Post on 05-Jan-2020
I.E.S. Mariana Pineda de Granada Apuntes de CTMA
HMM/JMGM 191
4. RECURSOS DE LA GEOSFERA Y SUS RESERVAS. Recursos minerales.
Recurso y reserva. Recursos energéticos: petróleo, carbón, gas natural. Energía
geotérmica. Energía nuclear: origen, tipos y explotación. Impacto de la minería
sobre el medio físico, biológico y social. Contaminación térmica y radiactiva.
Impactos derivados de la extracción, transporte, tratamiento de los combustibles
fósiles y su utilización.
Recursos minerales
Yacimiento Mineral: Hay casos en que las rocas presentan una clara desproporción en
su composición, porque uno o dos minerales son más abundantes que el resto. Si
además, las características de su afloramiento hace que presenten un interés
económico por su explotabilidad y neutrabilidad, estamos ante un yacimiento mineral.
Se llama mena al mineral interesante (desde un punto de vista económico) de
un yacimiento y ganga al resto de los minerales de ese yacimiento. Los conceptos de
mena y ganga son un tanto relativos: En un yacimiento puede ser la mena la galena,
por ejemplo mientras que la calcita y el cuarzo acompañantes son la ganga; en otro,
sin embargo, puede no tener interés la galena (porque por ejemplo tenga impurezas
que impidan una buena extracción de plomo), y pasará a ser la mena el cuarzo, porque
se presenta en cristales de aplicaciones industriales.
La cantidad total de un determinado mineral en la corteza terrestre, es el
recurso.Nuestras reservas son aquellas cantidades de un mineral que pueden
recuperarse para su uso en términos económicos. Algunas reservas han sido
identificadas, pero otras siguen sin ser descubiertas. Así pues, el tamaño de nuestras
reservas es variable, y depende no sólo de su disponibilidad absoluta, sino también de
los factores cambiantes, como el coste de extracción, el precio en el mercado o el
esfuerzo de explotación. Por ejemplo, la continua demanda de cobre motivó la
explotación de yacimientos de muy baja riqueza, siendo necesario completar el
suministro con la recuperación y el reciclaje. Actualmente, su primacía como
conductor eléctrico, está disminuyendo frente a otros metales, como es el aluminio y
los polímeros eléctricamente activos. En las comunicaciones, las fibras ópticas
realizadas con arena (silicio), han ocupado su lugar.
Menas metálicas y rocas industriales. Fuentes y usos. Los diferentes
procesos que originan yacimientos condicionan las características y composición de
los mismos. Por ejemplo, los minerales de hierro pueden haberse formado por procesos
magmáticos, metasomáticos o sedimentarios. La distinción entre ellos es fundamental,
sobre todo desde el punto de vista económico: un depósito sedimentario es de esperar
que presente las características de una roca sedimentaria (aspecto estratificado con
continuidad lateral y poco espesor, etc.); el formado por sustitución hidrotermal sin
embargo, puede tener poca extensión lateral, reducido tonelaje etc. La explotabilidad
en ambos casos es distinta.Vamos a distinguir:
A).- Recursos minerales ligados a procesos geológicos internos.
A.1.- De origen magmático:
I.E.S. Mariana Pineda de Granada Apuntes de CTMA
HMM/JMGM 192
A.1.1.-Yacimientos de segregación
Formados por la separación de un líquido metálico denso, inmiscible con
el magma, en el fondo de la cámara magmática, en lo que se denomina
fase ortomagmática de solidificación de un magma.
Ejemplos: menas de hierro (magnetita).
Menas de titanio (titanita).
Menas de cromo (cromita).
Menas de níquel, platino, etc.
A.1.2. Yacimientos pegmatíticos-neumatolícos: formados a partir de soluciones
a alta presión impregnados de la roca encajante, que escapa del magma.
Ejemplos: diamante, berilo, además de hierro (como en el caso anterior).
A.1.3.Yacimientos hidrotermales.
Como producto final de la diferenciación magmática, hay fluidos
temperatura menor de 250 grados centígrados en los que quedan
importantes elementos químicos de interés.
Ejemplos: menas de cobre (calcopirita).
Menas de plomo (galena).
Menas de cinc (blenda o esfalerita).
Menas de mercurio (cinabrio).
Menas de estaño (casiterita).
Menas de wolframio (wolframita).
A.1.4. Sublimación y minerales volcánicos.
La sublimación consiste en la precipitación directa a partir de gases.
Alrededor de los volcanes se depositan muchos sublimados, pero pocas
veces en abundancia suficiente como para constituir depósitos minerales
explotables.
En algunas ocasiones, se encuentran situaciones que indican, si no un
origen estrictamente volcánico, sí al menos una relación suficientemente
estrecha con él. Por ejemplo, en Río Tinto (Huelva) hay piritas y
calcopiritas, en grandes masas, situadas entre formaciones potentes de
rocas volcánicas.
A.2. De origen metamórfico.
Ligados a los procesos del metamorfismo (cambio en la estructura y la
composición de las rocas al cambiar las condiciones de presión y/o
I.E.S. Mariana Pineda de Granada Apuntes de CTMA
HMM/JMGM 193
temperatura que reinaban cuando se formó la roca. Este cambio se realiza
en estado sólido, y sin modificarse la composición química global de la
roca.
Ejemplos:
- Asbesto (Ej., asbesto de tremolita (amianto). Se utiliza para aislantes
térmicos.
- Talco: en farmacia.
- Grafito: en lubricantes, para baterías en acero.
A.3.De origen metasomático.
Se denomina metasomatismo al cambio aloquímico (cambia la composición
química global) de las rocas cuando cambian las condiciones de presión
y/o temperatura. Este cambio también se realiza en estado sólido, al igual
que el metamorfismo. Hay intercambio de fluidos con las rocas
cercanas.
Ejemplos:
- Menas de hierro (magnetita, hematites).
- Menas de aluminio (corindón).
- Elementos nativos (Au, Pt, etc...).
B.- Yacimientos ligados a procesos geológicos externos.
B.1.-Por meteorización.
Ejemplos:
- Menas de arcilla (caolín).Para cerámica. En construcción.
- Menas de hierro (limonita).
- Menas de cobre (azurita y malaquita).
- Menas de aluminio (bauxita).
B.2.-Placeres.
Son anomalías durante el depósito de las rocas. Por ejemplo, en la zona de los
ríos donde la velocidad de las aguas favorece el depósito de menas como oro, plata,
platino, etc.
B.3.-Precipitación en lagos y mares. Ejemplos:
- Evaporitas:
- Sal gema: para sal de mesa, conservación de alimentos, deshelar carretera
- Yeso: en construcción, escultura...
- Hierro sedimentario: pirita, siderita.
- Plomo: galena.
B.4.-Precipitación en mares profundos.
Ejemplo: Nódulos de manganeso en los fondos de mares profundos. Se
utiliza por ejemplo para fabricar algunos tipos de aceros.
B.5.- Otros:
- Fosfatos.
-Depósitos de nitratos.
I.E.S. Mariana Pineda de Granada Apuntes de CTMA
HMM/JMGM 194
Usos de algunas menas minerales.
Hierro: Producción de acero y de una enorme cantidad de productos en
construcción e industria.
Aluminio: latas, cables eléctricos.....
Cobre: para manufacturar latón(aleación de Cu y Zn); para equipos
eléctricos (por ser un gran conductor de la electricidad).
Plomo: para elaborar pilas y baterías. Tiene un alto poder contaminante.
