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RECURSOS ENERGÉTICOS 
Y MINERALES
UNIDAD 13
• Nuestra vida diaria se basa en el 
consumo continuo de energía, desde los 
alimentos hasta las energías externas 
que requerimos para realizar cualquier 
actividad.
• La mayoría provienen de recursos no 
renovables, combustibles fósiles y 
uranio, que tienen asociados dos 
problemas:
– Agotamiento de reservas.
– Numerosos impactos ambientales.
• La principal medida que se debe tomar 
es el ahorro.
13.1. INTRODUCCIÓN
• La energía no ocupa un lugar ni se puede tocar.
• La energía es la capacidad de producir un 
trabajo.
• El 99% de la energía utilizada en la tierra 
proviene de forma directa o indirecta del sol.
• La energía puede aparecer bajo muchas 
formas: calorífica, electromagnética, 
mecánica, nuclear…
• Todos los intercambios de energía se rigen 
por las leyes de la termodinámica.
• Dependemos de la energía para todo.
• Energías convencionales. Las derivadas 
del uso de combustibles fósiles, la 
nuclear y la hidroeléctrica.
• Energías renovables (tasa de renovación 
dentro de los límites de tiempo de la 
escala humana).
• Alternativas o nuevas (bajo impacto 
ambiental)
Reglas de Herman Daly
• Principio de recolección sostenible. Tasa de 
consumo igual o inferior a la de renovación.
• Principio de vaciado sostenible. Para que la 
explotación de un recurso no renovable sea 
sostenible, su tasa de vaciado por consumo ha de 
ser igual o inferior a la tasa de creación de nuevos 
recursos renovables que puedan sustituirlos 
cuando se agoten.
• Principio de emisión sostenible. La tasa de 
emisión de contaminantes ha de ser inferior a la 
capacidad de asimilación o reciclado natural de los 
mismos llevada a cabo por parte del entorno.
13.2. USO DE LA ENERGÍA
A) Calidad de la energía.
– Se evalúa en función de su capacidad para 
producir trabajo útil por unidad de masa o 
volumen.
– La energía de mayor calidad es la más 
concentrada (petróleo, carbón, uranio) y la 
de baja calidad se encontrará dispersa en 
grandes volúmenes (vientos flojos)
(Ver tabla del libro pag 323)
B) Rentabilidad económica.
– Es un factor muy importante. Depende de:
• Accesibilidad.
• Facilidad de explotación.
• Transporte.
– En definitiva, la rentabilidad depende del 
precio de la energía, que es variable.
C) Sistemas energéticos.
– Conjunto de procesos realizados sobre la 
energía desde sus fuentes originarias hasta 
sus usos finales.
• Proceso de captura o extracción de la energía 
primaria (perforación de un pozo petrolífero).
• Proceso de transformación en energía 
secundaria (refinería de petróleo).
• Transporte hasta el lugar de utilización 
(transporte de gasolina).
• Consumo de la energía secundaria (uso del 
coche)
• Convertidor. Es un componente del 
sistema energético (presa, caldera, 
motor…) que permite la transformación 
de una forma de energía en otra para 
facilitar su transporte o uso.
• Se forma una cadena de convertidores
por la que circula la energía desde su 
fuente de origen hasta su uso final.
• Cada fase del proceso lleva asociadas 
pérdidas.
D) Rendimiento energético.
– Es la relación entre la energía suministrada al 
sistema y la que se obtiene de él, expresada en 
tanto por ciento.
– El rendimiento será menor del 100% (el de un 
coche es el 19%), provocado por la existencia de 
pérdidas energéticas.
E) Coste energético.
– Coste energético: precio que se paga por 
utilizar la energía secundaria (recibo luz, 
coste gasolina).
– Costes ocultos, son los asociados con los 
equipos e instalaciones implicados en todo el 
proceso energético y los impactos 
ambientales (Ej mareas negras).
13.3. ENERGÍAS 
CONVENCIONALES
• Los combustibles fósiles son las 
principales fuentes de energía utilizadas 
a nivel mundial.
