la costa
mediterránea, cuya misión actualmente es, sobre todo, de complemento del suministro de agua. En
Murcia está prevista la puesta en marcha de varias plantas desalinizadoras en los próximos años. En
el mundo, alrededor de las dos terceras partes del agua que se obtiene por desalinización se produce
en Arabia Saudí y otros países del Oriente Medio y del Norte de Africa.
Reducción del gasto innecesario
Se estima que del 50% al 70% del agua que se extrae se desperdicia, por evaporación, fugas y
otros motivos. Según algunos expertos se podría reducir estas pérdidas hasta cifras de alrededor del
15%.
Uno de los motivos por los que se desperdicia tanta agua es porque su precio se mantiene
artificialmente bajo. Cuando la consumimos pagamos sólo una parte, a veces muy pequeña, de lo
que cuesta su extracción y preparación para el consumo. De esta forma no se estimula el ahorro y el
uso restringido. El agua se considera un bien público, con un gran componente político, y los gastos
que ocasiona se cargan a la masa global de impuestos pagados entre todos los ciudadanos.
El sistema de riego que se use tiene especial influencia en el ahorro de agua, ya que casi el
80% de la consumida se emplea para riego. Sistemas muy usados como el transporte del agua por
gravedad a través de surcos hechos en la tierra para dejar que encharque los campos, son
especialmente derrochadores de agua. El riego por aspersión o el recubrir los canales de transporte
del agua con cemento o plástico, o el nivelar bien los campos para que se encharquen
homogéneamente, etc., ahorran agua en proporción apreciable. Las más modernas tecnologías de
riego gota a gota que, en algunas ocasiones, están incluso controladas por ordenador para mantener
el adecuado nivel de humedad, reducen el desperdicio de agua hasta los límites de alrededor del
15% que hemos comentado como óptimos.
En algunas zonas se utiliza el agua residual urbana, después de tratada, para riego. Tiene la
ventaja de que además de ahorrar consumo, devuelve nutrientes orgánicos que abonan los campos
cultivados.
Otras actuaciones interesantes para evitar pérdidas o desperdicios de agua son el cuidado y
control de las conducciones (acueductos, tuberías, canales,...), en las que se puede perder por
filtraciones una cantidad importante de agua. También, por descontado, las medidas de ahorro en el
ámbito doméstico, de las que se pueden poner numerosos ejemplos.
La gestión del agua
Los apartados anteriores nos han mostrado, entre otras cosas, que para conseguir un uso
eficiente y sostenible del agua, asegurando que la población disponga de agua en cantidad
suficiente, y de calidad suficiente, es necesaria una eficaz gestión del uso y la extracción del agua.
Por una parte hay que asegurar el suministro de agua con la construcción de embalses, el
transporte por sistemas de tuberías y canales y la extracción del agua subterránea. Por otra parte hay
que desarrollar todos los aspectos legales y administrativos que el uso del agua conlleva. Y es muy
importante mejorar la eficiencia en el uso del agua disminuyendo su desperdicio y reduciendo su
uso innecesario.
Uno de los aspectos fundamentales de la gestión del agua es la planificación hidrológica,
encaminada a la ordenación de los usos del agua, el aumento de la eficiencia de los mismos y el
aporte de soluciones de carácter técnico cuando no existan otras posibilidades para hacer frente a las
demandas.
8. Otros recursos: forestales, culturales y áreas naturales
Mencionaremos, por último, algunos otros tipos de recursos. Los recursos forestales han
sido ampliamente explotados durante mucho tiempo (obtención de madera y leña, así como de
alimento, caza, etc.). Existen numerosos recursos culturales, muchos de los cuales son asimismo
recursos turísticos (iglesias, palacios y otras construcciones, museos, etc.). Las áreas naturales, por
ejemplo, los espacios naturales protegidos (Parques Nacionales, Parques Regionales, etc.) también
son recursos importantes, muy ligados al turismo, a actividades científicas,... El paisaje de una
región, en general, también se puede considerar un recurso estético, turístico o incluso científico.
Los recursos naturales son elementos del medio natural utilizados por una colectividad humana
para sobrevivir, satisfacer sus necesidades o conseguir bienestar (ver Tema 1). Para que algo sea
considerado un recurso debe ser útil (lo que implica el desarrollo tecnológico suficiente como para
explotarlo y aplicarlo) y escaso (disponibilidad limitada).
En función de su disponibilidad a lo largo del tiempo, se puede dar una clasificación de los
recursos:
· Recursos renovables. La velocidad de renovación o regeneración es igual o mayor que la de
consumo.
· Recursos no renovables. La velocidad de renovación es menor que la de uso. (Por lo
general, en estos recursos, la renovación es muchísimo más lenta que el consumo).
En realidad y a efectos prácticos, un determinado recurso puede ser renovable en una época y no
renovable en otra, según el uso que se haga. Un recurso potencialmente renovable que se consume a
excesiva velocidad no será renovable.
En función de su utilidad, se distinguen:
· Recursos energéticos. Se utilizan para obtener energía
· Materias primas. Son materiales empleados en la construcción y elaboración de productos.
Puede haber también otros tipos, como los recursos alimenticios, recursos de asentamiento,
recreativos, estéticos, etc.
En este tema estudiaremos, en primer lugar, distintos tipos de recursos energéticos, tanto
renovables como no renovables. Después veremos los recursos minerales (no renovables, en
general). Por último, trataremos los recursos hídricos, y mencionaremos brevemente algunos otros
(forestales, culturales,...).
2. Usos y alternativas
Hemos visto antes los distintos tipos de recursos en función de su utilidad. Nos centraremos
en los recursos energéticos y haremos algunas consideraciones generales antes de pasar a tratar cada
fuente de energía en particular.
La energía es la capacidad para realizar trabajo. Existen numerosos tipos de energía:
mecánica (tanto potencial como cinética), calorífica, química, luminosa, eléctrica, nuclear,... Los
intercambios de energía y las transformaciones energéticas se rigen por las leyes de la
Termodinámica, ya vistas.
Fuentes de energía
Al estudiar y comparar las distintas fuentes de energía, hay que tener en cuenta varios
factores:
· La calidad de la energía: capacidad para producir trabajo útil por unidad de masa (o
volumen). Se refiere a la “concentración” de la energía. Por ejemplo, la energía eléctrica y la
nuclear tienen calidad muy alta (gran concentración); el viento fuerte y la madera tienen
calidad moderada; el viento y el agua a baja velocidad tienen también baja calidad.
· La rentabilidad económica de la fuente energética: accesibilidad, facilidad de explotación y
de transporte,...
· La renovabilidad, que será determinante de la sostenibilidad en el uso de tal energía.
Sistemas energéticos
Un sistema energético está constituido por el conjunto de procesos desde las fuentes
originarias de energía hasta los usos finales.
Un convertidor es un componente del sistema energético que permite la transformación de
un tipo de energía en otro. Los distintos convertidores forman una cadena por la que circula la
energía. Pero los procesos de conversión también dan lugar a pérdidas de energía (disipación de
calor).
El rendimiento de un sistema energético es la relación entre la energía útil obtenida
(saliente) y la energía que entra.
El coste energético es el precio que pagamos por utilizar la energía secundaria. Pero no suele
incluir los llamados costes ocultos: construcción, mantenimiento y desmantelamiento de los equipos
e instalaciones del sistema energético; impactos producidos por las instalaciones, por la explotación
o el transporte de la energía, etc.