Cinc: Utilizado por ejemplo para la fabricación del latón
Oro: Para decoración, joyería, electrónica, etc.
Plata: Electrónica, monedas, cubiertos, joyas etc...
Platino: sistemas de depuración de gases de escape de automóviles,
electrónica, medicina, industria química y del petróleo.
Fósforo y potasio: Como fertilizantes.
Wolframio: En aleaciones de aceros especiales.
Cromo: En aleación en la industria del acero.
Níquel: En aleaciones para acero inoxidable .
Rocas industriales.
1.- Fabricación de cemento:
Calizas y arcillas mezcladas (75% calizas y 25% arcillas), o bien rocas
intermedias: caliza margosa.
2.- Rocas de construcción y ornamentales:
2.1. Pizarras.
Roca metamórfica: Para los tejados (material para techar). También
con fines ornamentales para peldaños, chimeneas, baldosas, trabajos
de revestimiento.
2.2. Filitas.
Roca metamórfica: Para tejados.(En las Alpujarras se le denominan
launas).
2.3. Mármoles.
En sentido estricto es una roca metamórfica. En sentido comercial
se designa con este nombre a cualquier roca cristalina compuesta
predominantemente por calcita, dolomita o serpentina, que toma
un aspecto un aspecto bello cuando es pulida. Por tanto en sentido
comercial también se incluye la serpentina e incluso travertinos
(un tipo de roca caliza).
2.4. Granitos.
Roca ígnea plutónica. Utilizada en edificios, esculturas, adoquines..
2.5. Calizas y dolomías.
Rocas sedimentarias. Para bordillos de aceras.....
2.6. Areniscas.
Rocas sedimentarias. En revestimientos de edificios.....
3 .Fabricación de cerámica
Arcillas (rocas sedimentarias). Las más ricas en caolín se utilizan en la
fabricación de porcelanas. Las más corrientes, para la fabricación de
ladrillos.
4. Áridos.
Árido es todo material rocoso que se utiliza triturado.
I.E.S. Mariana Pineda de Granada Apuntes de CTMA
HMM/JMGM 195
Usos: fabricación de hormigón, firme de carreteras, o ferrocarriles etc.
Las rocas mas usadas en España son las calizas y dolomías sobre todo si
están afectadas por fracturas (por estar la roca ya triturada). Le siguen en
material usado como áridos las gravas y arenas de los ríos y playas
actuales y depósitos antiguos.
5. Yeso y cal.
El yeso de construcción se produce por calentamiento de la roca del
mismo nombre.
La cal es un óxido de calcio obtenido a partir de calizas. Se usa como
fundente (sustancia que se mezcla con otra para facilitar la fusión de
ésta en metalurgia y siderurgia).
6. Rocas de interés en industrias químicas.
6.1. Fosfatos.
Materia prima para la fabricación de fertilizantes fosfatados.
6.2. Evaporitas.
Rocas sedimentarias: sal gema (NaCl); silvina (KCl), etc. Tienen
interés para fertilizantes potásicos, explosivos, pinturas, fármacos etc.
6.3. Cuarciarenitas.
Rocas sedimentarias detríticas (granos de cuarzo de tamaño de arena). Se
utiliza por ejemplo para la fabricación de vidrio.
6.4. Bauxitas.
Principal mena del aluminio. Roca sedimentaria.
6.5. Dolomías.
Roca sedimentaria. Materia prima para la fabricación de pinturas etc.
7. Rocas de interés en industria diversas.
7.1. Abrasivos.
Para limpieza, pulido o modificación de la superficie de otros
minerales. Ej., cuarcitas (Rocas metamórficas formadas por granos de
cuarzo); sedimentos silíceos (cuarciarenitas).
7.2. Filtros absorbentes.
Para la filtración y purificación de grandes volúmenes de líquidos. Ej.,
arenas ricas en sílice: en filtros de aguas municipales o industriales.
7.3. Rocas con gran capacidad absorbente.
Ej., arcillas bentonitas. Utilizadas en lodos de perforación de sondeos.
Recursos energéticos. Combustibles fósiles: carbón, petróleo y gas natural. Energía nuclear y
geotérmica. Situación en España.
Carbón. El carbón es una roca sedimentaria originada a partir de la acumulación de
plantas superiores, tanto herbáceas como arbóreas, en regiones
pantanosas, lagunares o deltaicas.
Origen:
I.E.S. Mariana Pineda de Granada Apuntes de CTMA
HMM/JMGM 196
La formación comprende la alternancia en el tiempo de dos episodios:
Uno con gran desarrollo de la vegetación, y el otro inmediato de
hundimiento y deposito de materiales detríticos, que entierra a los
restos vegetales formando un estrato con los mismos.
I.E.S. Mariana Pineda de Granada Apuntes de CTMA
HMM/JMGM 197
Estos restos vegetales se transforman en carbón durante la diagénesis, debido al
incremento de presión y temperatura, y ayudado por la acción de las
bacterias anaerobias.
Durante estos procesos se pierde progresivamente H, N y O, enriqueciéndose en
carbono, y así se forma (de menor a mayor riqueza de carbono): Turba,
lignito, hulla y antracita.
Dependiendo de la profundidad a que se encuentre el carbón, se pueden realizar
exploraciones a cielo abierto o subterráneas. Las primeras presentan un
impacto ambiental y paisajístico mayor, afectando a grandes extensiones
de terreno.
I.E.S. Mariana Pineda de Granada Apuntes de CTMA
HMM/JMGM 198
Los principales productores de carbón son China, Estados Unidos, la antigua
URSS, Alemania y Polonia. Las reservas mundiales de carbón son
importantes, y su agotamiento será más lento por el petróleo
El carbón ya fue utilizado hace dos mil años por los chinos, y en Europa
empezó a usarse a finales del siglo XIII como sustituto de la leña de los
bosques.
El carbón es un combustible de alto poder calorífico y uno de los más
abundantes (se estiman reservas para 220 años al actual ritmo de
consumo), pero también es el más sucio, y debido a su alto contenido
en azufre, cuando se quema expulsa una gran cantidad de SO2, lo que
le convierte en el principal causante de la lluvia ácida.
El principal uso del carbón es su combustión en las centrales térmicas para
producir electricidad ( el 30% de la energía eléctrica mundial proviene
de esta fuente)
El calor resultante de dicha combustión se utiliza para obtener vapor de agua
que hará girar unas turbinas, las cuales moverán unos alternadores que
transformarán la energía mecánica en eléctrica.
Otro uso del carbón es por ejemplo, en siderurgia de fundición.
Petróleo.
Está constituido por productos de origen natural, compuesto por hidrocarburos. El
petróleo no forma estratos, pero se encuentra rellenando los poros o fracturas de
las rocas.
Origen:
Se forma a partir del plancton (conjunto de animales – zooplancton – vegetales –
fitoplancton, microscópicas que flotan en las aguas del mar)
Por la muerte masiva de ellos, se produce una “lluvia” constante al fondo marino
(debido a cambios bruscos de temperatura o de la solubilidad del agua.)
Al sedimentar junto a materiales impermeables (lodos de lulitas, margas,...) formó una
masa (sapropel)
En la diagénesis el sedimento se transforma en roca sedimentaria (roca madre) y el
aumento de presión y temperatura, junto a la acción de las bacterias anaerobias
que contribuyen a que la materia orgánica se transforme en hidrocarburos.
