Logo Studenta

Tema 9 Recursos energéticos y minerales - Mario Sánchez

¡Este material tiene más páginas!

Vista previa del material en texto

CTM 2º Bachillerato Recursos energéticos y minerales 
 
 1 
departamento de biología y geología IES Bachiller Sabuco - Albacete 
UNIDAD 9. RECURSOS ENERGÉTICOS Y MINERALES 
 
 
De las relaciones de la actividad humana con el medio ambiente deriva el concepto de recurso. 
 
Un recurso es todo aquello que la humanidad obtiene de la naturaleza para satisfacer sus 
necesidades físicas básicas y otras necesidades fruto de sus apetencias o deseos. También 
puede definirse como toda forma de materia, energía o información necesaria para cubrir las 
necesidades fisiológicas, socioeconómicas y culturales tanto a nivel individual como colectivo. 
 
Recursos y reservas no tienen el mismo significado. 
 
Se consideran reservas, aquella parte de los recursos cuya localización y cantidad se conocen 
detalladamente, y cuya explotación resulta económicamente rentable con la tecnología 
disponible. 
 
En muchos casos la reserva es sólo una mínima parte del 
recurso. Por otro lado, como el concepto de reserva conlleva 
la rentabilidad de su explotación, una cierta cantidad de 
recurso puede ser considerada como recurso o como reserva 
dependiendo de factores socioeconómicos como cambios en 
el consumo, aparición de nuevos productos, extracción 
costosa,... En el caso del petróleo, existen yacimientos o 
reservas que no son rentables ya que la tecnología que debe 
utilizarse es muy costosa (gran profundidad e inaccesibilidad 
del yacimiento). 
 
 
 
1. LAS FUENTES DE ENERGÍA 
 
La energía es necesaria para las actividades de los seres vivos. Es un concepto difícil de 
comprender, por lo que la definimos en función de lo que nos permite hacer: la energía es la 
capacidad para producir un trabajo. Existen diferentes formas de energía: electromagnética, 
calorífica, potencial, cinética, etc. El universo funciona gracias a ella y a sus intercambios, los 
cuales se rigen por las leyes de la termodinámica: ley de la conservación de la energía 
(primera ley) y ley del incremento de la entropía en todos los intercambios espontáneos 
(segunda ley). 
 
Los seres vivos necesitamos dos tipos de energía: 
 
- Energía interna o endosomática: Es la que consume el organismo para realizar las 
actividades vitales. Se obtiene a partir de los alimentos. 
- Energía externa o exosomática: Es la energía que utilizamos para el funcionamiento de 
numerosos aparatos y máquinas. Para cubrir estas necesidades de energía, utilizamos 
distintos tipos de recursos. Con el desarrollo científico y tecnológico, se ha disparado el 
consumo de energía. 
 
Se llaman fuentes de energía a los recursos que hay en la naturaleza en forma de energía 
primaria de los que podemos extraer, tras una serie de transformaciones, la energía final o 
secundaria que será utilizada por el hombre. Las fuentes de energía primaria son: 
CTM 2º Bachillerato Recursos energéticos y minerales 
 
 2 
departamento de biología y geología IES Bachiller Sabuco - Albacete 
 
- Fuentes no renovables: carbón, petróleo, gas natural, minerales radiactivos. 
- Fuentes renovables: energías hidráulica, solar, eólica, mareomotriz, geotérmica, biomasa. 
 
Se denomina sistema energético al conjunto de procesos relacionados con la energía desde 
sus fuentes originales hasta sus usos finales. En un sistema energético, distinguimos las 
siguientes fases: 
 
- Captura o extracción de la energía primaria de la fuente original que es la energía que 
entra en el sistema para satisfacer al demanda. 
- Transformación de la energía primaria en energía secundaria que se puede utilizar 
directamente. 
- Transporte de la energía secundaria hasta el lugar de su utilización. 
- Consumo de la energía secundaria. 
 
Ej: Extracción del petróleo, destilación, transporte de la gasolina y combustible del automóvil. 
 
 
2. ENERGÍAS CONVENCIONALES 
 
Las energías convencionales son las que el ser humano ha venido utilizando desde la 
revolución industrial hasta la actualidad: combustibles fósiles, energía nuclear e hidroeléctrica. 
 
 
2.1 Los combustibles fósiles. 
 
Los combustibles fósiles son una importante fuente de energía no renovable en la Tierra. Son 
moléculas energéticas consecuencia de la energía química que acumularon plantas y 
microorganismos de épocas pasadas. Se encuentran en forma de moléculas orgánicas de 
tamaños y composiciones muy variables. Estas sustancias han quedado secuestradas en 
trampas, aisladas de la superficie impidiendo su oxidación. La energía se obtiene al combinarse 
con el oxígeno del aire especialmente los átomos de C para dar CO2 y los de H para producir 
H2O. 
 
 
 EL CARBÓN 
 
El carbón fue el primer recurso energético que el hombre extrajo de la Tierra. Se forma por la 
acumulación de restos vegetales en zonas pantanosas, lagunares o deltaicas. Estas zonas 
permanecen inundadas mucho tiempo y presentan subsidencia. Sobre estos restos actúan 
bacterias que producen la concentración de carbono al descomponer los hidratos de carbono 
(celulosa y lignina) en CO2 y CH4, quedando carbono libre en el sedimento (carbonización). 
Posteriormente sobreviene el recubrimiento con sedimentos detríticos y la litificación. 
 
De acuerdo con el momento de formación y su contenido en carbono distinguimos: 
 
 Turba: representa el primer estadio y contiene sólo el 60% de carbono. Se originó desde la 
era Terciaria hasta la actualidad. Todavía se identifican en ella los restos vegetales. 
 Lignito: se formó en el Cretácico y durante la era Terciaria. Contiene un 75% de carbono. 
En España se encuentra en Teruel, Lérida y La Coruña. 
 Hulla: originada en el Carbonífero y Pérmico. Contiene un 80 % de carbono. 
CTM 2º Bachillerato Recursos energéticos y minerales 
 
 3 
departamento de biología y geología IES Bachiller Sabuco - Albacete 
 Antracita: procede de la hulla y contiene un 95% de carbono pero arde con más dificultad 
(sólo en presencia de oxígeno). 
 Grafito: aparece en rocas metamórficas de alto grado. 
 
Algunos yacimientos se formaron en el Carbonífero, los más antiguos, y otros en el Cretácico y 
Terciario. Las cuencas carboníferas se extienden por todo el planeta. En España, los 
yacimientos más importantes están en Asturias, León, Palencia y Sierra Morena, pero en la 
actualidad presentan baja rentabilidad por la dificultad de su extracción. La demanda se 
satisface importando carbón. 
 
Aunque las reservas de carbón son el doble que las de petróleo y gas natural juntos, su uso ha 
disminuido debido al fuerte impacto que produce. Gran parte de estas reservas se encuentran 
a gran profundidad y, además, su pequeño espesor, hace que las explotaciones de algunos 
yacimientos no sea rentable. 
 
 
Aprovechamiento del carbón 
 
Combustión directa. Su finalidad es la 
obtención de calor. Se emplea en las 
centrales térmicas para producir 
electricidad (también se utiliza el fuelóleo 
y gas natural). El calor que se desprende 
de su combustión se utiliza para calentar 
agua y producir vapor. El vapor hace girar 
una turbina que mueve unos alternadores 
que transforman la energía mecánica en 
eléctrica. La antracita y la hulla son los dos 
tipos de carbón utilizados. 
 
Destilación. Se aplica a las hullas, obteniéndose hidrocarburos, amoniaco, brea, y un residuo 
sólido, el coque que es carbón puro de alto poder calorífico que arde sin humos. Se emplea en 
siderurgia. 
 