A continuación estudiaremos distintos tipos de recursos energéticos, agrupados en dos categorías:
1. Recursos energéticos tradicionales, no renovables. Carbón, petróleo, gas natural (llamados en
conjunto “combustibles fósiles”), y energía nuclear.
2. Energías alternativas, renovables (en general). hidráulica, geotérmica, solar, eólica, mareomotriz
y biomasa.
3. Recursos energéticos: carbón, petróleo, gas natural y energía nuclear. Impactos
ambientales de la explotación de los recursos energéticos
La Revolución Industrial determinó un gran incremento en el consumo de energía externa
por el hombre. Para cubrir las necesidades energéticas se recurrió a los combustibles fósiles. A lo
largo de todo el siglo XIX y buena parte del XX, el predominio correspondió al carbón, superado
después por el petróleo.
Según datos de 1997, el consumo energético mundial se reparte entre las fuentes principales
de la siguiente forma:
Petróleo................................. 35.8 %
Carbón................................... 23.7 %
Gas natural............................ 20.1 %
Biomasa................................. 11.1 %
Nuclear.................................. 6.6 %
Hidroeléctrica, solar, eólica... 2.7 %
Las fuentes renovables de energía suponen el 13.8 %, las no renovables el 86.2 %.
Concretamente, los combustibles fósiles representan el 79.6 % del total.
Como sabemos, el uso de estas fuentes de energía ocasiona problemas graves: efecto
invernadero, otros tipos de contaminación, etc. Y, por supuesto, no es un uso sostenible, ya que se
trata de recursos no renovables. Habría que ir sustituyendo estas fuentes por energías alternativas,
renovables, que hagan posible un uso sostenible.
Carbón
Origen y tipos
El carbón se formó por acumulación de restos vegetales en el fondo de pantanos, deltas,
lagunas,... Tales restos sufrieron un enterramiento rápido y, en ausencia de O 2 , fueron
transformados por bacterias anaerobias, enriqueciéndose en C y dando lugar a carbón. En estos
procesos también se pudieron formar metano y CO 2 .
Existen varios tipos de carbón, que difieren en antigüedad, poder calorífico, % de C, y otras
características:
Turba (45 - 60 % C)
Lignito (60 - 70 % C)
Hulla (70 - 90 % C)
Antracita (90 - 95 % C)
El orden corresponde a una riqueza creciente de C, y también a la antigüedad y poder
calorífico.
Explotaciones
Las explotaciones de carbón pueden ser a cielo abierto o minas
Las explotaciones a cielo abierto son, en principio, más baratas; pero su impacto es mucho
mayor. Actualmente existe la obligación de efectuar restauraciones paisajísticas.
Las minas tienen mayor coste económico, así como social y sanitario (por los riesgos de
accidentes, silicosis, etc.).
Entre los principales impactos de las explotaciones están las grandes escombreras de
estériles, contaminación del aire por nubes de polvo, y contaminación de las aguas superficiales y
subterráneas por lixiviado. Además, las explotaciones a cielo abierto dan lugar a graves impactos
paisajísticos, con destrucción de la cubierta vegetal.
Usos e impactos
El carbón es un combustible de alto poder calorífico, y relativamente abundante (hay
reservas para más de 200 años); pero también es el más sucio: contiene bastante S, dando lugar a
SO 2 en la combustión y siendo, así, el principal responsable de la lluvia ácida.
Aunque existen industrias carboquímicas, en las que el carbón se utiliza como materia
prima para obtener distintos productos, el principal uso de los carbones es el energético, y sobre
todo en las centrales térmicas, para obtener electricidad.
¿Qué transformaciones energéticas tienen lugar en una central térmica? El carbón contiene
energía química. Al quemarse, se desprende calor (energía calorífica). El calor se utiliza para
obtener vapor de agua, que mueve unas turbinas (energía mecánica). Mediante un alternador, el
movimiento de las turbinas produce electricidad (energía eléctrica).
Actualmente es imposible eliminar las centrales térmicas (manteniendo un cierto nivel de
vida), pero se puede intentar disminuir los impactos:
· Preprocesando el combustible, mediante machacado y lavado, para eliminar parte del S que
contiene.
· Tratando los gases de la combustión para eliminar los componentes sulfurados antes de la
emisión.
Petróleo
Origen
El petróleo se formó a partir de restos de organismos, pero en este caso se trata de
organismos marinos (principalmente del plancton). Por diversas circunstancias, como cambios de
temperatura o de salinidad, se produjeron muertes masivas y los restos orgánicos se sedimentaron,
junto con cienos y arenas, dando lugar a barros sapropélicos. Las transformaciones llevadas a cabo
por bacterias anaerobias causaron un enriquecimiento en hidrocarburos, formándose así el petróleo,
líquido oscuro más ligero que el agua. Las margas y areniscas originadas a partir de las arenas y
cienos en las que se encontraban los barros sapropélicos se llaman rocas madre del petróleo.
Por su baja densidad, el petróleo tiende a subir a la superficie, disipándose en la atmósfera y
dejando un residuo bituminoso en las rocas. Si en su ascenso tropieza con roca impermeable, puede
quedar atrapado, con gas natural encima y agua salada debajo. Estas rocas en las que se encuentra el
petróleo (pero no se formó en ellas) se llaman rocas almacén, y las estructuras que permiten que
quede atrapado se denominan trampas petrolíferas; pueden ser, por ejemplo, pliegues o fallas.
Explotación, transporte y tratamiento
La explotación del petróleo se realiza en pozos petrolíferos, perforaciones (en el continente
o en el fondo marino) por las que sale el petróleo. Algunos impactos de la extracción son la
posibilidad de derrames, de incendios, y el deterioro paisajístico.
El transporte se efectúa a través de oleoductos o mediante petroleros. Aquí también existe
posibilidad de derrame (por rotura del oleoducto, limpieza de tanques,...); como ya se vio en el
apartado de contaminación marina, los accidentes de petroleros han ocasionado numerosas mareas
negras, graves episodios de contaminación. Recordemos que las características del petróleo (poca
densidad, etc.) hacen que pueda extenderse, ocupando grandes superficies, impidiendo los
intercambios de O 2 entre atmósfera y agua, y causando la muerte de muchos organismos.
El petróleo recién extraído, no sometido a tratamiento, se denomina crudo. Es una mezcla en
la que predominan los hidrocarburos, tanto sólidos como líquidos y gaseosos. Se suele tratar
mediante destilación fraccionada, recogiendo los productos que se van separando, de acuerdo con
su punto de ebullición, a medida que asciende la temperatura.
La primera fracción incluye los gases, como propano y butano. En las siguientes fracciones
se obtienen, por este orden, gasolinas, queroseno, gasóleo, fuel-oil y aceites lubricantes. Por último,
el residuo pastoso que queda está constituido por alquitranes y betunes (productos sólidos).
Usos del petróleo
El principal uso de los productos petrolíferos es como combustibles: en calefacciones y
calderas (los gases, por ejemplo), en automóviles y otros vehículos (gasolinas, gasóleo), en aviones
(queroseno, gasolina) y en centrales térmicas (fuel-oil).
Las industrias petroquímicas utilizan los productos petrolíferos como materias primas para
la elaboración de numerosas sustancias: fertilizantes, pesticidas, plásticos, fibras sintéticas, pinturas,
medicamentos,...).
Los combustibles originados a partir de petróleo se utilizan mayoritariamente, como hemos
visto, para el transporte, lo que da lugar a una enorme infraestructura, necesaria para su
distribución (gasolineras). La existencia de esta infraestructura es una dificultad más para plantearse
alternativas (aunque en algunos países, como Brasil, existen vehículos que funcionan con alcohol,
obtenido a partir de la caña de azúcar).