• Esta situación no se puede sostener en 
el tiempo debido a dos factores:
– Agotamiento de las fuentes.
– Impactos ambientales.
– Impactos sociales.
A. Combustibles fósiles
Recurso: estimación teórica de la 
cantidad total que hay en la corteza 
terrestre de un determinado 
combustible fósil o de un mineral. Es una 
cantidad fija.
Reserva: cantidad descubierta de un 
combustible fósil cuya explotación 
resulta económicamente rentable.
• EL 81% de la energía primaria mundial 
proviene de los combustibles fósiles.
• Problemas: contaminación, efecto 
invernadero, conflictos armados…
• Soluciones:
– Reducción del consumo energético.
– Sustitución por fuentes de energía 
renovables.
El carbón
• Se formó por la acumulación de restos 
vegetales en el fondo de pantanos, lagunas o 
deltas, que en ausencia de oxígeno sufrieron 
un proceso de fermentación, que dio como 
resultado la formación de carbón, metano y 
CO2.
• El carbón tienen un alto poder calorífico y es 
uno de los combustibles más abundantes.
• Es el más contaminante.
– Tiene mucho azufre, al quemarlo expulsa mucho 
SO2. Es el principal causante de la lluvia ácida.
– Emite el doble de CO2 que el petróleo.
• Para su extracción se pueden hacer 
explotaciones a cielo abierto (con mayor 
impacto ambiental) o minas (mayor coste 
económico y social).
• Se generan grande escombreras de 
estériles (gran contaminación).
• Su uso principal es en centrales 
térmicas para producir electricidad.
– El 30% de la energía eléctrica a nivel 
mundial proviene de esta fuente.
• Estrategias para minimizar los impactos 
de las centrales térmicas:
– Sustitución del combustible por otro con 
menos azufre.
– Procesado del combustible para eliminar la 
mayor cantidad de S.
– Diseño de centrales térmicas más 
eficientes.
El petróleo
• Se originó por la muerte masiva del plancton 
marino, que al sedimentar junto a cienos y 
arenas formó los barros sapropélicos. 
– La materia orgánica se convierte en hidrocarburos.
– Los cienos y arenas se transforman en rocas 
sedimentarias.
• Debido a su baja densidad el petróleo tiende a 
aflorar hacia la superficie, pero si hay una 
masa impermeable se acumula.
• Se transporta por:
– Oleoductos.
– Barcos petroleros.
El petróleo es un líquido oscuro más 
ligero que el agua, por lo que en caso de 
escape se extiende por las superficies 
marinas, produciendo mareas negras, que 
impiden la entrada de oxígeno y 
eliminando toda vida existente.
• Para poder utilizar el petróleo ha de 
pasar por una serie de procesos de 
refinado, destilación fraccionada.
• Principales usos:
– Gases licuados (calefacciones y calderas).
– Gasolina (automóviles).
– Nafta y queroseno (industria química y 
combustible para aviones).
– Gasóleos (vehículos diésel y calefacciones).
– Fuel (centrales térmicas).
– Materias primas para la industria química, 
fertilizantes, pesticidas, plásticos, fibras 
sintéticas, pinturas, medicinas etc.
• El principal uso de este combustible es 
para transporte.
• Es necesario incluir los “costes ocultos”, 
económicos, ecológicos y sociales, en su 
precio.
El gas natural
• Procede, al igual que el resto de 
hidrocarburos, de la fermentación de la 
materia orgánica acumulada entre los 
sedimentos.
• Está compuesto por una mezcla de 
hidrógeno, metano, butano, propano y 
otros gases.
• Su extracción es muy sencilla.
• Utilización:
– Hogares (calefacción, cocina)
– Centrales térmicas (como sustituto del 
carbón). Es más eficiente que el carbón y 
que el petróleo.
– Produce un 65% menos de CO2 que otros 
combustibles fósiles, y no emite NOx ni 
SO2.
B. Energía nuclear: fisión
• Algunos aspectos a tener en cuenta:
– Los residuos radiactivos.
– Grandes costes de construcción y mantenimiento.
– Frecuentes fallos y paradas de reactores.