 
Inconvenientes 
 
La combustión del carbón libera a la atmósfera agentes contaminantes como SO2, NO, NO2, 
responsables de la lluvia ácida y el smog sulfuroso o húmedo, así como CO y CO2, responsable 
del efecto invernadero, por lo que es una energía muy contaminante. De ahí la disminución 
del uso de carbón. Actualmente se intenta minimizar los impactos. Para ello se procede a la 
trituración y lavado para eliminar la mayor cantidad posible de azufre. 
 
 
 EL PETRÓLEO 
 
El petróleo esuna roca sedimentaria, líquida, originada en cuencas marinas por acúmulos de 
restos de plancton y otros organismos. En ausencia de oxígeno bacterias anaerobias 
transformaron estos restos orgánicos primero en sapropel y luego en kerógeno, un precursor 
del petróleo. Se ha formado desde la era Primaria hasta el Cuaternario. Los estuarios, cuencas 
marinas, etc. suelen ser ambientes propicios para localizarlo. 
 
CTM 2º Bachillerato Recursos energéticos y minerales 
 
 4 
departamento de biología y geología IES Bachiller Sabuco - Albacete 
Cuando los sedimentos de hidrocarburos son 
sometidos a presión se desplazan hacia zonas de 
mínima presión. A veces quedan retenidos por 
rocas impermeables (rocas de cobertura) y se 
acumula en rocas subyacentes (rocas almacén) 
porosas y permeables como areniscas, calizas 
detríticas o recifales, etc. Determinadas 
estructuras como pliegues, fallas, diapiros 
salinos,… constituyen “trampas petrolíferas” que 
detienen el petróleo en su migración. Éste se 
encuentra asociado muchas veces a gas y agua 
salada procedente del mar. El gas ejerce una 
elevada presión y es el responsable de la salida inicial en forma de surtidor. A veces sólo se 
encuentra gas debido a que el petróleo se ha transformado en sulfuro de hidrógeno y 
carbonato cálcico por la acción de aguas con yeso en disolución. 
 
Los yacimientos más importantes se encuentran en Oriente Medio, Estados Unidos y Rusia, 
además, de América Central, América del Sur. Los países exportadores como los de Oriente 
Medio, forman parte de la OPEP. 
 
Las reservas de petróleo son de difícil estimación, se cree que las que están por descubrir son 
inferiores a las conocidas, especialmente en Oriente Medio. Algunos estudios estiman que al 
ritmo actual de consumo las reservas de petróleo durarán unos 40 años. 
 
 
Aprovechamiento del petróleo 
 
Mediante perforación se obtiene el crudo, 
formado por mezcla de hidrocarburos, 
sólidos, líquidos, gaseosos, que se distribuye 
en grandes barcos petroleros, o bien a través 
de oleoductos. El transporte presenta un 
elevado riesgo de accidentes cuyas 
consecuencias son de enormes dimensiones, 
ya que se queda en la superficie marina 
impidiendo la entrada de O2 y eliminando la 
vida existente. El crudo se somete en las 
refinerías a destilación fraccionada para 
obtener los distintos componentes. En la 
destilación se va aumentando 
progresivamente la temperatura para separar 
las distintas fracciones de menor a mayor 
punto de ebullición, primero los productos 
gaseosos, después los líquidos y, finalmente, 
los sólidos. Los principales componentes de 
petróleo son: 
 
- Hidrocarburos sólidos: como el asfalto, betunes, ceras; los cuales se usan para el 
recubrimiento y la pavimentación. 
- Hidrocarburos líquidos: aceites pesados (lubricación de máquinas y motores, de ellos se 
extraen las parafinas y las vaselinas); fuelóleo (en centrales térmicas y en los generadores 
CTM 2º Bachillerato Recursos energéticos y minerales 
 
 5 
departamento de biología y geología IES Bachiller Sabuco - Albacete 
de calor en la industria); gasóleo (en calefacciones y motores diesel); querosenos 
(combustible para aviones); gasolinas (combustibles para automóviles). 
- Hidrocarburos gaseosos: metano, propano, butano (combustibles domésticos). 
 
De otros derivados del petróleo se obtiene materia prima para la fabricación de plástico, 
pesticidas, medicina y pinturas. 
 
En España, las refinerías más importantes están en Bilbao, Tarragona, Algeciras (Cádiz), Santa 
Cruz de Tenerife, A Coruña, Puertollano… 
 
 
Inconvenientes 
 
La combustión de los derivados del petróleo genera un gran poder calorífico, pero produce 
una gran cantidad de contaminantes como CO, CO2, NO, NO2 e hidrocarburos volátiles por lo 
que incrementa el efecto invernadero y es responsable del smog fotoquímico. 
 
 
EL FRACKING. Fracking es un término anglosajón para referirse a la técnica de fracturación 
hidráulica para la extracción de gas no convencional. Consiste en la extracción de gas natural 
mediante la fracturación de la roca madre (pizarras y esquistos). Para extraer el gas atrapado 
en la roca se utiliza una técnica de perforación mixta: en primer lugar se perfora hasta 5000 
metros en vertical y después se perfora varios kilómetros en horizontal (2 a 5). Entonces se 
inyecta agua con arena (98%) y una serie de aditivos químicos (2%) a gran presión. Esto hace 
que la roca se fracture y el gas se libera y asciende a la superficie a través del pozo. El proceso 
se repite a lo largo de la veta de roca rica en gas. Parte de la mezcla inyectada vuelve a la 
superficie (entre un 15 y un 85 %). 
 
Esta técnica lleva años aplicándose en varios países, sobre todo en Estados Unidos, donde se 
han constatado una serie de problemas asociados a este tipo de explotaciones. Entre los 
problemas que causa el frackingal entorno de las explotaciones donde se emplea esta técnica 
podemos destacar: contaminación de las aguas superficiales y subterráneas, contaminación 
del aire, afecciones a la salud humana, alteraciones del paisaje y el terreno, contaminación de 
suelos al cerrar los pozos, riesgo sísmico. 
 
 
 EL GAS NATURAL 
 
Al igual que el petróleo procede de la fermentación de la materia orgánica acumulada entre 
los sedimentos. Los yacimientos son grandes acumulaciones de gas atrapado entre rocas 
impermeables que se encuentran, frecuentemente, asociados al petróleo. Está formado por 
una mezcla de hidrocarburos gaseosos: metano (75%-95%), etano, propano, butano y otros, en 
proporción variable. Su extracción es sencilla porque debido a la presión, al 
perforar, el gas fluye por sí solo por lo que su explotación resulta muy económica. 
Sin embargo, su empleo como combustible es posterior al del petróleo. El gas 
natural que aparecía en todos los yacimientos petrolíferos se quemaba a la salida 
del pozo como un residuo, y sólo en las zonas próximas a los pozos petrolíferos se 
utilizaba como combustible doméstico. El problema de su utilización era su 
almacenamiento y transporte. Ambos problemas se resolvieron mediante la 
licuefacción en que el gas es sometido a unas temperaturas muy bajas (-160º C). 
 
CTM 2º Bachillerato Recursos energéticos y minerales 
 
 6 
departamento de biología y geología IES Bachiller Sabuco - Albacete 
Su transporte se realiza por medio de gaseoductos que aunque requieren una fuerte inversión, 
son de construcción sencilla y de bajo riesgo (aunque existe el riesgo de escape de metano, gas 
de efecto invernadero mucho más potente que el CO2), o bien se licua a baja temperatura y se 
transporta en barcos similares a los petroleros. El gas se almacena en tanques de forma 
esférica denominados gasómetros. 
 