Para que el petróleo tenga explotación comercial tiene que unificar a una roca
permeable (roca almacén) y que dentro de ésta se acumule en determinadas
zonas (trampas)
I.E.S. Mariana Pineda de Granada Apuntes de CTMA
HMM/JMGM 199
La explotación del petróleo consiste (después de haber hecho los estudios geológicos y
geofísicos necesarios) en hacer una perforación; la presión a que está sometido
es en muchos casos suficiente para que el petróleo emerja a superficie. Si ésta no
es suficiente, se inyectan fluidos a presión o se extrae mediante bombeo.
Su transporte se realiza a través de los conocidos oleoductos, pero la forma más habitual
son los grandes barcos petroleros, que presentan un elevado riesgo.
El refinado consiste en someterlo a destilación fraccionada, es decir, aumentar
gradualmente la temperatura, separando los distintos componentes según su
punto de ebullición, tras lo cual se someten los productos a posteriores
tratamientos.
La utilización del petróleo es muy grande, ya que además de producir a partir de él
combustibles líquidos (gasolinas, etc.) y gaseosos (metano, propano, butano...),
los subproductos del refinado son la materia prima de las industrias
petroquímicas en las que se obtienen fármacos, cosméticos, plásticos, etc.
Hay un gran desequilibrio entre las regiones productoras y las consumidoras de
petróleo. Estados Unidos es uno de los máximos productores, y a su vez, uno de
los máximos importadores, ya que el consumo equivale a un 30% del mundial.
Europa y Japón son las dos grandes importadoras de petróleo, ya que tienen poca
producción y mucho consumo. Los países árabes de Oriente Medio y África del
norte son los máximos productores y exportadores, y los que tienen mayores
reservas (más del 65% de las reservas mundiales.
Gas natural.
Tiene el mismo origen que el petróleo, y en la roca almacén (dentro de las trampas) se
sitúa encima del petróleo, debido a su menor densidad.
Su explotación es mediante perforación, y sale por sí solo el gas, y su transporte más
usual se realiza principalmente mediante gasoductos, que aunque requieren una
fuerte inversión inicial, son muy sencillos y de bajo riesgo.
Su peligro está asociado al escape de metano (que es un gas de efecto invernadero
mucho más potente que el dióxido de carbono).
Usos: El gas natural se utiliza directamente en los hogares (calefacción, cocinas, etc.)
En la industria, en las centrales térmicas empieza a sustituir al carbón. Si bien
es cierto que ambos emiten a la atmósfera la misma cantidad de dióxido de
carbono, el gas no produce contaminantes sulfurados, como sí lo hace el carbón.
I.E.S. Mariana Pineda de Granada Apuntes de CTMA
HMM/JMGM 200
Energía nuclear
Las radiaciones ionizantes se producen de manera espontánea o artificialmente
en un proceso que se denomina radiactividad.
En algunos elementos de la Tabla Periódica existen para un mismo elemento
químico átomos conocidos como isótopos, que tienen igual número atómico,
pero distinta masa atómica.
Los núcleos de átomos con número atómico alto (número atómico mayor de 84) y
masa atómica elevada son inestables y se desintegran de forma natural,
creándose nuevos núcleos y acompañándose de la emisión de partículas y
radiaciones.
También se pueden producir isótopos inestables, denominados radioisótopos,
mediante el bombardeo acelerado de partículas sobre átomos estables que
muestran posteriormente radiactividad artificial.
La producción de energía eléctrica en las centrales nucleares requiere el desarrollo
previo de una serie de procesos industriales denominados ciclo del uranio, que se
inicia con la explotación de minerales de uranio y finaliza con el
almacenamiento de los residuos en condiciones de máxima seguridad.
Las concentraciones mayores de uranio a nivel mundial se encuentran en Sudáfrica
y Canadá, en rocas sedimentarias (conglomerados) que tienen una edad entre
2.300 y 2.800 millones de años. Hay también en otra partes, como en Estados
Unidos (Texas y Nuevo México), Australia, Sudáfrica etc.
En España se han explotado yacimientos de Uranio en la provincia de Salamanca y
en Extremadura, aunque actualmente no existe ningún yacimiento en
explotación.
Las centrales nucleares son instalaciones donde se transforma la energía calorífica
en energía térmica a partir de agua caliente que directa o indirectamente genera
vapor y mueve una turbina generadora de electricidad. Esta energía calorífica se
desprende en un reactor nuclear (zona donde se realizan reacciones nucleares)
durante el proceso de fisión nuclear.
La producción de energía en los reactores nucleares tiene lugar cuando se
bombardean con neutrones los núcleos de átomos pesados como el 235U,
originando la ruptura de los mismos y su transformación en átomos más ligeros.
Este proceso se denomina reacción de fisión y va acompañado de la emisión de
nuevos haces de neutrones que continúan la reacción en cadena con el
desprendimiento de una gran cantidad de energía.
I.E.S. Mariana Pineda de Granada Apuntes de CTMA
HMM/JMGM 201
La producción de energía se regula mediante el control de la emisión de neutrones,
para lo cual se utilizan distintos tipos de frenadores, que desaceleran a los
neutrones emitidos en el proceso de fisión, y por tanto actúan de moderadores
de la reacción. [Estos moderadores son agua en la mayoría de los reactores (un
75%), grafito sólido en un 20% o agua pesada, formada con el isótopo del
hidrógeno deuterio: (D2O) en un 5%].
En los reactores hay unas varillas de control, hechas de cadmio o de boro, materiales
que absorben neutrones.
I.E.S. Mariana Pineda de Granada Apuntes de CTMA
HMM/JMGM 202
Existen diversos tipos de reactores que difieren en los sistemas de control y
refrigeración.
El reactor más utilizado es el refrigerado por agua ligera [H2O].
Dentro de los que utilizan agua vamos a distinguir dos tipos:
1.- Reactores de agua en ebullición (BWR).
Este reactor utiliza agua ligera para el moderador y el refrigerante.
El agua se calienta en contacto con las barras del combustible y alcanza
la fase de vapor. El vapor producido en el núcleo del reactor se transporta
directamente mediante un circuito hasta la turbina, donde mueve el
generador de corriente eléctrica.
I.E.S. Mariana Pineda de Granada Apuntes de CTMA
HMM/JMGM 203
2.- Reactores de agua a presión.(PWR)
Este reactor utiliza agua ligera para el moderador y el refrigerante.
En el circuito de refrigeración el agua se encuentra a presión para impedir que
alcance la fase de vapor.
El agua del circuito de refrigeración transporta el calor que se produce en el núcleo
del reactor hasta un intercambiador de calor, donde se genera el vapor que
mueve la turbina.
Se trata de dos circuitos totalmente independientes, que se denominan circuito
primario y circuito secundario.
- El circuito primario, en contacto con el material radiactivo está introducido dentro del
recipiente donde se ubica el reactor, y el agua de este circuito nunca abandona el
mismo, reciclándose constantemente.
- El circuito de refrigeración segundario enfría al primario, originando vapor, el cual
impulsará unas turbinas que afectan a unas dinamos y producirán electricidad.
- Existe un tercer circuito, destinado a licuar el vapor producido en el secundario, cuya
agua entra o sale al exterior. Este sistema mejora el rendimiento del aprovechamiento
del calor, y aumenta la seguridad de reactor.
Fusión nuclear.
Las reacciones de fusión nuclear consisten en que dos núcleos muy ligeros se unen para
formar uno más pesado y estable, liberando gran cantidad de energía.
Las estrellas realizan estas reaccione termonucleares de fusión y es por ello por lo que
emiten energía en forma de luz y calor.