– Sobreestimación de la demanda eléctrica.
– Accidentes.
• Actualmente se considera como el método más 
peligroso e inadecuado de producir energía.
• Algunos la proponen como alternativa frente 
al cambio climático, ya que no emite CO2, pero 
no supone una alternativa sostenible.
• Al dividirse un núcleo de uranio-235 por elimpacto de un neutrón, en dos núcleos más 
ligeros, se libera energía y neutrones más 
rápidos, que chocan con nuevos núcleos de 
uranio. Reacción en cadena.
• Se libera una gran cantidad de energía en muy 
poco tiempo.
Funcionamiento de un reactor 
nuclear
• Para extraer el calor producido por las 
reacciones nucleares se produce el 
refrigerado por agua ligera.
• Además de la posible contaminación 
radiactiva, las centrales nucleares 
producen impactos al afectar al microclima 
de la zona, haciéndolo más cálido y húmedo. 
• También se afecta a la temperatura del 
agua de los ríos.
• El combustible de extrae a partir de 
grandes cantidades de mineral de uranio.
• Unos tres o cuatro años más tarde la 
concentración de uranio-235 es demasiado 
baja como para poder mantener la reacción 
de fisión.
• Las barras se almacenan en piscinas 
dentro del mismo reactor.
• Después de transportan a centrales de 
reprocesado.
• Los residuos restantes permanecerán 
activos al menos 10.000 años.
C. Energía hidroeléctrica
• La energía potencial que 
impulsa el agua en su 
camino desde las 
montañas al mar puede 
ser transformada en 
energía eléctrica 
mediante los embalses 
que permiten almacenar 
y concentrar dicha 
energía.
• Es de bajo coste y mínimo 
mantenimiento.
• Son más sostenibles las pequeñas 
centrales hidroeléctricas 
(minicentrales).
13.4. ENERGÍAS 
ALTERNATIVAS
• Algunas son nuevas y otras no tanto, pero 
todas se caracterizan por:
– Son renovables.
– Tienen un bajo impacto ambiental.
• Para evaluar su posible uso futuro hay que 
tener en cuenta la disponibilidad actual y el 
coste económico.
• Faltan infraestructuras necesarias para us
uso.
• Funcionan bien a pequeña escala.
Para entender las 
energías alternativas 
es necesario 
proponer un balance 
sobre las ventajas y 
desventajas de cada 
fuente de energía 
alternativa y 
compararlo con las 
energías 
convencionales
A. Energías procedentes del Sol
• La principal fuente de energía de nuestro 
planeta es el Sol.
• Todas las energías renovables dependen en 
mayor o menor medida del Sol.
Sistemas arquitectónicos pasivos
• Una gran parte de la energía consumida 
en los hogares se utiliza en calentarlos, 
enfriarlos e iluminarlos. Con un diseño 
adecuado (que coincide con la 
arquitectura tradicional de cada zona) 
se puede conseguir un gran ahorro 
energético.
• Arquitectura bioclimática.
Centrales térmicas solares
• Se utiliza el calor procedente del sol 
para la producción de electricidad.
• Hay que capturar y concentrar la luz 
solar mediante un colector. Luego se 
utilizará un fluido para almacenarlo y 
posteriormente se convierte en 
electricidad.
Centrales solares fotovoltaicas
• Se convierte directamente la luz del Sol 
en electricidad.
• Se utiliza un material semiconductor, 
como el silicio. Su fabricación es cara.
• La energía fotovoltaica genera 
electricidad sin contaminación, sin ruido 
y sin partes móviles. Sus instalaciones 
necesitan un mantenimiento mínimo y no 
requieren agua.
• Inconvenientes: espacio necesario para 
su instalación y su impacto visual.
• España debería ser un país pionero en su 
utilización.
Energía de la biomasa
• Biomasa: es la materia orgánica generada por 
los seres vivos como consecuencia de su 
actividad vital. Tiene almacenada energía solar 
transformada en energía química a través de 
la fotosíntesis.
• Es proporcionada por una gran diversidad de 
productos:
– Forestales (madera, leña)
– Agrícolas (paja).