Los yacimientos, además de encontrarse en los países productores de 
petróleo, se localizan en otras naciones como Argelia u Holanda. Las 
nuevas técnicas de extracción están permitiendo descubrir nuevos 
yacimientos de gas, lo que junto al hecho de ser menos contaminante 
que el petróleo y el carbón le convierte en una de las energías más 
demandadas en la actualidad. Las reservas calculadas parece que son 
similares a las de petróleo. 
 
 
Aprovechamiento del gas natural 
 
Como combustible doméstico para calefacciones y cocinas y como combustible en las 
centrales térmicas en sustitución del carbón y del petróleo, ya que produce gran cantidad de 
calor y libera menos CO2, gases de azufre, de nitrógeno y ni partículas sólidas, por lo que su 
impacto en el medio ambiente es menor. 
 
Las centrales térmicas de ciclo combinado son centrales en la que la energía térmica del 
combustible (gas) es transformada en electricidad mediante dos ciclos termodinámicos: el 
correspondiente a una turbina de gas (ciclo Brayton) y el convencional de agua/turbina vapor 
(ciclo Rankine). Conviene señalarque el desarrollo actual de esta tecnología tiende a acoplar 
las turbinas de gas y de vapor al mismo eje, accionando así conjuntamente el mismo generador 
eléctrico. 
 
Como materia prima en la industria petroquímica: para la fabricación de amoniaco (abonos 
nitrogenados), metanol (plásticos, pinturas, barnices,…). 
 
 
2.2 La energía nuclear de fisión. 
 
Es una fuente de energía no renovable. Se obtiene de los elementos 
radiactivos que liberan energía a partir de las reacciones de fisión o de 
fusión. En las reacciones de fisión, al bombardear con neutrones un 
núcleo pesado (U235), este se descomponen dos y se libera gran cantidad 
de energía (200 MeV) y dos o tres neutrones. Los neutrones, a su vez, 
pueden ocasionar más fisiones al interaccionar con nuevos núcleos que, 
a su vez, liberan nuevos neutrones, y así sucesivamente, produciendo 
una reacción en cadena, que es el fundamento de la bomba atómica. 
Sin embargo, en los reactores nucleares esta reacción se realiza de 
forma controlada permitiendo obtener energía de fisión en cantidades 
elevadas. Para controlar la velocidad de las reacciones se utilizan 
sustancias llamadas moderadores que absorben los neutrones que se 
liberan en el proceso. Los moderadores están formados por grafitos o 
agua pesada, es decir, agua que contiene en su molécula átomos de un isótopo de hidrógeno 
(deuterio). Con la presencia de los moderadores se puede controlar la velocidad de la reacció,; 
aprovechando la energía liberada y reduciendo riesgos de accidente. 
 
Combustible Emisión de CO2 
(kg/kWh) 
Gas natural 0,4 
Fuelóil 0,7 
Biomasa 0,8 
Carbón 1,5 
CTM 2º Bachillerato Recursos energéticos y minerales 
 
 7 
departamento de biología y geología IES Bachiller Sabuco - Albacete 
Aprovechamiento: las centrales nucleares 
 
Una central térmica nuclear es una instalación que aprovecha el calor obtenido mediante la 
fisión de los núcleos de uranio para producir energía eléctrica. Por consiguiente, las centrales 
nucleares tienen un reactor, es decir, una instalación que permite iniciar y controlar una 
reacción en cadena de fisión nuclear. El calor generado en dicha reacción se utiliza para 
convertir un líquido, generalmente agua, en vapor que de manera semejante a como ocurre en 
las centrales térmicas de combustibles fósiles, se emplea para accionar un grupo turbina-
generador y producir así energía eléctrica. 
 
Como combustible, se utiliza 
normalmente el uranio que se obtiene de 
ciertos minerales como la pechblenda o 
bien plutonio, un elemento que se 
obtiene artificialmente. El uranio se 
enriquece y se presenta en forma de 
pastillas cilíndricas de 1 cm de diámetro y 
1 cm de altura que se cargan en tubo 
metálico (de zircaloy) para impedir la fuga 
de material radiactivo y se colocan en el 
núcleo del reactor. El núcleo se encuentra 
dentro de un recipiente y, a su vez, dentro 
del moderador. Todo está dentro del 
reactor, un edificio provisto de grandes 
muros de hormigón. 
 
Ventajas: gran concentración de energía. Poco volumen de almacenamiento. No emite CO2 
 
Inconvenientes 
 
- Riesgo de accidentes nucleares y problemas de seguridad: accidente de Chernobil 
(Ucrania, 1986) y Fukushima (Japón, 2011). La complejidad de las centrales abre la 
posibilidad de descontrol de la reacción en cadena con la consiguiente fusión del núcleo 
del reactor. 
- Generación de residuos radiactivos que son activos durante mucho tiempo. El periodo de 
semidesintegración de un elemento radiactivo es el tiempo que tarda en desintegrarse la 
mitad de una cantidad determinada de ese elemento. El periodo de semidesintegración 
del uranio 238 es de 4,5x108 años. 
- Emisión de radiaciones altamente peligrosas o perjudiciales para los seres vivos, como: 
radiaciones α no pueden atravesar una hoja de papel. Son peligrosos si se ingieren o 
respiran; radiaciones β para detenerlos es suficiente una delgada capa de metal; rayos X 
para absorberlos se utiliza aislante de plomo; radiaciones γ son similares a los rayos x pero 
con mayor poder de penetración para detenerlas reutiliza una gruesa pared de plomo, 
hormigón o acero; y los neutrones que necesitan gruesos muros de hormigón. 
 
España cuenta con nueve instalaciones nucleares en su territorio peninsular. Entre ellas, cinco 
centrales —Almaraz I y II, Ascó I y II, Cofrentes, Trillo I y Vandellós II— con un total de siete 
reactores. 
 
La central José Cabrera, ubicada en el término de Almonacid de Zorita (Guadalajara), fue la 
primera que se construyó (1968) y cesó su actividad el 30 de abril de 2006. La de Vandellós I 
(Tarragona) paró en 1989 tras un incidente. La de Santa María de Garoña (Burgos) detuvo su 
CTM 2º Bachillerato Recursos energéticos y minerales 
 
 8 
departamento de biología y geología IES Bachiller Sabuco - Albacete 
actividad el 16 de diciembre de 2012 tras otro incidente y se acordó su cierre definitivo en 
2017. 
 
Existe, además, una fábrica de combustible nuclear en 
Juzbado (Salamanca) que exporta a Alemania y Rusia, 
así como un centro de almacenamiento de residuos 
radiactivos de baja y media actividad, El Cabril, en 
Hornachuelos (Córdoba), existiendo un proyecto de 
construcción de Almacén Temporal Centralizado (ATC) 
en Villar de Cañas (Cuenca) para los de mayor 
radioactividad, el cual está paralizado. 
 
Hasta febrero de 2011 existió una moratoria por la que 
no se contemplaba la construcción de nuevas 
centrales, pero en esa fecha se aprobó la Ley de 
Economía Sostenible por la que se permite la 
ampliación del periodo de vida útil de las centrales 
nucleares más allá de los 40 años si lo autoriza 
el Consejo de Seguridad Nuclear (CSN). 
 
 
2.3. la energía hidroeléctrica. 
 
La energía hidráulica se ha utilizado desde la antigüedad en los molinos de agua y en las norias 
para moler el grano, pero actualmente se aprovecha para generar energía eléctrica, siendo 
una energía limpia y renovable. 
 
Las centrales hidroeléctricas constan de un embalse que, mediante diques o presas, cierran un 
valle y permiten acumular el agua en zonas montañosas y de pluviosidad elevada. 
 