El precio actual del petróleo es relativamente bajo. Si escaseara, o se contabilizaran los
costes ocultos (ecológicos, militares,...), sería mucho más caro. En cuanto a las reservas
disponibles, numerosas previsiones apuntan a que no durarán mucho más de 75 años, aun contando
con importantes reservas potenciales.
Impactos derivados del uso
Anteriormente se mencionaron los impactos ocasionados por explotación y transporte. En
otros temas se han tratado los impactos del uso (combustión): producción de CO 2 con el
consiguiente efecto invernadero industrial, otras formas de contaminación atmosférica (como la
contribución al smog fotoquímico, etc.). Hay que tener en cuenta que el petróleo es un combustible
más limpio que el carbón, con menos S, aunque más sucio que el gas natural.
Por otra parte, aunque estemos tratando de los recursos energéticos, debemos recordar que,
al margen de los impactos de las combustiones, las industrias petroquímicas son altamente
contaminantes, tanto del aire como del agua.
Gas natural
Origen y características
El gas natural procede de la fermentación de materia orgánica acumulada en los sedimentos.
Muchas veces aparece junto con el petróleo, pero también hay numerosos yacimientos que son
solamente de gas natural.
En cuanto a su composición, se trata de una mezcla de H 2 , metano, propano, butano y otros
componentes.
Explotación y transporte
La extracción es sencilla y relativamente económica, ya que fluye por sí solo al perforar.
El transporte puede hacerse por gasoductos, que son caros, aunque sencillos, y de riesgo
relativamente bajo: el peligro está en la posibilidad de un escape (recordemos que el metano es un
gas invernadero, con un efecto muy superior al del CO 2 ). Otra forma de transporte es en barcos,
licuándolo previamente; aquí el riesgo está en los accidentes, que podrían dar lugar a explosiones.
Usos e impactos
Se utiliza en casas (cocinas, calefacciones,...), en la industria, e incluso en algunas centrales
térmicas, sustituyendo al carbón. Su uso se ha incrementado a lo largo de las últimas décadas, de
forma que ahora casi se utiliza tanto como el carbón, aunque menos que el petróleo.
Es un combustible más limpio que el petróleo y, por supuesto, que el carbón. Origina CO 2
en su combustión y contribuye, por tanto, al efecto invernadero industrial; pero no produce otros
contaminantes (al menos, en la misma medida que petróleo o carbón).
Parece ser que las reservas de gas natural son menores que las de los otros combustibles
fósiles (se estima que las reservas conocidas actualmente durarán unos 30 años).
Energía nuclear: fisión
Hubo una época (años 1950) en la que se pensó que la fisión nuclear era un método barato y
seguro que podría proporcionar buena parte de la energía que la humanidad necesitaba. Pero las
centrales nucleares presentan problemas importantes:
- Gran coste de construcción y mantenimiento;
- Riesgo de accidentes;
- Qué hacer con los residuos.
Por eso actualmente tiende a considerarse un método poco adecuado, incluso peligroso, para
obtener energía. Hoy día apenas se construyen centrales nucleares, aunque la perspectiva del
agotamiento de los combustibles fósiles podría reavivar el interés por ellas.
El uranio natural está formado por 0.7 % de 235 U y 93.3 % de 238 U. En los reactores
nucleares se suele utilizar uranio enriquecido (3 - 4 % de 235 U).
Por otra parte, el 238 U no es un núcleo fisionable (no se rompe haciendo progresar la
reacción en cadena), pero sí es un núcleo fértil: capta los neutrones, sufriendo transformaciones que
conducen a núcleos fisionables. Muchos reactores sólo utilizan 235 U; pero otros son capaces de
utilizar también 238 U, transformándolo en 239 Pu (fisionable).
Funcionamiento de un reactor nuclear
El lugar clave de una central nuclear, donde tiene lugar la reacción en cadena que acabamos
de describir, es el reactor nuclear. Algunos elementos y componentes que encontramos en un
reactor nuclear son los siguientes:
· Barras de combustible. Contienen núcleos fisionables, típicamente 235 U. Al cabo de unos
años, ya no están en condiciones de seguir proporcionando energía (por agotamiento del
uranio), y hay que sacarlas y tratarlas como residuos radiactivos de la central.
· Moderador. Disminuye la velocidad de los neutrones; así son capaces de provocar nuevas
fisiones, manteniendo la reacción en cadena. En muchas centrales el moderador es agua,
aunque también puede ser grafito o agua pesada (D 2 O).
· Barras de control. En cada fisión se producen 3 nuevos neutrones. Hay que evitar que la
reacción progrese de forma incontrolada provocando una explosión nuclear: hay que
conseguir que en la puesta en marcha del reactor se generen más neutrones de los que se
consumen, que en la parada ocurra al contrario, y que en el funcionamiento normal se
generen los mismos neutrones que se consumen. Para eso se utilizan las barras,
generalmente de Cd (absorbe neutrones), introduciéndolas en el núcleo del reactor o
sacándolas de él.
· Refrigerante. La energía se desprende como calor. Para extraerlo y aprovecharlo se utiliza
refrigerante (agua, agua pesada, CO 2 , He, Na líquido,...). En realidad, existen varios
circuitos de refrigeración: el circuito primario enfría el reactor, extrayendo el calor; el
circuito secundario enfría al primario, originando vapor de agua que mueve turbinas para
conseguir electricidad (mediante alternadores); el circuito terciario enfría al secundario,
licuando el vapor. El agua del circuito terciario es la que se toma directamente del río o del
mar; por supuesto, esta agua no entra en contacto nunca con el material radiactivo.
· Blindaje. En el núcleo del reactor se encuentran las barras de combustible, el moderador, las
barras de control y el circuito de refrigeración. Durante el funcionamiento se genera gran
cantidad de radiación; los neutrones y los rayos ƒÁ , en particular, tienen gran poder de
penetración. Para impedir que salgan se construyen gruesos muros de hormigón,
conteniendo también agua y plomo.
· Como ya hemos ido viendo y resumimos ahora, las transformaciones energéticas que tienen
lugar para el aprovechamiento de la energía nuclear son las siguientes:
La energía desprendida (en buena parte, como calor) se debe a la pérdida de
masa que se produce en las reacciones nucleares de fisión (E = mc 2 ).
El calor se utiliza para producir vapor de agua, el cual mueve unas turbinas
(energía mecánica).
A través de alternadores, la energía mecánica es transformada en energía
eléctrica.
Impactos
Los principales impactos relacionados con la fisión nuclear son los siguientes:
· Los impactos de las explotaciones de uranio, que se encuentra muy disperso.
· El microclima de la zona donde se encuentra la central suele hacerse más cálido y húmedo.
· El agua de refrigeración eleva la temperatura de los ríos o del mar.
· El riesgo de accidentes con escapes radiactivos. Ya han ocurrido algunos, como el de
Chernobyl (1986), que causó la muerte inmediata de 31 personas, emigración forzada de más de
100000, elevadas dosis radiactivas a millón y medio, 50000 km 2 de tierras improductivas
durante más de medio siglo y unos 300000 millones de euros en pérdidas.
· Los isótopos inestables pueden dar problemas de salud (incluso cuando no hay fugas).