– Desechos de animales (excrementos de granjas).
– Basura (papel, cartón, restos de alimentos).
• El transporte de estos residuos es 
ineficiente, por lo que es necesario 
realizar la transformación energética en 
el mismo punto donde se obtiene la 
biomasa.
• Será renovable siempre que se replanten 
tantos árboles y plantas como se 
utilicen.
• Basuras urbanas. Reutilización de la 
energía generada en la combustión, para 
conseguir calor o vapor de agua o 
energía eléctrica.
• La biomasa como fuente de energía 
presenta dos modalidades:
– Quemada directamente. Biomasa 
energética.
– Transformada en otros combustibles. 
Biogás y biocombustibles.
Biomasa energética
• Es la forma más tradicional de empleo de la 
biomasa.
• Es la quema directa de leña para calentarse, 
calentar agua y cocinar.
• Supone el 80% de la energía consumida en los 
hogares de los países del Sur.
• En España se emplea la biomasa para 
calefacción y/o agua caliente a partir de 
residuos forestales, cáscaras de 
almendras, huesos de aceitunas…
• También para obtener energía eléctrica 
en centrales térmicas de biomasa.
Biogás
• Es un combustible gaseoso formado por una 
mezcla de metano, CO2 y otros gases en 
pequeñas proporciones (Hidrógeno, 
Nitrógeno…)
• Se obtiene por la fermentación anaerobia de 
residuos orgánicos biodegradables: ganaderos, 
lodos de depuradoras, fracción orgánica de las 
basuras domésticas o industriales.
• El proceso se lleva a cabo en el interior de un 
digestor.
Biocombustibles
• Son carburantes líquidos que proceden 
de la transformación de la biomasa 
mediante procesos químicos.
– Bioetanol. Se obtiene por fermentación 
alcohólica y posterior destilación y 
deshidratación de: 
• Vegetales ricos en almidón: Cereales (trigo, 
cebada, maíz, sorgo) y patatas.
• Vegetales ricos en sacarosa: remolacha, caña de 
azúcar y la melaza.
Plantación de caña de azúcar
• De su procesamiento se obtiene un combustible 
similar a la gasolina, con la que se puede mezclar 
tras realizar una adaptación de los motores en 
los vehículos.
• ¿Balance de 
las emisiones?
• Biodiésel. Se obtiene a partir de aceites 
vegetales: colza, girasol, soja, palma, ricino y 
jatropha.
– Tras su tratamiento el líquido resultante puede 
utilizarse solo y si refinar en motores diésel que 
hayan sido preparados para ello, o refinándolo en 
motores diésel mezclados con otros combustibles 
fósiles.
Debate social sobre el uso de 
biocombustibles
• ¿Alternativa para sustituir al petróleo?
• Problemas.
– Emisiones.
– Excesivo consumo de agua para el riego.
– Uso de plaguicidas y pesticidas.
– Gasto de combustible para mover la maquinaria 
agrícola.
– Gasto de combustible para el transporte de la 
materia prima a la fábrica.
– Consumo energético durante el procesado, 
transporte y distribución una vez obtenido.
• Los cultivos alimentarios son sustituidos por 
cultivos de biocombustible.
– Según la FAO y el BM, esto ha provocado un 
incremento de los precios de los alimentos entre un 
20 y un 50%.
– La carne en Argentina triplicó su precio tras la 
sustitución de pastos por cultivos de 
biocombustibles.
– Méjico, tortillas de maíz aumentaron de precio a 
causa de la compra de maíz mejicano por EEUU 
para fabricar biocombustiles.
– Incremento en el precio de la pasta italiana y el pan 
en España.
• Pérdida de biodiversidad.
– En muchos países del sur se está llevando a 
cabo una intensa deforestación con la 
finalidad de sustituir el bosque tropical 
autóctono por cultivos de palma aceitera 
con la que producir biodiesel.
– Uso de transgénicos en monocultivo: 
pérdida de biodiversidad y dependencia a 
las grandes corporaciones que comercializan 
las semillas.
• Propuestas:
– Acortar las distancias entre cultivo y 
producción.