Aprovechando el desnivel de la 
presa la masa de agua se conduce 
por una tubería a las aspas de una 
turbina hidráulica, situada a pie de 
la presa, que está acoplada a un 
generador eléctrico, Así, la energía 
potencial gravitatoria del agua 
debida a la altura y a su masa, se 
transforma en cinética, que se 
convierte en mecánica en la turbina 
hidráulica y, por último, en eléctrica 
en el generador. 
 
En nuestro país existen más de 1000 centrales hidroeléctricas, la más potente es la de 
Aldeadávila sobre el río Duero. En los últimos años se ha promovido la construcción de 
minicentrales ya que tienen una serie de ventajas: permiten satisfacer la demanda a pequeños 
núcleos de población, su mantenimiento es más barato y, desde el punto de vista de 
conservación de la naturaleza, tienen la ventaja de que no necesitan grandes embalses que 
destruyen valles por inundación. Cataluña y Castilla-León son las comunidades con mayor 
número de minicentrales. Castilla-León es la comunidad que tiene mayores perspectivas por 
sus condiciones hidrográficas y orográficas, sobre todo en el tramo medio del río Duero, las 
montañas de León y la vertiente norte de la Sierra de Gredos. 
CTM 2º Bachillerato Recursos energéticos y minerales 
 
 9 
departamento de biología y geología IES Bachiller Sabuco - Albacete 
 
 
Inconvenientes 
 
- Posible rotura de presas (presa de Tous, Valencia 1982). 
- Fluctuaciones en la producción, ya que depende de la disponibilidad de agua. En épocas de 
sequía la producción disminuye, por lo que no se pueden hacer previsiones. 
- La construcción de embalses puede provocar: reducción de la biodiversidad, dificultad de 
emigración de los peces, cambios en la composición química del agua, eEutrofizaciónde 
los ríos, retención de arena provocando el retroceso de los deltas, inundación de tierras 
fértiles o espacios naturales provocando el desplazamiento forzoso de sus habitantes y la 
desaparición del hábitat para un gran número de seres vivos, variaciones en el microclima 
de la zona, impacto visual. 
 
 
3. ENERGIAS ALTERNATIVAS 
 
A la vista de los problemas planteados por el uso de determinadas energías convencionales, en 
la actualidad se está implantando el uso de otras fuentes energéticas, casi todas renovables y 
de bajo impacto ambiental. 
 
 
3.1. Energía solar. 
 
La energía solar es la energía obtenida a partir del aprovechamiento de la radiación 
electromagnética procedente del Sol. La radiación solar que alcanza la Tierra ha sido 
aprovechada por el ser humano desde la Antigüedad, mediante diferentes tecnologías que han 
ido evolucionando con el tiempo desde su concepción. En la actualidad, el calor y la luz del Sol 
puede aprovecharse por medio de captadores como células fotovoltaicas y helióstatos o 
colectores térmicos, que pueden transformarla en energía eléctrica o térmica. Es una de las 
llamadas energías renovables, energías limpias o alternativas que puede hacer considerables 
contribuciones a resolver algunos de los más urgentes problemas que afronta la Humanidad. 
 
Las diferentes tecnologías solares se clasifican en pasivas o activas en función de la forma en 
que capturan, convierten y distribuyen la energía solar. Las tecnologías activas incluyen el uso 
de paneles fotovoltaicos y colectores térmicos para recolectar la energía. Entre las técnicas 
pasivas, se encuentran diferentes técnicas enmarcadas en la arquitectura bioclimática: la 
orientación de los edificios al Sol, la selección de materiales con una masa térmica favorable o 
que tengan propiedades para la dispersión de luz, así como el diseño de espacios 
mediante ventilación natural. 
 
 
 ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA 
 
Se transforma directamente la energía solar en energía 
eléctrica, debido al efecto fotovoltaico, según el cual, cuando 
la luz incide sobre un material semiconductor provoca un 
movimiento de electrones que da lugar a una diferencia de 
potencial en sus extremos, y los convierte en generadores 
eléctricos. Se utilizan células fotovoltaicas de silicio 
montadas sobre paneles solares. 
CTM 2º Bachillerato Recursos energéticos y minerales 
 
 10 
departamento de biología y geología IES Bachiller Sabuco - Albacete 
 
Ventajas: No genera contaminación ni ruidos, sus efectos sobre el entrono son mínimos. Estas 
instalaciones requieren un mantenimiento mínimo, son de instalación sencilla. La energía 
puede utilizarse directamente o almacenarse en acumuladores para utilizarse fuera de las 
horas de luz o días nublados. La energía así obtenida tiene 
numerosas aplicaciones: desde el funcionamiento de 
relojes, calculadoras o satélites, hasta el suministro de 
electricidad en viviendas. Esto es muy importante sobre 
todo en viviendas aisladas y alejadas de la red de suministro 
que suelen ser zonas de baja densidad de población y en 
terreno accidentado. 
 
Inconvenientes: Necesita mucho espacio para su 
instalación, genera impacto visual y su rendimiento no es 
muy alto. 
 
 
 ENERGÍA SOLAR TÉRMICA 
 
Consiste en captar la energía solar calorífica mediante unos 
aparatos llamados paneles solares térmicos, que concentran 
la energía del sol y ésta es utilizada para calentar un fluido 
que posteriormente, según la temperatura alcanzada, es 
utilizada en distintos usos. Una posibilidad es calentar agua 
para uso doméstico (baño, calefacción…). 
 
Otra posibilidad es la que ofrecen las centrales termosolares, 
unas instalaciones que permiten el aprovechamiento de la 
energía del solar para la producción de electricidad. Espejos 
colectores o heliostatos controlados por ordenador y que 
siguen el movimiento solar concentran la radiación en un 
punto o foco que alcanza 1500 ºC lo que es aprovechado 
para calentar un fluido que al evaporarse nueve una turbina 
que transforma la energía mecánica en energía eléctrica 
mediante un alternador. En las centrales 
termoeléctricas convencionales el foco calorífico se 
consigue por medio de la combustión de una fuente 
fósil de energía (carbón, gas, fuelóleo) y en las solares 
el foco calorífico se obtiene mediante la acción de la 
radiación solar (imagen de la Plataforma Solar de 
Almería, PSA). 
 
 
 ARQUITECTURA SOLAR 
 
Son técnicas arquitectónicas enmarcadas en la arquitectura bioclimática encaminadas a 
conseguir el mayor ahorro energético posible: ahorro de luz, de calefacción, de refrigeración, 
etc. Dichas técnicas permiten captar, almacenar y distribuir la energía solar que incide en un 
edificio de diferentes maneras: aislamientos adecuados, orientación de la casa hacia el sur 
para aprovechar al máximo la radiación solar debido a que los rayos inciden 
perpendicularmente, acristalamiento para retener el calor por efecto invernadero, 
CTM 2º Bachillerato Recursos energéticos y minerales 
 
 11 
departamento de biología y geología IES Bachiller Sabuco - Albacete 
construcción de muros de inercia térmicos (Muros Trombe) que se basan en el efecto 
invernadero, etc. 
 
3.2. Energía eólica. 
 
Es una energía renovable asociada al viento. Su origen está en 
el desigual calentamiento de la superficie terrestre lo que 
genera zonas de altas y bajas presiones atmosféricas y el 
desplazamiento de masas de aire. Desde hace tiempo el ser 
humano ha aprovechado la energía eólica para la propulsión 
de las embarcaciones de vela o en los molinos de viento para 
moler el grano. En la actualidad se aprovecha para producir 
energía eléctrica mediante unas máquinas llamadas 
aerogeneradores que se ponen en movimiento por la acción 
de la energía cinética del viento. Un aerogenerador está formado por una torre en lo alto de la 
cual se instala un aeromotor con palas que giran en torno a un eje horizontal conectado a un 
generador. El sistema es orientado por un mecanismo automatizado hacia el viento para 
aumentar el rendimiento. 
 