I.E.S. Mariana Pineda de Granada Apuntes de CTMA
HMM/JMGM 204
Actualmente no se ha conseguido obtener una energía de fusión nuclear a nivel
industrial, ya que no se han conseguido producir las altísimas temperaturas necesarias
para obtener una fusión nuclear controlada.
En Francia se está construyendo un reactor nuclear experimental para la fusión nuclear,
con vista a que en un futuro pudiésemos utilizar esta energía, que, de acuerdo con los
expertos, es más segura que la obtenida con la fisión nuclear.
El uranio, necesario para las centrales nucleares, se ha explotado en España en
Extremadura, en la provincia de Salamanca y en la provincia de Jaén
(concretamente, en Andújar)
La liberalización del mercado mundial de uranio a partir de 1980 propició en
cierre gradual de las minas por falta de rentabilidad, cerrándose en el año 2002 la
única que quedaba en actividad cerca de Ciudad Rodrigo, en la provincia de
Salamanca.
En España hay en servicio actualmente (datos de 2004) siete centrales
nucleares
Energía geotérmica.
La energía geotérmica procede del interior de la Tierra y la aprovechamos
explotando los depósitos naturales de vapor y agua caliente.
I.E.S. Mariana Pineda de Granada Apuntes de CTMA
HMM/JMGM 205
Los depósitos subterráneos de vapor y agua caliente se encuentran localizados en
zonas con un gradiente geotérmico anormalmente elevado, en general, en los
cinturones sísmicos y áreas de vulcanismo recientes, como es el caso de Islandia,
isla volcánica situada en la dorsal centro atlántica.
Cuando en un área geotérmica existen rocas permeables y agua en ellas, de tal
manera que esa área resulta rentable desde le punto de vista de la energía
geotérmica, hablamos de campo geotérmico. Como se puede apreciar en el
concepto del campo geotérmico se incluye el factor económico.
Las aplicaciones de la energía geotérmica son variadas:
a) Para usos domésticos.
El empleo de esta energía para tener en las casas agua caliente y calefacción es
ya utilizado desde hace tiempo en Islandia, donde es empleado por la mayor parte de
la población. En algunos casos en que el gradiente geotérmico es elevado, pero no
en exceso (áreas semitérmicas, con gradientes de hasta 70ºC por kilómetro), se ha
conseguido calefacción haciendo circular agua a presión por rocas bien calientes en
profundidad)
b) También se puede usar en el caso de la agricultura y la ganadería.
Los fluidos calientes se han utilizado en países fríos para crear invernaderos
para vegetales, flores y plantas o para acondicionar granjas de animales. Por
ejemplo, en sitios como Islandia o Hungría.
c) También puede ser de gran utilidad para protección contra las heladas.
d) En el campo industrial, sus aplicaciones son variadísimas, en general puede ser
útil a cualquier proceso industrial que requiera agua caliente: Industrias papeleras,
plásticos, industrias alimentarias (para secado, deshidratación...) etc.
I.E.S. Mariana Pineda de Granada Apuntes de CTMA
HMM/JMGM 206
e) En el caso de que emerja del campo geotérmico hipertérmico (con un gran
gradiente geotérmico) vapor de agua, éste puede mover turbinas generadoras de
electricidad.
Los factores geológicos idóneos que favorecen la formación de un campo
geotérmico son:
1. - Una fuente potente de calor, como por ejemplo una cámara magmática,
que se encuentran con más probabilidad en regiones de actividad volcánica reciente.
2. - Zonas de rocas permeables conectadas a la fuente de calor, por donde el
agua pueda circular y ser almacenada.
3. - Rocas impermeables o poco permeables por encima de este almacén de
agua caliente, que impida el flujo de agua y calor a superficie. Un depósito de agua
profundo y bien aislado contiene almacenada mucha más energía que uno con las
mismas características, pero no aislado.
Manantiales termales son surgencias de aguas subterráneas a una temperatura elevada.
Su origen puede ser volcánico o simplemente aguas infiltradas en el terreno que se han
calentado (suelen estra asociadas a fallas profundas).
Hay muchos en España, y concretamente en la provincia de Granada tenemos varios
(Alhama, Baños de Alicún, Zújar, Graena etc), pero no son de temperaturas elevadas, y
su uso es más bien medicinal. Su origen está ligado a que son aguas superficiales que
han bajado a una profundidad lo suficiente para que se hayan calentado (el gradiente
geotérmico medio es de 3 ºC. cada 100 metro que se profundiza). Posteriormente
vuelven a salir a superficie por otro lado, pero a una temperatura superior a la
temperatura ambiente.
Géyseres.
Los géyseres son fuentes de agua caliente expulsados de manera intermitente desde el
suelo.
Los géyseres aparecen donde existen extensas cámaras subterráneas dentro de las rocas
ígneas calientes. Ej. Hay géyseres en el Parque Nacional de Yellowstone. En Estados
Unidos.
En España las primeras investigaciones sistemáticas se han centrado en las islas
Canarias y más concretamente en la isla de Lanzarote (sector de Timanfaya o de las
Montañas de Fuego, donde se conoce desde hace tiempo una anomalía térmica
espectacular con temperaturas de más de 200ºC y a pocos metros de la superficie. Esta
anomalía no está asociada a salidas de fluidos geotérmicos(agua o vapor). Se han
realizado sondeos, pero no se ha llegado a encontrar un sistema convectivo de agua y
vapor de agua.
En la Península Ibérica no existe volcanismo activo en la actualidad, aunque
hay algunas zonas volcánicas (en Olot, en Campos de Calatrava, SE de la Península,
que han tenido períodos activos en edades inferiores al millón de años. Según los
investigadores, no es de esperar que en las tres regiones citadas anteriormente existan
muchas posibilidades de encontrar campos geotérmicos de elevadas temperaturas. La
inexistencia de géyseres y las temperaturas relativamente bajas de las fuentes termales
que puedan ser herencia de la pasada actividad volcánica parecen apoyar este punto de
vista.
I.E.S. Mariana Pineda de Granada Apuntes de CTMA
HMM/JMGM 207
Impactos derivados de la explotación de los recursos de la geosfera. Impactos derivados de la explotación de los recursos minerales.
Tratamiento de residuos minerales. Impactos derivados de la explotación de los
recursos energéticos: impactos en la atmósfera; impactos en la biosfera. Tratamiento de
residuos energéticos.
Impactos derivados de la explotación de los recursos minerales.
Introducción.
La actividad minera, desde los tiempos remotos, ha estado ligada a nuestra
civilización contribuyendo decisivamente al desarrollo y progreso de las
naciones.
Sin embargo la actividad minera también tiene aspectos negativos relacionados con el
medio ambiente. Una mina, en estado de explotación o ya abandonada da lugar a
una serie de impactos: acumulación de estériles, deforestación, pérdida de suelo,
contaminación atmosférica, de las aguas, acústica etc.
No se puede renunciar a la extracción de los recursos minerales, pues la actividad
minera, bien entendida, es tan básica como pueden ser la agricultura y la pesca,
pero al igual que estas, se necesita de una planificación coherente con los
recursos existentes y con las necesidades sociales y económicas de la actualidad.
Como resultado de esta planificación coherente se pretende minimizar al máximo los
impactos ambientales de las explotaciones mineras
La importancia y naturaleza de los problemas ambientales planteados por la explotación
están relacionados con:
- Tipo y volumen de la explotación.
Minería de superficie, subterránea, explotación a pequeña escala, a gran
escala.
- El volumen de estériles.
- El tipo de tratamiento metalúrgico.