– No utilizar biocombustibles destinados a la 
alimentación humana (biocombustibles de 
segunda generación 2G).
– Cultivo de algas para producción de 
biodiésel. En experimentación.
Energía eólica
• La humanidad lleva siglos utilizando la energía 
eólica (molinos de viento).
• Actualmente se utilizan los aerogeneradores 
que la convierten en energía eléctrica.
• No emite ningún tipo de contaminación y sus 
precios han ido disminuyendo en los últimos 
años.
• Aspectos negativos:
– Impacto visual.
– Muerte de aves.
– Incremento de la erosión
B. Energías independientes de la 
energía solar
• Energía maremotriz.
– Las interacciones del sistema Tierra-Luna-Solproducen las mareas, de las que se puede obtener 
energía eléctrica.
– Es una energía limpia y renovable, aunque no es 
nueva.
– Su funcionamiento es similar al de los embalses 
hidroeléctricos. Se construye una presa que cierra 
una bahía y se aprovecha la energía cinética del 
mar para mover una turbina que hace girar el 
generador convirtiendo la energía cinética en 
eléctrica.
Energía geotérmica
• El calor existente en el interior de la 
Tierra es una fuente de energía.
• En zonas volcánicas se puede usar la 
energía geotérmica para obtener vapor 
de agua y agua caliente.
• En algunos lugares hay fuentes 
geotérmicas que brotan de forma 
natural.
• En las centrales geotérmicas se 
introduce agua fría y recoger vapor de 
agua que sale a presión. El vapor mueve 
una turbina que hace girar un generador 
que transforma la energía cinética en 
eléctrica.
• También se puede aprovechar el agua 
caliente del proceso para calefacción o 
agua caliente en los hogares.
• Es limpia pero no es renovable, la 
energía térmica de los pozos no dura 
más de 15 años.
El hidrógeno como combustible
• El hidrógeno es el gas más abundante en el 
universo y es muy abundante en la Tierra. 
• No se encuentra libre, sino combinado en 
forma de agua y otras moléculas.
• Es un combustible “eterno” y muy eficiente 
(produce el triple de energía calorífica que el 
petróleo).
• Ej autobuses urbanos movidos por hidrógeno.
• Si bien es cierto que no emite CO2 a la 
atmósfera. Sin embargo, la mitad del 
que se extrae en la actualidad se extrae 
del gas natural en un proceso en el que 
se libera CO2. También se puede obtener 
a partir de otros combustibles fósiles 
(carbón y petróleo) y de la biomasa.
• Por lo tanto su producción implica un 
consumo de combustibles fósiles y una 
emisión de dióxido de carbono a la 
atmósfera.
• El mecanismo ideal para su obtención 
sería a partir de la electrólisis, que 
consiste descomponer el agua en sus dos 
componentes. Para realizar este proceso 
hay que utilizar electricidad, y si no 
procede de fuentes renovables no se 
soluciona mucho el problema. Este 
método continúa en fase de 
investigación.
• Otro método en investigación sería la 
ruptura de la molécula de agua por la 
acción directa de la luz solar, fotólisis.
• El hidrógeno obtenido se puede quemar, pero 
el subproducto que se genera no es 
contaminante, es agua.
• Otra forma de utilización del hidrógeno es en 
las pilas de combustible.
Energía de fusión nuclear
• La fusión es la unión de núcleos ligeros 
para dar origen a otro más pesado, 
liberándose en dicho proceso una 
enorme cantidad de energía.
• Para que esta reacción pueda producirse 
los núcleos han de estar mucho más 
próximos de lo que se encuentran en 
circunstancias normales, y esto sólo se 
produce a altas temperaturas.
• Los aspectos teóricos del proceso están 
mucho más avanzados que los prácticos.
13.5. USO EFICIENTE DE LA 
ENERGÍA
• Crisis energética de 1973.
• La medida más necesaria es la 
disminución en el consumo energético.
• No es necesario disminuir la calidad de 
vida para ahorrar energía.
• Cogeneración: producción combinada de 
dos formas útiles de energía 
(electricidad y vapor de agua) a partir 
de una única fuente de combustible.