· Los residuos constituyen un problema importantísimo. Las barras de combustible que ya han
sido utilizadas se retiran y se almacenan, transportándose después a centrales de reprocesado,
donde se eliminan determinados isótopos. Después de esto, deberían mantenerse en lugar seguro
y sin posibilidad de escape al menos durante 10000 años. En algunos casos se han tirado al mar
en contenedores cerrados, en otros se han enterrado, y muchos residuos radiactivos siguen
almacenados provisionalmente, a la espera de darles salida.
Energía nuclear: fusión
Hay que empezar aclarando que la fusión nuclear no es una fuente actual de energía. Le
dedicamos ahora unas líneas porque también se trata de energía nuclear, pero, aunque está en
experimentación, todavía no existen centrales nucleares de fusión que suministren energía, aunque
se espera que puedan hacerlo en un futuro próximo.
La reacción que ocurre en la fusión nuclear es la unión de núcleos ligeros para dar otro más
pesado. Para conseguirlo, los núcleos han de acercarse mucho, lo que se consigue con temperaturas
elevadísimas (p. ej., 50·10 6 ºC), la materia se encuentra en estado de plasma a esas temperaturas.
Se intenta conseguir la fusión de núcleos de deuterio y tritio ( 2 H y 3 H) para formar 4 He, con
liberación de un neutrón y energía. El material se mantiene confinado (encerrado) por campos
electromagnéticos o por rayos láser (no hay recipientes capaces de contener plasma).
Las ventajas de la fusión nuclear con respecto a la fisión serían muy importantes:
- Mucha más disponibilidad de combustible.
- Mayor rendimiento energético.
- Problemas de residuos y de contaminación mucho menores. Sin embargo, los
materiales con los que se construye el reactor pueden transformarse en
radiactivos, pues absorben muchos neutrones. Además, el tritio sí presenta
problemas de radiactividad.
Hay bastantes esperanzas puestas en esta fuente energética, aunque tampoco faltan detractores.
4. Energías alternativas: solar, geotérmica, hidráulica, eólica, mareomotriz y biomasa.
Origen, ventajas e inconvenientes
Estudiamos ahora otras fuentes de energía a las que se ha llamado energías alternativas o
blandas; recordemos que entre ellas también debemos incluir a la fusión nuclear, que acabamos de
mencionar.
La mayor parte de estas energías alternativas son renovables, compartiendo además otras
características:
- El recurso energético está ampliamente distribuido y es abundante, no
planteándose el agotamiento a corto o medio plazo.
- El impacto ambiental que producen es reducido, por lo que son importantes para
afrontar problemas como el efecto invernadero y la lluvia ácida.
- Las tecnologías de uso pueden ser relativamente sencillas, aplicables a países en
desarrollo.
Energía hidráulica (hidroeléctrica)
La energía hidráulica es de las más utilizadas entre las energías alternativas. La energía que
se aprovecha, en este caso, es la del agua: la energía potencial del agua se transforma en energía
cinética cuando el agua cae. Esto provoca el movimiento de turbinas y, mediante alternadores, la
generación de electricidad.
Ventajas
· Es renovable
· Una vez construido el embalse, el coste de producción energética y el de mantenimiento son
relativamente bajos.
· Los embalses regulan el caudal, pudiéndose aprovechar el agua y evitando las avenidas.
Inconvenientes
· Los embalses provocan impactos ambientales importantes:
- Dificultades para la migración de los peces, la navegación y el transporte de
nutrientes aguas abajo.
- Disminución en el caudal de los ríos y cambios en el nivel freático.
- Cambios en la temperatura y composición del agua embalsada.
- Pérdida de diversidad biológica.
- Problemas de eutrofización de las aguas.
- Alteraciones en los procesos geológicos de erosión, transporte y sedimentación.
Los sedimentos se acumulan en el embalse, provocando la colmatación. por lo
tanto, tienen una vida limitada.
- Riesgo de accidentes (rotura de presas).
- La construcción de un embalse puede dar lugar a importantes pérdidas de valores
naturales, socioculturales y económicos: áreas naturales, pueblos, campos de
cultivo,... que quedan inundados.
· Otro inconveniente, por último, es que los costes de construcción son muy elevados.
Actualmente se están reduciendo los proyectos de construcción de nuevos embalses. Las que
más han crecido han sido las centrales minihidráulicas (potencia inferior a 5 MW).
Energía solar
El Sol es la principal fuente de energía de la Tierra. Del Sol dependen diversas fuentes
energéticas renovables que estudiamos en otros apartados de este tema: la energía eólica, la energía
de las olas, la de la biomasa y la hidráulica. Pero ahora nos ocupamos del aprovechamiento directo
de la energía solar. Puede hacerse de dos formas principales:
· Captación térmica. La energía solar es tomada como calor. En las centrales solares térmicas,
el calor generado por la energía solar se utiliza para producir electricidad. Otras formas de
captación térmica, en las que no nos detendremos, se encuentran en los sistemas
arquitectónicos pasivos: los edificios se adaptan al clima local, aprovechando de la mejor
forma posible el calor del sol y tratando de reducir de esta forma los gastos de calefacción,
aire acondicionado,... También se pueden emplear dispositivos de captación térmica para
necesidades domésticas, como calentar agua.
· Captación fotónica (fotovoltaica). En las centrales solares fotovoltaicas se genera
electricidad, pero no a partir de calor, sino directamente de la luz solar por el efecto
fotoeléctrico. Otra forma de captación fotónica (captación fotoquímica) es la que se realiza
en la fotosíntesis (relacionada con la producción de biomasa, que también es una fuente
energética alternativa).
Captación térmica
El calor generado a partir de la energía solar se transforma en electricidad. Se hace mediante
colectores, que capturan y concentran la luz solar:
- El disco parabólico concentra la luz en un punto.
- El conducto cóncavo parabólico concentra la luz en una línea, que corresponde a un
conducto por donde circula un líquido que se calienta.
- También se puede disponer un conjunto de espejos planos, orientados convenientemente,
ocupando una amplia superficie. En el centro hay una torre, y en lo alto de la misma se
concentra la luz.
La energía solar, concentrada, calienta un líquido, que en muchos casos es aceite. Se
produce vapor, se mueven turbinas y se genera electricidad.
Los principales problemas de la captación térmica se refieren a la duración y fiabilidad de
los materiales y estructuras, puesto que están sometidos a temperaturas muy altas. También hay que
tener en cuenta el impacto visual (paisajísitico).
Captación fotovoltaica
En este caso no es el calor, sino directamente la luz solar la que se transforma en energía
eléctrica por el efecto fotoeléctrico. Se utilizan semiconductores (Silicio), que al absorber fotones
producen una corriente de electrones.
Cada célula fotoeléctrica se fabrica de Si monocristalino; esto hace que sea muy cara, y al
menor defecto ya no sirve. Actualmente se está experimentando con Si policristalino e incluso
amorfo. Son mucho más baratos, aunque su eficiencia también es menor.
Las ventajas de este tipo de energía son varias: no produce contaminación (incluida la
contaminación acústica); el mantenimiento que precisan las instalaciones es mínimo; no se necesita
agua. Por supuesto, también hay que tener en cuenta que se trata de una energía renovable y que el
recurso está ampliamente disponible (y particularmente en la región de Murcia).
También existen algunos inconvenientes: el precio de la construcción es elevado, de forma
que actualmente sólo son rentables donde el coste de la conexión a la red eléctrica sea muy alto (p.
ej., en países en vías de desarrollo). Además, se necesita mucho espacio, provocándose impacto
visual (paisajístico). Por último, puede haber bastante variabilidad en la producción, dependiendo
de la radiación que llegue.