En la planta de tratamientos el producto extraído de la mina se convierte
en un producto de interés económico. Las plantas de tratamiento pueden
ser más o menos complicadas, según el material a explotar. En general el
impacto mayor va a tener lugar sobre el agua y el aire.
- La naturaleza de la mena.
Es un factor fundamental a la hora de valorar el impacto que su
explotación va a tener sobre el ambiente. Ej., la minería metálica
(especialmente sulfuros) tiene una grave incidencia sobre la
contaminación de las aguas debido a ciertos metales que son muy
tóxicos. Otro caso es el de las menas ricas en sílice, que al contaminar la
atmósfera, pueden provocar problemas pulmonares graves.
- Los aspectos geográficos (físicos y humanos).
I.E.S. Mariana Pineda de Granada Apuntes de CTMA
HMM/JMGM 208
Ej., la topografía (más accidentada o más llana), la cercanía a zonas
urbanas…
- La climatología. Ej., dirección de los vientos dominantes, pluviosidad etc.
Tipos de impactos en las explotaciones mineras
1.- Minería de superficie:
1. A Contaminación atmosférica.
Las explotaciones a cielo abierto contaminan la atmósfera. Los
principales tipos son:
a).- Contaminación por polvo de las partículas de materiales extraídos.
La importancia por contaminación por polvo de partículas va
ligada a:- La climatología local
- La velocidad y constancia de los vientos
- La estación del año (por si hay fenómenos de inversión
térmica)
- la humedad ambiental
- Las precipitaciones
La contaminación por el polvo lleva asociados impactos directos
sobre:- La salud, en función del poder toxicológico del mineral
a extraer.
- Sobre la vegetación, ya que el polvo impide o dificulta la
fotosíntesis.
- Sobre el clima.
- Sobre los ecosistemas.
b).- Contaminación por gases como consecuencia de las emisiones por el
tubo de escape de vehículos y motores que trabajan en las
explotaciones mineras (que generalmente consumen combustible
diésel), o en la emisión de gas metano en la extracción de carbón
etc.
1. B .-Contaminación de las aguas.
El agua de precipitaciones puede discurrir por los taludes de las
escombreras o por otras partes de la explotación y drenar a los
ríos, con la consiguiente contaminación de estos, y una pérdida de
la calidad del agua reflejada en un cambio de las propiedades
físicas y químicas de la misma, o la incorporación de sustancias
tóxicas o de elementos radiactivos.
Por poner un ejemplo, un problema muy difundido en este contexto es el
de un PH demasiado bajo en la explotación de sulfuros.
Como consecuencia de esta contaminación hay una destrucción de los
sistemas biológicos naturales ligados a las aguas.
En cuanto a las aguas subterráneas, al ir bombeando agua para disminuir
el nivel piezométrico y de esta manera seguir extrayendo mineral,
se desecan los pozos y manantiales de los alrededores.
1. C.- Contaminación por el ruido.
I.E.S. Mariana Pineda de Granada Apuntes de CTMA
HMM/JMGM 209
Las labores de explotación minera ocasionan una contaminación acústica
debido a la maquinaria utilizada para arrancar, transportar y
realizar otras operaciones con el mineral. A esto hay que añadir el
ruido producido por las voladuras cuando el mineral se extrae de
rocas consolidadas.
1. D.- Impacto o alteración del relieve del terreno.
La minería superficial genera taludes artificiales que pueden ser
fácilmente inestables.
Las escombreras plantean graves problemas si las pendientes son muy
acusadas, con fácil erosionabilidad.
Los diques de estériles tienen que ser muy bien estudiados y construidos
para evitar desastres ecológicos como el ocurrido en las minas de
Aznalcóllar (Sevilla) en el mes de abril de 1998, que al romperse
la balsa de residuos mineros contaminó de residuos tóxicos el
suelo, llegando hasta el Parque Nacional de Doñana.
1. E.- Impacto paisajístico.
Las explotaciones mineras a cielo abierto pueden abarcar superficies muy
extensas, por lo que afecta directamente al paisaje. En este
impacto hay que añadir las escombreras, que pueden tener
grandes dimensiones (caso por ejemplo, de las minas de
Alquife (Granada), aunque ya no se encuentran en
explotación).
1. F.- Impactos en el medio social.
En ocasiones se puede entrar en conflicto con el uso del suelo, por
ejemplo, cuando existen explotaciones agrícolas y forestales en el
terreno a ser explotado o cuando se encuentren en monumentos
culturales importantes, zonas de recreo etc., que serían destruidos
o afectados por la explotación minera.
La minería, por otra parte, puede producir riesgos sanitarios para los
mineros y para las personas que viven en los alrededores.
Pero también es cierto que crea puesto de trabajo directos, y también
indirectos en el sector servicios (proveedores de material, de
alimentación para la familia de los mineros etc.
2. Impactos en minería subterránea.
2. A.- Impactos producidos en la seguridad y salud de los mineros.
Uno de los principales problemas es el aire contaminado, y, en menor
medida, el ruido producido por los motores de los equipos de
perforación, los medios de transporte y ventiladores.
La contaminación por polvo debe controlarse y limitarse con el
fin de minimizar la incidencia de las enfermedades. Hay
minerales que producen polvo muy nocivo, como es el caso de los
asbestos, berilio, minerales de níquel, minerales de mercurio,
compuestos de uranio o minerales de estaño.
2. B.- Impactos ambientales en la superficie del terreno.
Los daños más importantes que se pueden ocasionar por la minería
subterránea en la superficie del terreno son los hundimientos. Los
I.E.S. Mariana Pineda de Granada Apuntes de CTMA
HMM/JMGM 210
mayores daños tienen lugar en instalaciones de infraestructuras y
edificaciones, así como en el medio ambiente natural.
Las medidas de protección empiezan por una ordenación del territorio
adecuada, el cual debe de tener en cuenta las posibles
consecuencias de los hundimientos causados por la minería.
Las explotaciones subterráneas requieren áreas adicionales de terreno
para instalaciones de infraestructura (equipos de extracción y
transporte, depósitos, instalaciones de suministro de energía etc.),
que pueden provocar un impacto paisajístico, contrarrestrable en
parte con medidas arquitectónicas.
Tratamiento de residuos minerales.
Las explotaciones mineras, tanto a cielo abierto como minería subterránea requieren
crear depósitos en el exterior que alberguen los desechos. Las estructuras típicas
son las escombreras para los materiales gruesos y las balsas o presas para
almacenar residuos de las plantas de tratamiento.
Para la correcta ubicación de una escombrera hay que tener en cuenta:
- Lugar de emplazamiento.
Debe de evitarse la alteración sobre hábitats y especies protegidas.
- Tamaño y forma.
Estarán condicionados por el volumen del estéril que es necesario mover
para la extracción del mineral.
- Restauración.
Una vez finalizada la explotación se ha de restaurar la zona para evitar el
abandono incorrecto de escombreras.
El tiempo transcurrido entre el abandono de las actividades mineras y la
restauración debe ser mínimo.
Otro problema a tener en cuenta es el de las presas de residuos. La función principal de
estas estructuras es almacenar estériles sólidos y retener efluentes líquidos de las
plantas de tratamiento.
Normalmente estos efluentes tienen contaminantes tóxicos, por lo que las presas deben
de estar diseñadas para que puedan albergar estas sustancias tóxicas durante
largos períodos de tiempo, hasta que se degraden.
Para una buena ubicación se deben valorar los factores locales como son la geología de
la zona, sismicidad, topografía, red de drenaje, precipitaciones etc., y así evitar
desastres ambientales tan importantes como el sucedido en Aznalcóllar.