• Medidas:
– Aumentar la eficiencia en el sistema eléctrico.
– Valoración del coste real de la energía que 
consumimos. Valoración del ciclo de vida de los 
aparatos.
– Valoración de los costes ocultos de la energía. 
(Contaminación centrales térmicas o nucleares).
– Reducción del consumo en los diferentes 
sectores. 
• 40% transporte.
• 32% industria.
• 16% hogares.
– Medidas de ahorro personales.
13.6. RECURSOS MINERALES
• Nuestra sociedad necesita un flujo continuo 
de materias primas, paralelo al de energía, 
entre las que destacan los recursos minerales.
• Dependen de la minería: los metales, la piedra, 
los ladrillos etc.
• Han sido muy explotados a lo largo de la 
historia. Muchos han tenido un gran valor 
estratégico.
• España tiene gran tradición minera.
A. Recursos minerales 
metalíferos
• Se emplean en la obtención de metales y energía 
(uranio).
• La industria actual depende de unos 88 minerales 
diferentes.
• Sólo se utilizan los que están en la corteza 
continental.
• Yacimiento: lugar donde se encuentran concentrados 
los minerales.
• Para que un yacimiento sea rentable tiene que tener 
una proporción elevada de un determinado metal. El 
mineral es una mena de ese metal.
• Mina: lugar donde se explota un 
determinado mineral.
– A cielo abierto.
– Profundas.
• Los metales extraídos no se suelen 
hallar en estado puro, así que hay que 
hacer un proceso para extraer el metal.
• Los restos (escorias) se acumulan en 
montones junto a las explotaciones.
• La explotación de un determinado mineral 
depende de su interés económico.
• Las reservas (cantidad de mineral cuya 
explotación se considera económicamente 
rentable) de determinados minerales varía 
con el paso del tiempo. Según incrementa la 
demanda de un metal se incrementa la 
explotación del mineral.
• Ej explotación del cobre.
• Actualmente metales como el cobre, el 
plomo o el estaño están siendo sustituidos 
por diferentes tipos de plásticos.
• Siderurgia: extracción del hierro de los 
minerales que lo contienen.
– Hierro forjado.
– Acero.
– Acero inoxidable.
El aluminio
• Es un metal muy abundante en la corteza 
terrestre, sobre todo constituyendo bauxita.
• Al principio sólo se obtenía en laboratorio, por lo 
que era muy valorado.
• Ligero, resistente a la corrosión y fácilmente 
reciclable.
• Se utiliza para botes de refresco, cables de 
transporte eléctrico, aviones etc.
• Impactos ambientales:
– Deforestación y pérdida de biodiversidad debidos 
a la extracción y el transporte de la bauxita. 
(Australia, Sierra Leona, Brasil, Indonesia e India).
– Aumento de las diferencias Norte-Sur. El metal se 
procesa en el Norte y se comercializa allí, mientras 
que el Sur es el que aporta la materia prima.
– La obtención del aluminio por electrólisis es el 
proceso tecnológico que más energía consume en el 
mundo.
La minería
• Causa graves impactos ambientales, 
principalmente la que se produce a cielo 
abierto. Se remueven inmensos 
volúmenes de tierras y, una vez 
abandonados, los terrenos quedan en una 
degradación total.
• En España las compañías mineras tienen 
que hacer una EIA previa y al abandonar 
la explotación restaurar el paisaje.
B. Recursos minerales no 
metalíferos
• Minerales utilizados como combustible 
fósil.
• Minerales usados como fertilizantes.
– Fósforo, nitrógeno y potasio.
• Rocas empleadas en la construcción.
– Tienen el mayor volumen y peso de todos los 
recursos minerales.
– Se denominan áridos, y se obtienen de 
todos los tipos de rocas conocidas.
• Los más significativos.
– Bloques de piedra. (Canteras)
– Rocalla. Roca triturada (carreteras, 
hormigón…)
– Arena y grava.
– Cemento (mezcla de caliza y arcilla)
– Hormigón.
– Yeso.
– Arcillas.
– Vidrio
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