En general, se considera que la energía solar podría tener un papel muy importante como
fuente energética para la humanidad en un futuro próximo. Sin embargo, aunque los aspectos
tecnológicos estén resueltos y se vaya consiguiendo abaratar los costes, existe un problema
importante: habría que adaptar todas las estructuras a la utilización de la energía solar.
Energía eólica
La energía eólica se ha venido utilizando durante muchos siglos: molinos de viento, barcos
de vela. Actualmente se aprovecha mediante aerogeneradores. La energía cinética del aire (viento)
mueve las aspas del aerogenerador, y por medio de un alternador (dinamo) se transforma en energía
eléctrica.
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Las principales ventajas son la renovabilidad, la disponibilidad del recurso en muchos
lugares, y que se trata de una energía limpia: no emite productos contaminantes. Además, los
precios han ido bajando gracias a la producción en serie, a la experiencia acumulada y al mayor
conocimiento del régimen de vientos para la elección de lugares apropiados. Ahora este tipo de
energía es económicamente rentable, aunque no para el transporte a largas distancias.
Con respecto a los inconvenientes, causa varios tipos de impactos:
- Visual (paisajístico)
- Muerte de aves
- Favorece la erosión, pues se seca la superficie del suelo en sus proximidades
- Ruidos e interferencias electromagnéticas (si se utilizan aspas metálicas)
Otro inconveniente es la variabilidad en la producción energética, por la propia variabilidad
del viento. Por eso muchas veces se utiliza como fuente de energía complementaria, no
única.
Las mejores zonas eólicas de España son Canarias, el estrecho de Gibraltar, la costa de
Galicia y el valle del Ebro (en este orden).
Energías oceánicas: energía mareomotriz
Los mares y océanos pueden proporcionar recursos energéticos de varias formas. Las
principales consisten en el aprovechamiento de la energía cinética del agua (olas, mareas,
corrientes); se están estudiando sobre todo las mareas como fuente de energía, es decir, la energía
mareomotriz.
La idea no es nueva: ya en siglos pasados se construyeron molinos de marea en algunos
estuarios de nuestras costas cantábrica y atlántica. Actualmente existen unas pocas centrales
experimentales (por ejemplo, en Francia, Canadá, Estados Unidos). Se disponen turbinas en bahías
donde la oscilación de marea es muy amplia (8 - 10 m al menos), y de esa forma se genera
electricidad.
Aunque todavía está en fase de experimentación, ¿se te ocurren algunas ventajas e
inconvenientes de este tipo de energía?
Energía geotérmica
A veces, a la superficie terrestre sale de forma natural agua caliente o vapor de agua (aguas
termales, géiseres, etc.). Otras veces, puede inyectarse agua fría y conseguir que salga a mayor
temperatura. El agua caliente se ha empleado en ocasiones para obtener electricidad; otras veces
para calefacción o usos similares.
En la práctica, este tipo de energía no se puede considerar totalmente renovable. Las rocas
se enfrían y, como tienen poca conductividad, tardan mucho en recuperarse.
Los principales inconvenientes de la energía geotérmica son los siguientes:
- Escasez de lugares apropiados
- Se pueden provocar hundimientos al extraer agua caliente
- Ruidos, olores, alteraciones locales del clima
- Baja rentabilidad (actualmente es muy poco competitiva).
Energía de la biomasa
Diversidad de productos biológicos pueden utilizarse para obtener energía a partir de ellos:
· Vegetales: caña de azúcar, sorgo dulce, cereales, cultivos acuáticos (algas), plantas
productoras de combustibles líquidos (caucho, palma africana,...).
· Desechos forestales: leña, madera,...
· Desechos agrícolas: paja, restos de podas, cáscaras de almendras y otros frutos,...
· Desechos animales.
· Basura: residuos industriales y urbanos.
En algunos de estos productos, la energía se obtiene quemándolos directamente. Así, al
incinerar las basuras urbanas, parte de la energía puede aprovecharse (para calentar agua, producir
electricidad, etc.).
Otras veces, a partir de los restos naturales se obtienen biocombustibles. Los restos
orgánicos sometidos a transformaciones bacterianas dan lugar a biofueles, que pueden ser líquidos o
gaseosos.
- Un biofuel gaseoso es el biogás, ya mencionado en temas anteriores y formado
principalmente por una mezcla de CH 4 y CO 2 . Puede obtenerse por descomposición
anaerobia, instalando tuberías en el terreno donde se han enterrado los residuos.
- El etanol se obtiene de la fermentación y destilación de cereales, remolacha o caña de
azúcar. Se ha utilizado mucho en algunos países (p. ej., Brasil) como combustible de
vehículos.
- Otros combustibles son el metanol (obtenido a partir de madera, desechos agrícolas,...) y
los bioaceites (a partir de semillas oleaginosas, como girasol, soja y colza).
Algunas ventajas de la biomasa como fuente energética son las siguientes:
- Es renovable
- Sale relativamente barata, aunque su transporte resulta caro y no es rentable
económicamente
- Puede ser relativamente limpia, porque contiene menos S que otros combustibles.
- Las tecnologías para su utilización son relativamente sencillas.
Entre los inconvenientes, mencionaremos éstos:
- Para poder utilizarla en el transporte habría que cambiar todos los motores de los
vehículos. También habría que adaptar la infraestructura de distribución de
productos petrolíferos.
- Los alcoholes pueden ser corrosivos
- Aunque hemos dicho que es una energía relativamente limpia, se producen
emisiones de NO x y formaldehído (cancerígeno). También puede dar lugar a
contaminación por partículas, cuando se incineran determinados residuos. Y,
como es lógico, emite CO 2 , contribuyendo al efecto invernadero.
- Los coches que utilizan biocombustibles pueden ser muy difíciles de arrancar,
sobre todo en climas fríos.
El almacenamiento de la energía: hidrógeno como combustible
Terminamos exponiendo una breve idea relacionada con las energías renovables, que
acabamos de estudiar. Algunas de estas energías presentan una gran variabilidad en la producción,
como ya hemos dicho: eólica, solar,... Se necesita, entonces, un sistema de almacenamiento, para
guardar la energía que se produzca en exceso durante los periodos más favorables, y poder utilizarla
cuando se precise.
Un sistema que parece adecuado para el almacenamiento, y que está estudiándose
actualmente, es el gas hidrógeno. Se puede quemar posteriormente, liberando la energía y
produciendo vapor de agua.
El hidrógeno puede obtenerse por electrolisis del agua. También se están estudiando otros
métodos, como la fotólisis directa del agua.
5. Recursos minerales. Impactos derivados de su explotación
Los yacimientos minerales son acumulaciones anormalmente elevadas de sustancias
minerales. Muchos de ellos tienen aplicaciones para el hombre, y por tanto, interés económico.
Según el origen, y ciñéndonos a los minerales (o mineraloides) propiamente dichos, existen varios
tipos de yacimientos:
· Yacimientos asociados a procesos internos: magmatismo
1. Yacimientos de segregación magmática: un líquido metálico denso se separa y va al
fondo de la cámara magmática. Por ejemplo, el yacimiento de magnetita de Kiruna.
2. Yacimientos neumatolíticos: la roca encajante se impregna de fluidos a elevada
presión que escapan del magma. Por ejemplo, los diamantes encontrados en las
kimberlitas de Sudáfrica.
3. Yacimientos hidrotermales: una fase gaseosa a presión moderada es responsable de
la formación de minerales en cavidades de la roca. Por ejemplo, muchos yacimientos
de sulfuros (de Fe, Pb, Zn,...).