Hay muchos estériles y subproductos procedentes de explotaciones mineras, que o
bien pueden ser reutilizados como materias primas secundarias, o bien en otros
casos es necesario que sean aislados del medio ambiente mediante un
almacenamiento.
En el primer caso, un estudio de reciclaje y utilización de estas materias abandonadas
puede contribuir a aumentar las reservas potenciales de ciertos metales y
minerales, evitando su dispersión y que produzcan contaminación. La
reutilización de residuos mineros tiene también otro efecto positivo ambiental,
porque reduce las grandes concentraciones de estériles.
I.E.S. Mariana Pineda de Granada Apuntes de CTMA
HMM/JMGM 211
En el segundo caso, el almacenamiento de residuos minerales, los vertederos suelen
situarse en canteras de arenas, gravas o arcillas y prepararse para su aislamiento.
Para crear las barreras de aislamiento se usan preferentemente arcillas, margas y
pizarras.
Para que el aislamiento mineral sea efectivo debe:
- Impedir el paso de un contaminante o sustancia transportadora de un
contaminante al subsuelo.
- Absorber contaminantes en suspensión o disueltos.
- Impedir la penetración de aguas subterráneas para disminuir al mínimo
la producción de lixiviados.
Impactos derivados de la explotación de los recursos energérticos.
Impactos en la atmósfera.
En el caso del carbón:
La explotación de este combustible fósil se puede hacer por minería de superficie
o por minería subterránea.
El impacto ambiental de la minería a cielo abierto puede resumirse en una
destrucción del paisaje y del suelo vegetal, ruidos, contaminación de las aguas
superficiales, disminución del nivel de los acuíferos, y por supuesto, emisión de
partículas de polvo que producen una polución atmosférica.
El impacto ambiental de las explotaciones subterráneas puede resumirse en posible
subsidencia, contaminación de las aguas, disminución del nivel de los
acuíferos, y una contaminación atmosférica a causa del polvo generado en la
explotación. Además, en algunos carbones como la hulla existen cantidades
importantes de gases cuya composición varía con la profundidad. Así, mientras
que en la zona superficial, el O2, N2 y el CO2 son los gases presentes, a medida
que aumenta la profundidad comienza a aparecer el metano (CH4), y
profundidades superiores a 500 metros este el es gas más importante (80% sobre
el total).
Es importante señalar que la unión del metano con el oxígeno del aire da lugar a
una mezcla explosiva (gas grisú) que constituye un grave peligro para la
seguridad en el trabajo en las minas de carbón.
La baja capacidad que tiene la ventilación en las minas para evacuar el polvo en
determinados puntos de la explotación es un factor de gravísimos efectos para
las personas que trabajan en estas explotaciones, dando lugar a la silicosis.
En cuanto a la utilización del carbón, fundamentalmente en las centrales térmicas, en la
combustión se desprende CO2, con el consiguiente aumento del efecto
invernadero; también se desprende SO2 que pueden provocar lluvia ácida como
ya hemos visto en otros temas. A esto hay que añadir cenizas, hollín etc.
En el caso del petróleo:
Cuando entra en combustión produce una contaminación atmosférica debido al
CO2 que desprende y a otra serie de sustancias gaseosas.
I.E.S. Mariana Pineda de Granada Apuntes de CTMA
HMM/JMGM 212
Impactos en la hidrosfera.
En el caso del carbón, la minería a cielo abierto afecta entre otras cosas a la
hidrosfera de las siguientes formas:
- Disminuye el nivel de las aguas subterráneas, para poder ir sacando carbón de
zonas, aunque en superficie, pero de cotas cada vez más bajas. Esto
implica que los manantiales y pozos de las zonas cercanas pueden quedar
secos.
- Al estar en superficie y quedar expuesto a la acción de las aguas superficiales,
el carbón sufre procesos de oxidación intensos, que se manifiestan sobre
algunos minerales que normalmente acompañan al carbón, como es el
caso de algunos sulfuros como la pirita (FeS2). En el proceso de
oxidación se pueden formar sulfatos que dan a las aguas gran acidez (PH
entre 2 y 4).
- En el carbón también aparecen algunos compuestos de los principales metales
pesados, los cuales durante los procesos de oxidación quedan liberados y
pasan a las aguas.
- Los procesos de oxidación afectan también a las escombreras y a cualquier
acumulación de carbón y, en consecuencia, constituyen focos potenciales
de contaminación de las aguas superficiales y subterráneas.
La minería subterránea del carbón también presenta impactos sobre la
hidrosfera, que los resumimos en:
- Al igual que en la minería de superficie, para poder seguir extrayendo carbón
hay que profundizar más y por tanto es necesario rebajar el nivel de las
aguas subterráneas, con el consiguiente problema para los manantiales y
pozos cercanos, que quedarían secos.
- Cuando esta agua que se ha bombeado para rebajar el nivel retorna a la
superficie, es un agua cargada de cationes pesados, y su vertido a los
cauces naturales suelen plantear graves problemas ecológicos.
- Como ya se ha dicho anteriormente, en la hulla existen cantidades importantes
de gases, algunos de los cuales son solubles en agua, constituyendo una
fuente de contaminación.
En cuanto a la utilización del carbón en las centrales térmicas, el agua sufre
también una contaminación que podemos resumir en:
- Contaminación de las aguas con carbón en las zonas de alimentación y
almacenamiento.
- Vertido de las aguas utilizadas en la extracción de las cenizas.
- Aumento de la temperatura en las aguas cuando son devueltas a los
cauces naturales, con la consiguiente contaminación térmica con
disminución del contenido en oxígeno.
El petróleo causa impactos en la hidrosfera fundamentalmente cuando accidental o
intencionadamente son liberados al ambiente desde diversas fuentes:
- Accidentes de los barcos petroleros, como el ocurrido frente a la costa de
Galicia con el petrolero Prestige.
- Escapes al mar. Sería el caso de petróleo que escapa bajo alta presión desde un
agujero perforado en el fondo marino.
-Desde tierra firme también llega una gran cantidad de petróleo procedente de
desechos arrojados en superficie por personas, ciudades e industrias,
I.E.S. Mariana Pineda de Granada Apuntes de CTMA
HMM/JMGM 213
contaminando en primer lugar los ríos, para posteriormente mediante
corrientes fluviales terminar en el mar.
Impactos en la biosfera.
En el caso del carbón:
El establecimiento de una explotación minera a cielo abierto puede suponer
pérdida de suelo vegetal y por consiguiente de la flora y fauna que en esa zona
existiera antes de la explotación.
El hombre, como miembro de la biosfera, también sufre las consecuencias de la
extracción del carbón, como se pone de manifiesto en los accidentes (por
ejemplo, explosiones por el “grisú”) o bien mediante enfermedades
profesionales como es el caso de la silicosis.
La combustión del carbón da lugar a SO2, que como sabemos, al pasar a la
atmósfera, oxidarse y combinarse con el agua puede dar lugar a la lluvia ácida,
con las graves consecuencias que ello acarrea, a los suelos, bosques, y demás
vegetación.
El uso del carbón en las centrales térmicas produce un aumento de la temperatura
de las aguas, que cuando estas se vierten a los cauces naturales da lugar a
contaminación térmica con una disminución del oxígeno disuelto en el agua, que
repercute en los seres vivos acuáticos de esa zona.
En el caso del petróleo, sus efectos sobre el ecosistema dependen de varios factores:
- Tipo de petróleo (crudo o refinado).
- Cantidad liberada
- Climatología de la zona
- Corrientes oceánicas
-Etc.