Existen aerogeneradores de baja, media y alta potencia. Los de baja y media potencia se 
utilizan para usos rurales, alejadas de la red de distribución eléctrica. Los aerogeneradores de 
alta potencia se instalan formando parques eólicos. Para que las instalaciones sean rentables, 
el viento debe tener una velocidad mínima de 5 m/s, ha de ser continuo, es decir, que sople de 
manera constante y no deben existir turbulencias, lo que se consigue buscando 
emplazamientos elevados. 
 
Ventajas: Es una energía inagotable, limpia y gratuita. Poco contaminante. Un aerogenerador 
de 200 Kw. puede producir hasta 400.000 Kw. en un año que equivale a la energía que generan 
160 toneladas de carbón. Estas instalaciones producen por tanto una importante reducción de 
la contaminación atmosférica. 
 
Inconvenientes: Es dispersa, intermitente y aleatoria. Coste inicial de la instalación elevado. 
Produce ruido. Genera un fuerte impacto visual y dificulta las rutas migratorias de las aves e 
incluso la muerte por colisión. 
 
Somos la cuarta nación del mundo en potencia eólica instalada, después de China, USA y 
Alemania. Galicia, Tarifa (Cádiz), Navarra y Castilla-La Mancha son pioneras en nuestro país en 
instalaciones de este tipo. 
 
 
3.3. Energía de las mareas (maremotriz) y del oleaje (undimotriz). 
 
Utiliza la energía de las mareas para producir energía eléctrica. Las mareas son las variaciones 
del nivel del mar debido a la atracción entre la Luna y el Sol sobre la Tierra. La pleamar 
corresponde al momento en el que el nivel del mar es máximo. La bajamar corresponde al 
momento en el que el nivel del mar es mínimo. Existen varias 
maneras de aprovechar la energía de las mareas: 
 
- Mediante presas de marea: hacen uso de la energía 
potencial que existe en la diferencia de altura entre las mareas 
altas y bajas.Las presas son esencialmente los diques en todo 
CTM 2º Bachillerato Recursos energéticos y minerales 
 
 12 
departamento de biología y geología IES Bachiller Sabuco - Albacete 
el ancho de un estuario, y sufren los altos costes de la 
infraestructura civil, la escasez mundial de sitios viables y las 
cuestiones ambientales. 
 
- Mediante generador de la corriente de marea: hacen uso de 
la energía cinética del agua en movimiento que se aprovecha 
para mover una tubina, de manera similar al viento (aire en 
movimiento) que utilizan las turbinas eólicas. Este método está 
ganando popularidad debido a costos más bajos y a un menor 
impacto ecológico en comparación con las presas de marea, ya 
que esto ocasiona que el agua suba 10m sobre el nivel normal. 
 
Este tipo de energía no está técnicamente muy desarrollado. La primera central instalada fue 
la del estuario del río Rance en Francia. El dique tiene 700 m de longitud, 24 de ancho y 15 de 
alto con 24 turbinas reversibles de 10 Mw. de potencia cada una. También se intenta 
aprovechar la energía generada por el moviendo de las olas, como en Santoña (Santander) 
 
 
3.4. Energía geotérmica. 
 
Es una energía renovable que procede del interior 
de la Tierra. La temperatura de la Tierra aumenta a 
mediad que profundizamos. A este aumento de 
temperatura se le denomina gradiente geotérmico 
y es aproximadamente de 3 ºC cada 100 m. Sin 
embargo, existen zonas donde se producen 
anomalías geotérmicas donde el gradiente 
geotérmico es mayor, en estos lugares al energía 
sale al exterior. En estas zonas se puede instalar una 
central geotérmica, para ello es necesario: 
 
a) Fuente de calor a poca profundidad que garantice un elevado flujo térmico. 
b) Acuífero asequible a sondeos y sometidos a altas temperaturas. 
c) Materiales impermeables bajo el acuífero. 
d) Zona de recarga del acuífero. 
 
La inyección de agua hasta la profundidad necesaria y su posterior extracción en forma líquida 
o vapor puede servir para calentar viviendas o mover turbinas de centrales eléctricas. También 
se puede extraer agua caliente directamente del subsuelo para su aprovechamiento. En Melun 
(Francia) se utiliza para calefacción la extracción de agua desde 1.800 m de profundidad. 
 
En los campos geotérmicos puede aprovecharse el agua como vapor, agua caliente, agua de 
baja entalpía y calor seco. Existen campos geotérmicos en Italia, EEUU, Nueva Zelanda, 
Islandia, Japón, México… En España la investigación en este campo se centra en las Islas 
Canarias. 
 
El aprovechamiento del calor interno del planeta es para muchos el recurso energético del 
futuro. En cualquier caso es una fuente energética inagotable, renovable por tanto. 
 
 
 
CTM 2º Bachillerato Recursos energéticos y minerales 
 
 13 
departamento de biología y geología IES Bachiller Sabuco - Albacete 
 
3.5. La energía de la biomasa. 
 
La biomasa es el conjunto de compuestos orgánicos de origen animal y vegetal que contienen 
energía en sus enlaces y que mediante una serie de procesos puede ser transformada para 
obtener energía útil. Durante siglos, la biomasa ha sido utilizada como fuente de energía, ya 
que la leña era el recurso más empleado para obtener calor. En algunos países pobres sigue 
siendo imprescindible debido a la imposibilidad de acceder a otras fuentes de energía por falta 
de recursos económicos. 
 
Actualmente, la utilización de la biomasa como fuente de energía tiene grandes perspectivas y 
un gran interés pues es barata, limpia, requiere de tecnologías sencillas y es renovable. 
 
 Como fuente de energía de biomasa se utiliza: 
 
 Residuos agrícolas (rastrojos, paja), ganaderos (estiércol) y forestales (leña, ramas, hojas, 
cortezas, ...) 
 Residuos industriales: como la melaza, hollejos, huesos de aceituna, cáscaras de frutos 
secos, serrines, virutas, despojos de carne, corchos,... 
 Residuos urbanos: como la fracción orgánica de los residuos sólidos urbanos de los 
vertederos y los lodos Estaciones Depuradoras de Aguas Residuales (EDAR) de los que se 
extrae biogás (64% metano) por procesos fermentativos. Este gas puede usarse para 
obtener electricidad. 
 Plantaciones de vegetales de rápido crecimiento para utilizarlos como combustible o bien 
para extraer ellos aceites y otras sustancias que puedan utilizarse como combustible. Las 
especies más utilizadas son cereales, remolacha, caña de azúcar, patata, eucaliptos, chopo 
o algunas plantas que crecen e suelos que no se pueden aprovechar para el cultivo 
(chumberas, pitas, cardos,...). Mediante fermentación y posterior destilación de algunos 
cereales, remolacha, caña de azúcar o maíz se obtiene bioetanol que puede usarse como 
combustible, bien puro o mezclado con gasolina (gasohol). Hay países como Brasil, que 
con su excedencia en al producción de caña de azúcar, ha optado por esta solución ante su 
déficit de petróleo. El biodiésel es un combustible líquido obtenido de aceites vegetales, 
usados o no, e incluso de grasas animales. Tiene un alto valor ecológico, ya que emite el 
55% menos de contaminantes que el gasóleo convencional. 
 