· Yacimientos minerales asociados a procesos internos: metamorfismo
Los procesos de metamorfismo, incluyendo el metasomatismo, pueden dar lugar a
importantes concentraciones de minerales. Por ejemplo, por metasomatismo de contacto se
forman yacimientos de magnetita, hematites, galena, etc. Otros procesos de metamorfismo dan
lugar a minerales como grafito, asbesto, talco o granates, también con yacimientos explotables.
· Yacimientos asociados a procesos externos
1. Yacimientos de meteorización y edafogénesis. Durante estos procesos se pueden
concentrar algunos minerales, como el Fe de las lateritas o el Al de las bauxitas.
2. Yacimientos sedimentarios. Algunos procesos de sedimentación, tanto detrítica
como química, pueden generar minerales con interés económico. Por ejemplo, los
yacimientos de hierro sedimentario, o los “placeres” en sedimentos blandos de ríos
(pepitas de oro, p. ej.).
Según el tipo de sustancias minerales aprovechadas, también se distinguen varias clases de
yacimientos:
· Minerales metálicos
- Sulfuros: galena, pirita, blenda, cinabrio,...
- Óxidos: oligisto, magnetita, cuprita,...
- Otros: elementos nativos, carbonatos,...
En la región de Murcia existen yacimientos de minerales metálicos que se han explotado
desde la antigüedad, aunque actualmente no se explotan. Por ejemplo, la asociación BPG (blenda,
pirita, galena) que aparece en la Sierra Minera de Cartagena, en Mazarrón, en Águilas,… Hay
también yacimientos de magnetita cerca de Cehegín.
· Minerales no metálicos: halita (a la que se dan diversos usos), silvina, fluorita, corindón
(abrasivo), nitratos y fosfatos (fertilizantes),...
En Murcia también hay yacimientos minerales no metálicos: azufre (Lorca), halita (diapiros
de Jumilla y salinas de San Pedro del Pinatar).
· Rocas industriales: arcillas, cuarcita, granito, calizas, margas,... Se suelen explotar en
canteras a cielo abierto. También podemos incluir en este apartado los llamados áridos,
materiales sueltos que se emplean en construcción (gravas, arenas,…). Se obtienen de
graveras, que también son explotaciones a cielo abierto.
En la región de Murcia hay numerosas canteras de caliza (a la que comercialmente se llama
mármol, no siéndolo en realidad), en la comarca del Noroeste (Cehegín, Caravaca,…). También se
explotan canteras de mármol (esta vez sí) en el Cabezo Gordo (proximidades de Torre Pacheco).
Los recursos minerales son no renovables. Proporcionan gran cantidad de materias primas
para construcciones, vehículos, utensilios y herramientas, etc. Algunos también tienen importancia
energética, como los de U.
Han sido explotados a lo largo de toda la Historia, teniendo gran valor estratégico en
algunos casos: por ejemplo, el bronce (aleación de cobre y estaño) en las primeras civilizaciones, y
el oro y los diamantes actualmente.
En España existe gran cantidad de yacimientos, muchos de los cuales han sido explotados
desde la antigüedad. En la región de Murcia, los romanos ya extrajeron galena y otros sulfuros de
las minas de Mazarrón; y las del área de Cartagena y La Unión fueron explotadas, incluso antes de
los romanos, por los fenicios.
Las técnicas de explotación han evolucionado a lo largo del tiempo, así como los impactos
provocados por la actividad minera.
La industria actual depende de unos 80 minerales distintos. Algunos son muy abundantes,
como los minerales de Fe y Al. Otros tienen importancia crítica, pues son poco abundantes pero
muy necesarios: los de W, Pb, Sn, Zn, Cr (utilizado en aleaciones para herramientas y en motores a
reacción), Mn (para conseguir acero de alta calidad), Pt (catalizador de motores), Co,...
Para paliar esta escasez, y la no renovabilidad en general, se toman diversas medidas:
- Sustitución de unos minerales por otros más abundantes
- Desarrollo de nuevas aleaciones
- Reciclaje de elementos metálicos (Fe, Al,...)
Se denomina recurso la cantidad total de un determinado mineral en la corteza. Reservas
son las cantidades que pueden recuperarse para su uso en térmicos económicos; es decir, la cantidad
de recurso que es de explotación rentable. Algunas reservas, por supuesto, no han sido aún
descubiertas. Asimismo, el tamaño de las reservas es variable. No sólo depende del recurso, sino
también de los costes de extracción y explotación, precio de mercado del material,... Por ejemplo, el
Cu se utiliza para conducir la corriente eléctrica y fue objeto de explotaciones intensas, incluso en
yacimientos pobres. Actualmente se sustituye por Al, polímeros eléctricamente activos, fibra óptica,
etc., con lo cual ya no resulta rentable una explotación tan intensa.
Impactos de la minería
La minería siempre ha producido impactos, pero éstos se han intensificado mucho durante el
siglo XX, sobre todo por dos causas:
- El aumento de población, que ha incrementado mucho la demanda de mineral.
- Los adelantos tecnológicos, que han dado lugar a explotaciones más intensas, a
mucha más actividad minera a cielo abierto y también a crecimiento de la
demanda.
La minería a cielo abierto da lugar a una grave degradación de los territorios explotados.
Actualmente hay obligación de efectuar restauraciones, pero en muchos casos no se hacen porque
las actividades extractivas son ilegales y se abandonan, las empresas cambian de nombre,...
(dejación de responsabilidades).
Entre los principales impactos de la minería, destacaremos los siguientes:
· Atmósfera. Emisión de partículas sólidas y de gases. Contaminación sonora (ruidos,
voladuras,...)
· Aguas. Graves problemas de contaminación
1. Contaminación de aguas superficiales (escorrentía, lixiviado). En zonas mineras de
la región de Murcia, por ejemplo, las aguas superficiales próximas pueden sufrir un
descenso acusado del pH, haciéndose muy ácidas. También pueden encontrarse en
ellas metales pesados.
2. Contaminación de acuíferos. No es tan frecuente como la anterior, pero también
puede darse, por ejemplo, con aceites o hidrocarburos.
3. Contaminación marina, por vertidos de residuos al mar. En Murcia tenemos el caso
de la bahía de Portmán.
· Suelos. La minería hace que sufran cambios de usos, ocupación irreversible y también
contaminación (por ejemplo, metales pesados).
· Flora y fauna. Pueden sufrir eliminación directa, o bien alteraciones indirectas (por
alteraciones de suelo, agua, etc.).
· Morfología y paisaje. Hemos hablado ya de los impactos paisajísticos, causados por todo
tipo de minería pero especialmente graves en la minería a cielo abierto. Se pueden producir
incluso cambios en el relieve, cuando montañas o colinas son desmanteladas (esto ha
ocurrido parcialmente en Mazarrón).
· Ambiente sociocultural. También se producen alteraciones importantes: aumento del tráfico,
de la población y delincuencia,...
Las canteras (explotaciones de rocas) y graveras (explotaciones de áridos) ocasionan
impactos importantes, entre los que destacamos el paisajístico, pero también destrucción de suelo,
de vegetación, etc.
Suelen ser zonas difíciles de recuperar. A menudo el trazado de una autovía, por ejemplo, se
encuentra salpicado de graveras, que han servido para ir obteniendo materiales con los que
construirla, y que se han abandonado sin efectuar ninguna recuperación. Esto es indicativo de una
búsqueda “a ultranza” de lo más barato, menospreciando completamente los aspectos ambientales.