El petróleo que llega al mar se evapora o es degradado lentamente por bacterias.
Los hidrocarburos orgánicos volátiles del petróleo matan inmediatamente varios
organismos acuáticos, especialmente en sus formas larvarias más vulnerables
En las aguas cálidas, la mayor parte de estas sustancias se evapora a la
atmósfera en uno o dos días, pero en aguas frías pueden tardar hasta una semana.
Algunas otras sustancias químicas permanecen en la superficie y forman a manera
de burbujas flotantes de alquitrán. Este petróleo a flote cubre las plumas de las
aves (especialmente de las que se zambullen), y la piel de mamíferos marinos,
como las focas por ejemplo.
Esta cubierta aceitosa destruye el aislamiento térmico natural y la flotabilidad de
estos animales, y muchos se hunden o se mueren debido a la pérdida del calor
del cuerpo.
Estas burbujas o espuma de aceite son degradadas por bacterias durante varias
semanas o meses, aunque persisten mucho más en las aguas frías polares.
Los componentes pesados del petróleo que se hunden al suelo marino, pegado a las
rocas o en los estuarios, pueden matar organismos que habitan en el suelo
marino o en las rocas, como cangrejos, ostras, mejillones y almejas, o los hacen
inadecuados para el consumo humano, debido a su sabor y olor aceitoso.
Las manchas aceitosas de petróleo que se depositan en las playas tienen graves
consecuencias económicas sobre los residentes en las costas, que pierden los
ingresos por sus actividades pesqueras y turísticas.
I.E.S. Mariana Pineda de Granada Apuntes de CTMA
HMM/JMGM 214
Impactos producidos por la energía nuclear.
La energía nuclear, por sí misma, no introduce ningún impacto en el medio
ambiente comparable por ejemplo con el que introducen las centrales térmicas.
No obstante, un fallo en un reactor de energía nuclear tiene unas consecuencias
terribles para los seres humanos y en general para todos los seres vivos, y de
aquí la reticencia de muchas organizaciones a que se fabriquen este tipo de
centrales energéticas, sobre todo después de haber habido algunos accidentes de
consecuencias totalmente catastróficas.
El accidente más conocido ocurrió el 26 de abril de 1986 en la central nuclear de
Chernobyl, al norte de Kiev, en la ex Unión soviética. Hubo dos grandes
explosiones dentro de uno de los cuatro reactores nucleares. Estas expulsaron
polvo radiactivo hasta varios cientos de metros de altura. Durante los días
siguientes, los vientos desplazaron parte de esos materiales radiactivos sobre
regiones del país y en gran parte de Europa Oriental y Occidental, hasta 2.000
kilómetros de distancia de la planta.
El accidente ocurrió cuando los ingenieros desactivaron la mayor parte de los
sistemas de seguridad y advertencia del reactor para evitar que interfirieran en
un experimento de seguridad no autorizado.
Al final se evacuaron unas 135.000 personas que vivían a una distancia de 29
kilómetros de la planta, y que según las autoridades nunca podrán regresar a sus
casas y granjas contaminadas.
En 1989, la exposición a altos niveles de radiación ionizante en el lugar del
accidente había ocasionado la muerte de 36 trabajadores de la planta; 237
personas fueron hospitalizadas con enfermedades críticas por radiación,
habiendo muerto probablemente muchas personas de estas por cáncer en los
siguientes años.
Las autoridades elaboraron una lista de unas 576.000 personas con probabilidad de
contraer cánceres, tumores de tiroides, cataratas y esterilidad. Según otras
opiniones de algunas altas autoridades, podrían ser unos cuatro millones de
personas los afectados por la radiación ionizante, la mayor parte de ellas en la
parte occidental del país.
Impactos producidos por la energía geotérmica.
Con controles adecuados, la mayoría de los expertos opina que los efectos
ambientales de la energía geotérmica son menores que los combustibles fósiles y
las plantas de energía nuclear.
No obstante, el desarrollo geotérmico en algunas áreas puede destruir o degradar
bosques u otros ecosistemas. Por ejemplo, en Hawai los ambientalistas se han
opuesto a la construcción de una gran planta geotérmica, que se localizaría en su
mayor parte en el único bosque tropical lluvioso que queda en la isla.
I.E.S. Mariana Pineda de Granada Apuntes de CTMA
HMM/JMGM 215
Sin un adecuado control de la contaminación, la energía geotérmica, en algunos
casos, causa malos olores por una serie de sustancias como sulfuro de hidrógeno
y amoníaco.
También en algunos casos produce contaminación del agua, por sustancias disueltas
(salinidad), y contenido de sustancias tóxicas como por ejemplo mercurio y
arsénico.
Tratamiento de residuos energéticos.
En el caso del carbón, el polvo y las cenizas de la atmósfera se eliminan
esencialmente mediante la utilización de filtros.
Las aguas extraídas de las minas están acidificadas y cargadas con cationes
pesados. Estas aguas pueden ser tratadas en balsas de decantación añadiendo
electrolitos como sal común, acetato amónico, silicato sódico etc., que aclaran el
agua, disminuyendo su turbidez y produciendo su neutralización. Esta
alcalinización puede producir el depósito de cationes pesados en solución. Esta
agua purificada químicamente ya puede devolverse a la naturaleza.
Un problema grave son los vertederos de cenizas en las centrales térmicas, ya que
son difíciles de reacondicionar por la dificultad de reimplantar sobre ellas un
suelo.
El petróleo presenta su más alta contaminación cuando se quema (contaminación
atmosférica) y en el caso de accidentes y vertidos a la naturaleza, que
fundamentalmente es en el mar, directamente por los petroleros; o
indirectamente desde tierra a los ríos, que posteriormente los transportan al mar.
El tratamiento de los vertidos de petróleo al mar pasa únicamente por utilizar
mecanismos de eliminación de estos vertidos y llevarlos a vertederos
controlados.
Algunos métodos de limpieza son:
- Usar barreras mecánicas (a manera de largos palos inflables) para
evitar que el petróleo llegue a la playa, aunque en ciertas
condiciones este mecanismo es ineficaz, como sería en el caso de
aguas congestionadas con hielo, o bien en una gran extensión de
petróleo derramado o si existen malas condiciones climáticas.
- Bombear la mezcla de petróleo- agua a botes pequeños llamados
“espumaderas”, donde máquinas especiales separan el petróleo
del agua y lo bombean a tanques de almacenamiento.
- Si el petróleo llega a la costa, y es muy denso, como fue el caso del
petróleo llegado a las costas gallegas por el accidente del
petrolero” Prestige”, un procedimiento es limpiar las zonas
contaminadas mediante separación a mano de las manchas de
crudo pegadas a las rocas y encontradas en las playas. Para esto
hace falta una gran cantidad de personas, entre personal militar y
civil. En el caso de Galicia, hay que destacar la gran colaboración
de numerosos voluntarios con una concienciación
medioambiental, y que llegaron de todas partes de nuestro país e
incluso de otros países, para limpiar la costa de “chapapote”, que
I.E.S. Mariana Pineda de Granada Apuntes de CTMA
HMM/JMGM 216
es el nombre que le dieron a estas manchas de petróleo tan denso
que llegaban a la costa.
Los residuos radiactivos los podemos dividir en dos grupos:
- Residuos radiactivos de baja y media intensidad.
- Residuos radiactivos de alta intensidad.
Residuos radiactivos de baja y media intensidad:
- Una sustancia radiactiva evoluciona convirtiéndose en una sustancia estable.