La utilización de la biomasa tiene una serie de ventajas: 
 
- Los biocombustibles son menos contaminantes que los 
combustibles fósiles. Las emisiones de CO2 se consideran nulas 
- La utilización de los residuos animales y vegetales reduciendo 
el impacto ambiental y sanitario que provoca la acumulación 
de esta materia orgánica muerta. 
- Además de la transformación de estos residuos se obtiene el 
compost, que se emplea en la agricultura como fertilizante. 
 
En España, existen cultivos energéticos de plantas herbáceas y 
árboles de rápido desarrollo. En Andalucía es la comunidad donde 
más se está desarrollando, ya que la utilización del orujo de la 
aceituna que se obtiene de la producción del aceite. 
 
CTM 2º Bachillerato Recursos energéticos y minerales 
 
 14 
departamento de biología y geología IES Bachiller Sabuco - Albacete 
Los biocombustibles son la gran esperanza ante el agotamiento del petróleo, pero también 
pueden ser una fuente de conflicto cuando se desvía un producto alimentario, como ha 
pasado con el maíz, a la generación de combustible. Esto ha hecho que el precio se haya 
disparado y que no pueden acceder a él millones de personas en países de América latina, 
donde es un alimento básico. 
 
3.6. La energía nuclear de fusión. 
 
Esta tecnología pretende emular de forma controlada el proceso de producción energética que 
acontece en el interior de las estrellas, basado en reacciones de fusión nuclear en condiciones 
de presión y temperatura muy elevadas, en las que dos núcleos atómicos de ligeros 
(hidrógeno) se funden para dar lugar a un núcleo más pesado y estable (helio), liberando gran 
cantidad de energía. Para lograr la fusión es necesario que los núcleos venzan las fuerzas de 
repulsión por lo que hay que aplicar energía térmica (reacciones termonucleares). Las 
reacciones se producen en reactores de fusión. 
 
Ventajas 
 
- Es una energía muy barata, ya que los isótopos de H (deuterio y tritio) 
utilizados como combustible son muy abundante en el agua marina. 
- Es renovable y además no genera residuos radiactivos. 
- No emite CO2. 
- No pueden descontrolarse las reaccione en cadena. 
 
Inconvenientes 
 
- Aún no se han conseguido controlar las altísimas temperaturas (100 
millones ºC) necesarias para el proceso. 
- Se ha utilizado con fines bélicos (bomba de hidrógeno). 
 
La Unión Europea, Rusia, Canadá y Japón, a los que se sumarán Estados Unidos y China, están 
promoviendo desde 1.987 un gran proyecto, denominado proyecto ITER (International 
Thermonuclear Experimental Reactor) con el que se espera llegar a controlar esta energía. 
 
3.7. La pila de combustible. 
 
La fuente de energía más asequible a los usos de nuestra vida cotidianay que, en algunos 
casos, ya se está empleando, es la pila de combustible. Esta es un generador de electricidad 
que emplea hidrógeno y el oxígeno del aire para producirla, generando como productos 
residuales agua y calor. El hidrógeno es llamado el combustible “eterno” por su abundancia en 
el universo. El problema es que el no existe en forma libre en la naturaleza, aunque 
ocasionalmente se ha detectado en emanaciones volcánicas y en capas altas de la atmósfera. 
Existen numerosos métodos de obtención del hidrógeno basados principalmente en la 
electrolisis del agua, o bien en procesos térmicos aplicados sobre compuestos ricos en este 
elemento y en procesos biológicos. El principal problema que se plantea es que resulta muy 
caro obtener electricidad mediante este método. 
 
 
 
 
 
CTM 2º Bachillerato Recursos energéticos y minerales 
 
 15 
departamento de biología y geología IES Bachiller Sabuco - Albacete 
4. USO EFICIENTE DE LA ENERGÍA: HACIA UN NUEVO SISTEMA ENERGÉTICO 
 
En la actualidad, el sistema energético mundial se caracteriza por el predominio de las energías 
no renovables, la energía nuclear y, sobre todo, los combustibles fósiles (carbón, petróleo, gas 
natural). 
 
Su actual ritmo de explotación plantea dos problemas: 
 
 Su agotamiento en un futuro más o menos próximo. El futuro del petróleo como fuente de 
energía es muy incierto, pues aunque se descubran nuevos yacimientos, éstos serán 
menos asequibles que los descubiertos hasta ahora y su extracción será más costosa y, por 
tanto, su precio será mayor. 
 Los impactos ambientales debido a las emisiones de gases como CO2 y otros, que 
producen graves problemas de contaminación y el efecto invernadero. 
 
El nuevo sistema energético debe orientarse en el sentido siguiente: 
 
a. Fomentar la utilización de las fuentes de energía renovables y potencialmente renovables 
y para ello se ha de ayudar a la investigación para desarrollar nuevas tecnologías más 
baratas para que puedan acceder a ellos el mayor número de personas. 
b. Incrementar la eficacia energética, es decir, obtener el máximo rendimiento de los 
aparatos que utilizan energía y evitar las pérdidas de energía en forma de energía no útil. 
c. Fomentar el ahorro energético tanto en el ámbito doméstico como industrial y en el 
transporte: 
 
 
En el ámbito doméstico: 
 
- Mediante la arquitectura bioclimática que diseña los edificios teniendo en cuenta el 
clima, utilizando superficies acristaladas, paredes y techos, aislantes así como 
plantando árboles para que den sombra en verano como sistema de refrigeración y la 
instalación de paneles solares. Estas mediadas permiten ahorrar el 50% de la energía 
que se consume en una vivienda. 
- Incentivando el ahorro mediante negavatios (vatios negativos): sistemas de ayudas 
económicas a los consumidores que compren electrodomésticos y bombillas de bajo 
consumo. 
- También fomentando el reciclado de productos y la utilización de residuos como 
combustible (biomasa). 
 
 
En el ámbito industrial: 
 
- Desarrollando nuevos sistemas que permitan recuperar el calor disipado en algunos 
procesos. Se suele utilizar en las centrales térmicas en que el calor producido por el 
combustible además de producir electricidad se utiliza para otros fines. Se trata de la 
cogeneración un procedimiento mediante el cual se obtiene simultáneamente energía 
eléctrica y energía térmica útil (vapor, agua caliente sanitaria) en vez de permitir que 
el calor se disipe hacia la atmósfera o hacia una masa de agua. De este modo se 
aprovecharía el 90% de la energía de una fuente de combustible, frente al 33% de 
media habitual de una planta energética. 
 
 
CTM 2º Bachillerato Recursos energéticos y minerales 
 
 16 
departamento de biología y geología IES Bachiller Sabuco - Albacete 
En el transporte: 
 
- Fomentando la utilización de transporte público (autobús, trenes, tranvías,...) para ello 
se deben mejorar las redes de transporte. 
- Revisar el consumo de combustible de los automóviles. 
 
Otros: 
 
- Valorando el coste real de la energía que consumimos (precio del aparato eléctrico 
más el gasto anual del aparato por su tiempo de vida). 
- Valorando los costes ocultos o insumos del consumo de energía (impactos 
ambientales, etc.) mediante el establecimiento de ecotasas. 
 
 
5. LOS RECURSOS MINERALES 
 
La minería es la obtención de materiales de origen mineral de la corteza terrestre. La minería 
es una actividad humana muy antigua, anterior a la agricultura y ganadería. La mayor parte de 
los materiales utilizados en la civilización actual proceden de extracciones mineras. 
 