Para prevenir los impactos, se pueden llevar a cabo diversas actuaciones: Ordenación del
territorio; puesta en práctica de determinadas medidas para evitar la erosión o la contaminación de
suelos, aire y aguas, o para proteger el paisaje. En cuanto a la corrección de los impactos ya
producidos, se pueden llevar a cabo planes de restauración, recuperación o rehabilitación. Pueden
ser muy costosos, pero actualmente las expresan que explotan recursos mineros (especialmente a
cielo abierto) tienen la obligación de ejecutar tales medidas una vez terminado el periodo de
explotación.
6. Recursos hídricos. Usos del agua, explotación e impactos
El agua es un recurso de inestimable valor. Es imprescindible para los seres vivos y la
necesitamos para nuestra propia vida, para la agricultura y la ganadería y para tantos procesos
industriales o de obtención de energía que dependen de ella. Es muy abundante en nuestro planeta
pero su distribución es desigual y esto plantea muchos problemas.
A pesar de su importancia, el agua es uno de los recursos mas desaprovechados y peor
utilizados de la Tierra. Se desperdicia y contamina con gran despreocupación, y nos empeñamos
muy poco en usarla de forma racional.
En el Tema 3 se estudió el ciclo hidrológico, y se apuntó que el hombre incide en él (o
piensa incidir), de diversas maneras, para captar y aprovechar el agua. Veremos ahora algunas de
estas formas:
· Aprovechamiento del agua de los océanos, mediante desalinización.
· Aprovechamiento del agua atmosférica, mediante lluvia artificial (siembra de nubes).
· Aprovechamiento del agua de los continentes:
· Recolección artificial del rocío, lo que significa una acción sobre las precipitaciones.
· Canalizaciones y conducciones. Actúan sobre la escorrentía superficial (a veces también sobre la
subterránea), dirigiendo el agua hacia donde se requiere. Esto incluye los trasvases, así como las
conducciones de agua para abastecimiento urbano e industrial. También, por supuesto, las
canalizaciones y conducciones destinadas al riego, que dirigen el agua superficial o subterránea a las
plantas favoreciendo así los procesos de evapotranspiración.
· Explotación y recarga de acuíferos, para el aprovechamiento del agua subterránea. En muchos
casos se ha producido sobreexplotación de acuíferos, incluso de aguas fósiles que se acumularon en el
pasado y actualmente constituyen un recurso no renovable.
· Construcción de presas y embalses, actuando sobre la escorrentía superficial, frenándola para
poder almacenar agua.
Además de los procedimientos expuestos, se han previsto otros, como remolque de icebergs.
Recordemos también (ver temas anteriores), que al ciclo natural del agua se superpone un
ciclo de utilización:
- El agua es captada de la naturaleza (de ríos, embalses, aguas subterráneas, etc.). Puede ser
almacenada.
- Se lleva a cabo un tratamiento, según el uso a que vaya destinada (por ejemplo,
potabilización).
- Se distribuye para su consumo.
- Es utilizada de diversas formas (consumo urbano, industrial, riego,...)
- Como consecuencia del uso, se producen aguas residuales que deben ser depuradas.
- Se vierten, finalmente, al cauce receptor.
En cuanto a los usos del agua, enumeramos a continuación los más importantes:
· Agrícola. En muchos lugares, y en particular en la región de Murcia, a la agricultura (riego) se
destina la cantidad más importante de toda el agua que se utiliza.
· Industrial. Suele ocupar, en muchas zonas, el segundo lugar en demanda de agua.
· Doméstico (urbano). Para bebida, aseo y limpieza, cocina, etc. el consumo urbano significa, en
general, menos gasto de agua que los dos anteriores.
· Ocio y recreo. Navegación recreativa, baños, parques acuáticos, etc.
· Energía (hidroeléctrica).
· Medio de transporte.
· Usos ecológicos (autodepuración, mantenimiento de ecosistemas acuáticos y humedales, etc.).
Algunos de estos usos son consuntivos: consumen el agua (por ejemplo, la bebida). Otros
son no consuntivos, y entre ellos los puede haber degradantes (disminuyen manifiestamente la
calidad del agua) y no degradantes.
Disponibilidad y uso del agua en España
Los ríos españoles recogen al año unos 106000 hm 3 de los que sólo se podrían utilizar 9000
(menos del 10 %) si no hubiera embalses. Sucede esto porque los ríos españoles tienen grandes
diferencias de caudal entre unas estaciones y otras: su régimen es torrencial, y esto hace muy difícil
su aprovechamiento. En Francia, por ejemplo, el 40% del agua que llevan sus ríos es aprovechable
sin necesidad de hacer grandes presas.
Los embalses almacenan el agua en la época de lluvias, regulan el caudal del río para evitar
inundaciones y se pueden aprovechar para obtener energía hidroeléctrica. La capacidad de embalse
es en la actualidad superior a 50000 hm 3 al año. Pero el agua, en España, se distribuye de forma
muy desigual, y algunas zonas secas pueden tener escasez.
Por supuesto, no todo son ventajas en la construcción de embalses. Existen una serie de
inconvenientes, que ya se mencionaron al hablar, en este tema, de la energía hidroeléctrica, y que es
preciso recordar.
Por otro lado, los embalses y las aguas superficiales no son, como ya se ha visto, la única
forma de obtener agua. Una porción importante del agua utilizada se obtiene a partir de las aguas
subterráneas, mediante pozos. En numerosas zonas se está dando sobreexplotación de acuíferos.
Otros problemas que se presentan son la contaminación y la salinización (principalmente por
intrusión marina) de los acuíferos.
Más de las tres cuartas partes del agua consumida en España se emplea para el regadío. Se
entiende bien que el regadío absorba una proporción tan importante del agua, porque la agricultura
más rentable se da precisamente en la España seca, y depende en gran medida de la disponibilidad
de agua. Esta misma realidad es la que explica que España sea uno de los mayores consumidores de
agua del mundo. En cualquier política que busque el buen uso del agua en la península es
fundamental analizar los sistemas de riego, para ir implantando los más eficientes, y decidir si se
deben poner más superficie de tierras en regadío o no.
La proporción de agua consumida por la población en España es muy similar a la normal en
los países desarrollados. En el suministro de agua a ciudades e industrias uno de los principales
problemas es el de las pérdidas en las cañerías de distribución que, en bastantes lugares, son de más
del 50% del agua repartida. De hecho las restricciones da agua que se suelen dar en algunas
ciudades en las épocas de escasez, no son tanto por el agua consumida por los habitantes, sino para
evitar las pérdidas en las canalizaciones.
7. El problema del agua en regiones mediterráneas. Trasvases y desalinización.
Impactos
La escasez e irregularidad de precipitaciones en muchas áreas mediterráneas, junto con la
gran demanda de agua para diversos usos (agrícolas, turísticos, industriales, domésticos) por parte
de la población, a menudo numerosa, que habita en estas zonas, han dado lugar a importantes
problemas en relación con el agua: necesidades, disponibilidad, exigencias de un mayor aporte de
recursos hídricos, posibilidades de desarrollo y limitaciones que la disponibilidad de agua pone al
desarrollo, etc. La percepción más general de la sociedad es que existe una manifiesta escasez de
recursos hídricos y es necesario incrementarlos, conseguir más agua en definitiva. Para ello se han
planteado diversas soluciones, entre las que destacan los trasvases y la desalinización.
Transferencias entre cuencas hidrográficas
En la actualidad muchos Planes Hidrológicos de todo el mundo se basan en la construcción
de grandes presas y embalses en zonas que tienen agua abundante para hacer su trasvase, a través de
canales, túneles y grandes tuberías, a zonas secas. Estos planes incluyen descomunales obras de
ingeniería y la modificación de muchos kilómetros cuadrados de territorio. En España son muy
conocidos los trasvases de agua entre la cuenca del Tajo y la del Segura, cuya agricultura depende,
en cierta medida, de este agua transportada.