- Este fenómeno puede durar desde días hasta millones de años, pero en el caso
de los residuos de baja y media actividad, todas estas sustancias pierden
su radiactividad en un tiempo relativamente reducido.
- Hay muchas sustancias procedentes de industrias, de laboratorios de
investigación o utilizadas en medicina que son radiactivas en un grado
bajo o medio.
- Ejemplos:
- Trapos de limpieza.
- Filtros e impurezas de circuitos.
- Jeringuillas, guantes, envases, agujas, residuos biológicos et., generados
en hospitales e industrias.
- En Andalucía, ENRESA (Empresa Nacional de Residuos Radiactivos) tiene
un Centro de almacenamiento de baja y media actividad en El Cabril,
situado en la provincia de Córdoba.
- Es un centro con una capacidad de almacenamiento de residuos de baja y
media actividad hasta mas o menos la segunda década del siglo XXI,
según calculan los expertos. Los residuos almacenados serían inofensivos
después de 300 años, período a partir del cual se podría hacer uso libre
del emplazamiento.
Gestión de los residuos radiactivos de baja y media actividad.
- Los principales objetivos de la gestión de los residuos de baja y media
actividad son el de disminuir al máximo su volumen y garantizar su
estabilidad y aislamiento, hasta que decaiga su actividad.
- Los residuos de baja y media actividad que lo requieran, reciben un tratamiento
previo a su almacenamiento, y que depende de las características físicas y
químicas del residuo.
- Este tratamiento puede consistir en técnicas de concentración, filtración,
evaporación o precipitación, reducción de volumen por compactación
etc.
- Tras estos tratamientos, los residuos son inmovilizados en bidones o
contenedores con matriz sólida, normalmente hormigón, para evitar su
dispersión.
- Estos bidones o contenedores ya acondicionados se someten a diversos ensayos
que tienen por objeto asegurar que esta primera barrera, constituida por el
residuo y la matriz de inmovilización, reúne las condiciones que
garantizan su estabilidad y aislamiento.
I.E.S. Mariana Pineda de Granada Apuntes de CTMA
HMM/JMGM 217
El almacenamiento de estos residuos radiactivos de baja y media actividad
consiste en interponer una serie de barreras naturales y artificiales entre estos residuos
y el medio ambiente, de manera que estén perfectamente aislados de la biosfera durante
el tiempo necesario hasta que su radiactividad desaparezca.
Las barreras tienen como objetivo evitar que el agua, superficial o subterránea,
entre en contacto con los residuos. Para ello el almacenamiento debe cumplir unos
requisitos:- Estar situado por encima del nivel más alto que puedan alcanzar las
aguas subterráneas.
- Estar protegido de las aguas superficiales por una cobertura
impermeable.
- Disponer de sistemas de control que verifiquen el perfecto
funcionamiento del sistema de barreras.
- Estas barreras son:
- barrera físico-química. Está formada por el acondicionamiento de los
residuos ya expuesto anteriormente.
- Barrera de ingeniería. Constituida por:
- Las estructuras de almacenamiento.
- La red de control de infiltraciones.
-Las barreras de ingeniería tienen como finalidad:
- Limitar el acceso de agua a los bultos almacenados.
- Permitir la recogida y control de las aguas que pudieran
haber estado en contacto con los bultos.
- Su eventual tratamiento en caso necesario.
- Barrera geológica.
- Está constituida por el terreno del entorno.
- Limitaría el impacto de una eventual liberación de elementos
radiactivos en el caso de accidente o en el caso
extremadamente improbable de degradación de las dos primeras
barreras.
I.E.S. Mariana Pineda de Granada Apuntes de CTMA
HMM/JMGM 218
- Con objeto de asegurar la validez de estas medidas, se ha implantado un
programa de vigilancia ambiental que contempla el análisis periódico de
muestras de aire y agua, con lo que se comprueba la eficacia de las
barreras.
- Este plan de medidas de vigilancia se contempla, tanto durante la fase de
funcionamiento, como durante el período posterior a su cierre.
Residuos radiactivos de alta intensidad.
Proceden de las centrales nucleares.
Después de tres o cuatro años de funcionamiento de un reactor nuclear,
disminuye mucho la concentración del uranio que produce la fisión, y ya
no puede sostener la reacción en cadena.
Cada año se retiran aproximadamente la tercera parte de los elementos de fisión
de un reactor, y se almacenan en la misma planta en grandes estanques
recubiertos de agua.
Después de haberse enfriado durante varios años y de haber perdido parte de su
radiactividad, los elementos gastados se encierran en envases blindados
que se suponen que a prueba de ruptura, y se transportan a estanques de
almacenamiento temporal alejados de la central nuclear.
Otra opción es mandar el reactivo gastado a una planta de reprocesamiento,
donde el 235 U y el 239Pu producido se eliminan y se transportan a una
planta de fabricación de combustible, que al utilizarse genera nuevos
I.E.S. Mariana Pineda de Granada Apuntes de CTMA
HMM/JMGM 219
residuos sólidos que contienen radioisótopos, pero de menor
radiactividad. Este sistema de reprocesamiento ha sido adoptado por
Francia, Inglaterra y Japón, mientras que Suecia y Estados Unidos han
optado por el almacenamiento directo del combustible
Salvo los Estados Unidos, que tiene una planta almacenadora de residuos
radiactivos de manera definitiva en Carlsbad (Nuevo Méjico), los demás
países tienen programas en curso para encontrar emplazamientos
definitivos en un plazo que no debe sobrepasar el año 2010.
La saturación de almacenamiento de combustibles gastados en algunas centrales
(por ejemplo, en la central nuclear española de Trillo) ha supuesto
ampliar este almacenamiento mediante contenedores metálicos situados
cerca de la central.
También está previsto contar en el año 2010 con un almacenamiento temporal
centralizado para albergar los residuos del reproceso del combustible de
la central nuclear española de Vandellós I, que se encuentran actualmente
en Francia, así como el combustible de otras centrales ya saturadas y
materiales de desmantelamiento de las centrales.
Almacenamiento geológico profundo (AGP).
Desde el año 1986 se han investigado dentro del territorio nacional las
áreas geológicamente más estables para situar estos emplazamientos,
habiéndose localizado varias zonas en rocas graníticas y arcillosas, aún
sin especificar, que cumplen satisfactoriamente con las condiciones
definidas como necesarias para este tipo de almacenamiento.
El aislamiento de los residuos radiactivos de alta intensidad de basa en el
concepto de multibarreras. Su enterramiento a profundidades
comprendidas entre los 500 y 1.000 metros se considera suficiente como
para evitar la llegada de los radionucleidos a la biosfera.
La primera barrera sería natural, y estaría constituida por la roca
hospedante donde se realiza la excavación.
La segunda barrera estaría formada por una envoltura de bentonita
compactada. La bentonita es un mineral de la arcilla que juega un
papel fundamental en la seguridad del futuro almacenamiento por
su doble función de aislamiento de residuos y retención de
radionucleidos, en el caso de que se produjera la rotura de la
siguiente barrera.
La tercera barrera sería una cápsula metálica que retiene los
residuos.
De acuerdo con las previsiones, la construcción de los AGP llevaría entre 25 a
30 años, es decir, que hasta el año 2035 o 2040 no estarían operativos.
Durante los siguientes 30-40 años se depositarían los residuos y, una vez
completo, se procedería a su total aislamiento y sellado de las galerías
mediante estructuras de hormigón.
I.E.S. Mariana Pineda de Granada Apuntes de CTMA
HMM/JMGM 220