Los recursos minerales son recursos naturales no renovables que obtenemos de la geosfera. 
Constituyen una importante fuente de materias primas indispensables en la sociedad en la que 
vivimos. Los recursos minerales han sido uno de los motores de desarrollo de la humanidad, 
por las enormes posibilidades que dan el uso de los metales: pensemos, por ejemplo, en lo que 
supuso la utilización del bronce y el hierro en la historia antigua. De las minas y canteras se 
extraen gran cantidad de productos diferentes. 
 
Los minerales aprovechados actualmente son unos 80, y los podemos clasificar en dos grandes 
grupos: las menas metálicas y los minerales industriales. Por otro lado estarían las rocas 
industriales y de cantera. 
 
 
Menas metálicas. 
 
Los minerales aprovechables en la masa de un yacimiento forman la mena; el resto de minerales acompañantes 
componen la ganga. 
 
Menas de hierro: El hierro es el metal más utilizado: representa más del 95 % del gasto total de metales. Mezclado 
con carbono origina el acero, y con cromo y níquel, acero inoxidable. La cantidad de acero producido actualmente 
se utiliza como índice del desarrollo industrial de un país. Principales menas: magnetita, hematites (oligisto), 
goethita y siderita. 
 
Menas de aluminio: Por su ligereza y resistencia a la corrosión y a los esfuerzos mecánicos el aluminio se ha 
convertido en un metal muy apreciado para las industrias del transporte y para la construcción, en las que ha ido 
sustituyendo al hierro. Al ser un buen conductor de la electricidad, ha ido sustituyendo al cobre en las líneas 
conductoras. Es el metal más abundante en la corteza terrestre, pero al encontrarse la mayor parte en forma de 
silicatos, y más escasamente en forma de hidróxidos y de óxido, las menas aprovechables son mucho menos 
abundantes que las de hierro. Su principal mena es la bauxita. 
 
Menas de manganeso: El manganeso se utiliza en la producción de aceros para extraer el azufre y el oxígeno. Es 50 
veces menos abundante que el hierro. La pirolusita (MnO2) es una mena de manganeso. 
 
Menas de cromo: Más del 60 % de la producción de cromo se emplea en la fabricación de aceros (entra en aleación 
con el hierro) y de ladrillos refractarios. La única mena es la cromita, mineral con elevado punto de fusión. 
 
CTM 2º Bachillerato Recursos energéticos y minerales 
 
 17 
departamento de biología y geología IES Bachiller Sabuco - Albacete 
Menas de titanio: Su producción comercial comenzó tras la Segunda Guerra Mundial. El mayor consumo se hace 
como óxido de titanio, usado para pinturas (pigmento blanco). En el campo de la industria espacial ha resuelto 
importantes problemas por su bajo peso y gran resistencia a las deformaciones mecánicas y a la corrosión. 
Principales menas: ilmenita (TiOFe) y el rutilo (TiO). 
 
Menas de magnesio: Es el metal más ligero; además, su resistencia le hace idóneo para aleaciones resistentes a la 
corrosión. Es muy abundante en los silicatos (olivinos, piroxenos, anfíboles, biotita). Es muy soluble por lo que al ser 
liberado por meteorización es transportado en grandes cantidades al mar, cuyo agua lo contiene en disolución y 
donde precipita en forma de dolomita(CaMgCO ), magnesita (MgCO) y carnalita (KClMgCl). 
 
Menas de metales escasos: Los metales escasos son aquellos cuya abundancia en la corteza es menor del 0,01 %, y 
entre ellos figuran algunos usados por el hombre desde la Prehistoria, como el cobre y estaño y el oro. Otros, sin 
embargo, lo han sido desde principio de siglo, como el níquel, molibdeno y otros incluso como el uranio desde el 
segundo tercio del siglo XX. La escasez de estos metales y el alto índice de consumo de varios de ellos pueden 
limitar en un futuro próximo el desarrollo industrial si no se descubren nuevos yacimientos o los avances 
tecnológicos permiten explotar menas de menor riqueza. Los metales escasos rara vez forman minerales propios; 
en general se presentan en otros minerales abundantes, como los silicatos, sustituyendo a otros metales en la 
estructura atómica. 
 
 
Minerales industriales 
 
Se utilizan como tal en la industria. Destacan los siguientes: 
 
 Cuarzo: elaboración de vidrios y apartos electrónicos. 
 Ortosa: fabricación de porcelana. 
 Halita: como condimento, en conservas y salazones. 
 Yeso: en construcción, en medicina. El alabastro es una variedad utilizada para esculpir. 
 Silvina: fertilizantes potásicos. 
 Fluorita: fabricación de acero en altos hornos, en óptica, en medicina… 
 Grafito: minas de lápices. 
 Azufre: obtención de ácido sulfúrico. 
 Talco: cerámica, perfumería… 
 Sepiolita: absorbente, filtro, espesante… 
 Nitrato de Chile: fertilizante, explosivos. 
 Diamante: joyería, abrasivo, perforaciones… 
 
 
Rocas industriales y de cantera 
 
Aunque las rocas no alcanzan el valor económico de los minerales, sus características y las grandes cantidades en las 
que aparecen las han hecho muy útiles para otros usos como la construcción y la ornamentación. 
 
Las rocas industriales, son utilizadas en procesos industriales, directamente o mediante una preparación adecuada, 
en función de sus propiedades físicas y químicas. La explotación de estas rocas se hace en canteras, aprovechando 
las líneas de diaclasas o fracturas cuando son rocas masivas. 
 
La industria de la construcción, utiliza en todas sus vertientes, una gran cantidad de materiales de naturaleza 
diversa, en su mayoría de origen sedimentario, que no pueden ser consideradas como yacimientos puesto que no 
representan concentraciones "anómalas". Se trata de materiales muy comunes y abundantes (arcillas, limos y 
arenas), que en proporciones adecuadas sirven para la fabricación de los numerosos componentes cerámicos de la 
construcción (ladrillos, etc.), o las arenas cuarzosas utilizadas en la fabricación de vidrio. 
 
Los áridos se obtienen por trituración, lavado y clasificación por tamaños. La mayoría de rocas empleadas como 
áridos son calizas y dolomías (2/3 del total en España). Arenas y gravas de ríos y playas es el segundo material usado 
como árido. Sus disponibilidades y reservas son cuantiosas y de fácil acceso. Sin embargo su explotación suele 
dejar tras de sí parajes desolados e irrecuperables para cualquier uso, aunque recientemente se avanza en el 
sentido de que cada explotación ha de ir seguida de una recuperación del paisaje del lugar. 
 
Los vidrios se fabrican fundiendo minerales y rocas, ricas en cuarzo, en hornos y luego enfriando rápidamente el 
fundido para impedir la formación de núcleos de cristalización. Las arcillas se utilizan en cerámica, tanto en ladrillos 
normales (las más corrientes), como en ladrillos refractarios (las pobres en carbonatos) o en la fabricación de 
porcelanas (caolín). 
CTM 2º Bachillerato Recursos energéticos y minerales 
 
 18 
departamento de biología y geología IES Bachiller Sabuco - Albacete 
 
El yeso se extrae de la roca del mismo nombre por calentamiento o calcinación; la cal es un óxido de calcio obtenido 
de la calcinación de las calizas, en parte ha sido reemplazado por el cemento. 
 
En la industria química se usan fosforitas para fertilizantes (fosfatos); las diatomitas se utilizan para fabricar 
dinamita y filtros. Se presentan en estratos y se extraen en yacimientos a cielo abierto. 
 
Con las evaporitas (compuestas de halita, silvina y carnalita) se fabrican fertilizantes potásicos, productos químicos 
básicos, explosivos, pinturas, fármacos, etc. 
 
Las dolomías se emplean como materia prima para pinturas, aislante térmico, y en la fabricación de cementos 
transparentes. 
 