Un trasvase es, por tanto, una transferencia de agua de una cuenca hidrográfica que se
supone excedentaria a otras que se suponen deficitarias.
¿Qué ventajas puede tener la realización de un trasvase?
- Mejoras socioeconómicas en la zona que recibe el agua
- Una vez construido, el mantenimiento puede ser relativamente barato
- Si no hay que elevar el agua para conseguir que llegue de una cuenca a otra, el gasto energético al
conducir el agua es nulo, y los costes económicos reducidos.
¿Cuáles pueden ser, en cambio, los inconvenientes de los trasvases?
- El elevado precio de la construcción del canal
- Los impactos que puede provocar el propio canal y su construcción, dejando aparte el hecho de
que pase agua o no: impactos de las obras, impacto paisajístico del canal, posibilidad de que pase
por sitios de interés natural, etc.
- Los impactos negativos provocados por la llegada del agua: posibilidad de introducción de
especies invasoras, filtraciones (con la consiguiente pérdida de agua y posibles cambios en el nivel
freático y en las condiciones de algunos lugares).
- Repercusiones negativas en la zona que cede agua. A veces los excedentes se calculan sin tener en
cuenta criterios ambientales (caudal ecológico de ríos, etc.), y al efectuarse el trasvase se producen
pérdidas importantes en los valores naturales y en la biodiversidad de la cuenca “donante”. También
pueden producirse pérdidas económicas.
Diremos también que en la región de Murcia ha habido repetidas manifestaciones de
preocupación y descontento, sobre todo por parte de algunos sectores, así como cierta polémica, en
relación con la paralización del trasvase del Ebro, previsto y anunciado en el anterior Plan
Hidrológico Nacional.
Desalinización y otras formas de suministrar agua a zonas secas
La gran abundancia de agua salada hace que pudiera ser una magnífica fuente de agua si se
consiguiera quitarle la sal por métodos económica y energéticamente rentable. En la actualidad se
usan varias tecnologías para desalinizar el agua. Una de las más corrientes es por destilación,
calentando el agua hasta ebullición y condensando después el vapor. En otro método, el
denominado de ósmosis inversa, se fuerza al agua a pasar por una membrana que deja pasar las
pequeñas moléculas de agua, pero no los iones de sal.
Algunas ventajas de la desalinización:
- Abre la puerta a una gran disponibilidad de recurso, por la abundancia del agua salada.
- Con las investigaciones en curso y la puesta a punto de los métodos, puede ser significativamente
más barata que otros procedimientos de obtener agua, en particular los trasvases.
- Evita algunos de los grandes impactos de los trasvases (construcción del canal y sus
consecuencias, repercusiones en la cuenca que cede agua, etc.), aunque también tiene repercusiones
ambientales.
Algunos inconvenientes de la desalinización:
- El gasto energético que conlleva el proceso de desalinización. En algunos casos se intenta llevarlo
a cabo con energías renovables.
- La salmuera, es decir, el agua con elevadísimas concentraciones de sales que se produce como
residuo del proceso. Puede dar lugar a importantes daños ambientales si se vierte al mar
indiscriminadamente; por lo que es necesario estudiar la zona donde se va a verter, construir un
emisario lo suficientemente largo, diluir la salmuera antes de arrojarla, etc.
Hay algunas plantas desalinizadoras en Canarias y en algunas ciudades de la costa
mediterránea, cuya misión actualmente es, sobre todo, de complemento del suministro de agua. En
Murcia está prevista la puesta en marcha de varias plantas desalinizadoras en los próximos años. En
el mundo, alrededor de las dos terceras partes del agua que se obtiene por desalinización se produce
en Arabia Saudí y otros países del Oriente Medio y del Norte de Africa.
Reducción del gasto innecesario
Se estima que del 50% al 70% del agua que se extrae se desperdicia, por evaporación, fugas y
otros motivos. Según algunos expertos se podría reducir estas pérdidas hasta cifras de alrededor del
15%.
Uno de los motivos por los que se desperdicia tanta agua es porque su precio se mantiene
artificialmente bajo. Cuando la consumimos pagamos sólo una parte, a veces muy pequeña, de lo
que cuesta su extracción y preparación para el consumo. De esta forma no se estimula el ahorro y el
uso restringido. El agua se considera un bien público, con un gran componente político, y los gastos
que ocasiona se cargan a la masa global de impuestos pagados entre todos los ciudadanos.
El sistema de riego que se use tiene especial influencia en el ahorro de agua, ya que casi el
80% de la consumida se emplea para riego. Sistemas muy usados como el transporte del agua por
gravedad a través de surcos hechos en la tierra para dejar que encharque los campos, son
especialmente derrochadores de agua. El riego por aspersión o el recubrir los canales de transporte
del agua con cemento o plástico, o el nivelar bien los campos para que se encharquen
homogéneamente, etc., ahorran agua en proporción apreciable. Las más modernas tecnologías de
riego gota a gota que, en algunas ocasiones, están incluso controladas por ordenador para mantener
el adecuado nivel de humedad, reducen el desperdicio de agua hasta los límites de alrededor del
15% que hemos comentado como óptimos.
En algunas zonas se utiliza el agua residual urbana, después de tratada, para riego. Tiene la
ventaja de que además de ahorrar consumo, devuelve nutrientes orgánicos que abonan los campos
cultivados.
Otras actuaciones interesantes para evitar pérdidas o desperdicios de agua son el cuidado y
control de las conducciones (acueductos, tuberías, canales,...), en las que se puede perder por
filtraciones una cantidad importante de agua. También, por descontado, las medidas de ahorro en el
ámbito doméstico, de las que se pueden poner numerosos ejemplos.
La gestión del agua
Los apartados anteriores nos han mostrado, entre otras cosas, que para conseguir un uso
eficiente y sostenible del agua, asegurando que la población disponga de agua en cantidad
suficiente, y de calidad suficiente, es necesaria una eficaz gestión del uso y la extracción del agua.
Por una parte hay que asegurar el suministro de agua con la construcción de embalses, el
transporte por sistemas de tuberías y canales y la extracción del agua subterránea. Por otra parte hay
que desarrollar todos los aspectos legales y administrativos que el uso del agua conlleva. Y es muy
importante mejorar la eficiencia en el uso del agua disminuyendo su desperdicio y reduciendo su
uso innecesario.
Uno de los aspectos fundamentales de la gestión del agua es la planificación hidrológica,
encaminada a la ordenación de los usos del agua, el aumento de la eficiencia de los mismos y el
aporte de soluciones de carácter técnico cuando no existan otras posibilidades para hacer frente a las
demandas.
8. Otros recursos: forestales, culturales y áreas naturales
Mencionaremos, por último, algunos otros tipos de recursos. Los recursos forestales han
sido ampliamente explotados durante mucho tiempo (obtención de madera y leña, así como de
alimento, caza, etc.). Existen numerosos recursos culturales, muchos de los cuales son asimismo
recursos turísticos (iglesias, palacios y otras construcciones, museos, etc.). Las áreas naturales, por
ejemplo, los espacios naturales protegidos (Parques Nacionales, Parques Regionales, etc.) también
son recursos importantes, muy ligados al turismo, a actividades científicas,... El paisaje de una
región, en general, también se puede considerar un recurso estético, turístico o incluso científico.