Como rocas ornamentales se utilizan las calizas travertínicas de cantera, mal llamadas mármoles, y algunas 
areniscas utilizadas en los edificios públicos desde antiguo. También se utilizan rocas metamórficas (mármoles, 
pizarras, esquistos), e ígneas (granito), una vez cortadas y pulidas. 
 
 
5.1 Métodos de extracción. Impactos y riesgos de la minería. 
 
 Minería de superficie o a cielo abierto. Se extrae el mineral socavando la superficie. Se 
emplea en yacimientos superficiales o con poca riqueza. Tienen a favor su economía. 
Utiliza maquinaria de gran tamaño. 
 
 Minería subterránea. Consiste en la perforación de galerías y pozos a veces a grandes 
profundidades, hasta 4.000 m. Se emplea en yacimientos de de alta ley. La extracción se 
realiza por excavación en el caso de rocas blandas como carbón, sales o bauxita o 
mediante la utilización de explosivos en el caso de rocas duras. Ambientalmente es más 
selectiva. 
 
 Dragado. Consiste en la extracción de materiales de los fondos de mares o lagos. De esta 
forma se obtienen áridos, oro y diamantes y es posible su uso futuro para la extracción de 
nódulos de manganeso y otros minerales de los fondos oceánicos. 
 
 Perforación. Se emplea para la obtención de minerales blandos, líquidos o solubles, como 
petróleo y gas, azufre, sal, bauxita o carbón. Para ello se introducen tubos hasta alcanzar el 
material a extraer y se le hace ascender en estado fluido (gas, líquido, sal solubilizada o en 
suspensión) por la propia presión a que está sometido (petróleo y gas) o por bombeo. 
 
Los principales impactos que se producen en las explotaciones 
mineras son: 
 
 Impactos atmosféricos y acústicos: Las explotaciones mineras 
contaminan el aire porque la extracción del mineral se realiza 
mediante máquinas o por voladura. Además la carga y el 
transporte de los materiales produce una gran cantidad de 
polvo en las zonas próximas a la explotación. El uso de 
máquinas utilizadas tanto en la extracción como en el 
transporte genera una gran cantidad de gases contaminantes, 
sobre todo óxidos de carbono, nitrógeno y azufre, y de ruido. 
 Impactos edáficos e hidrológicos: El suelo queda afectado por 
la instalación de las explotaciones mineras e incluso 
desaparece. Al desparecer del suelo también desaparece la 
vegetación, lo que favorece la erosión. Además el suelo 
CTM 2º Bachillerato Recursos energéticos y minerales 
 
 19 
departamento de biología y geología IES Bachiller Sabuco - Albacete 
también se contamina por el agua que se utiliza en el proceso 
de lavado del mineral, ya que el agua utilizada arrastra 
elementos que contaminan el suelo cuando se vierten que 
incluso pueden filtrarse y contaminar las aguas subterráneas. 
Así son graves los efectos de los residuos que se generan en las 
explotaciones de aluminio, cobre, hierro (rotura de la presa de 
Aznalcollar, Sevilla 1998). 
 Impactos morfológicos: El paisaje y el relieve queda afectado 
por las excavaciones, acumulación de estériles, creación de 
taludes, los cambios de pendiente, formación de oquedades. 
Las excavaciones subterráneas pueden provocar cuando se 
abandona la explotación, el hundimiento de grandes áreas 
(subsidencias), y la aparición de lagunas en estas zonas 
hundidas. 
 Impactos visuales: Al comenzar la explotación desaparecen 
poblaciones vegetales y zonas de bosque, quedando la materia 
de la corteza al descubierto provocando un importante efecto 
visual en el paisaje. Del mismo modolas costumbres de la 
exploración, la acumulación de estériles, el trazado de vías de 
comunicación para el tránsito constituyen también otro 
impacto visual. 
 Impactos socioeconómicos: Las minas originan cambios de tipo 
social y económico porque es una fuente de creación de 
empleos y estimula la actividad económica de la zona. Pero, por 
otro lado, se producen con frecuencia accidentes que causan 
víctimas mortales y, por tanto, un gran impacto social. También 
hay que destacar que las explotaciones mineras se encuentran, 
en muchos casos, en el Tercer Mundo, pero los minerales que se obtienen se transforman 
y utilizan en los países desarrollados o industrializados, por ello, muchos países pobres se 
ven obligados a sobreexplotar sus recursos naturales para subsistir sin que repercuta en 
ellos la riqueza que se obtiene en sus propios recursos. 
 
Respecto a los riesgos: 
 
a) Ventilación insuficiente y, por tanto, niveles bajos de oxígeno y concentración de gases 
tóxicos como gases de nitrógeno, azufre, carbono, así como polvo y humos de la 
extracción. Los que contienen sílice que produce la silicosis, frecuente entre los mineros 
que trabajan en las minas de carbón, plomo y mercurio. La enfermedad produce 
dificultades respiratorias que pueden llegar a desencadenar insuficiencia respiratoria. 
Para evitar la silicosis se toman medidas preventivas como la utilización de mascarillas 
que impiden la inhalación de polvo, también hacerse radiografía de tórax con frecuencia 
para detectar la enfermedad en fase temprana. 
b) Relaciones con explosiones y voladuras: La formación de bolsas de gas grisúes, un gas 
constituido principalmente por metano que puede quedar formando bolsas 
principalmente en los yacimientos de carbón y que al mezclarse con el aire explota 
provocando el hundimiento de las galerías y pozos. 
c) Relaciones con la maquinaria y la estructura de las 
explotaciones: Desprendimientos y derrumbamientos de 
muros, galerías, pozos y por fallos en la construcción o en los 
apuntalamientos. Errores en el funcionamiento o manipulación 
de los útiles y maquinaria como excavadoras, camiones, cintas 
transportadoras… 
CTM 2º Bachillerato Recursos energéticos y minerales 
 
 20 
departamento de biología y geología IES Bachiller Sabuco - Albacete 
 
Respecto a las medidas de recuperación: 
 
Las explotaciones mineras dejan una huella en el paisaje, y al ser abandonadas quedan grandes 
áreas desoladas e inutilizables para usos posteriores. La legislación actual obliga a las 
compañías mineras a restaurar las zonas afectadas y, por tanto, tienen que diseñar planes 
para asegurar la recuperación del entorno. Esta recuperación del entorno es muy costosa y, 
por tanto, ha de tenerse en cuenta a la hora de valorar la rentabilidad de las explotaciones 
mineras. Entre las medidas que se toman: 
 
a) El diseño de la explotación debe realizarse para reducir al máximo los impactos acústicos y 
visuales. Para ello la explotación debe ser en forma de tronco de cono. Además, es 
conveniente colocar pantallas de protección acústica y visual, como pueden ser hileras de 
árboles, y silenciadores en la maquinaria. 
b) Evitar los vertidos a las corrientes de agua próximas y los acuíferos. 
c) Rellenar las fosas con estériles o con escombros siempre que no sean contaminantes. Los 
materiales utilizados deben tener parámetros hidráulicos (permeabilidad y porosidad) 
semejantes al original para que se restablezca la hidrología del terreno. 
d) Eliminar las instalaciones no útiles y realizar reforestaciones con especies autóctonas. 
e) Utilizar la explotación para otros usos como la instalación en estas zonas, áreas deportivas 
o industriales o vertederos. Las canteras abandonadas son muy apropiadas para la 
construcción de auditorios o teatros al aire libre. Cuando en la excavación de áridos se 
llega al nivel freático se pueden crear lagos como zonas recreativas. 
 
A pesar de todo esto, las explotaciones mineras producen cambios o impactos irreversibles.

Continuar navegando