Geosfera: recursos e impactos

2.- El petróleo es uno de los principales recursos usados por la humanidad en la actualidad.

a) Explique cómo y para qué se usa. (6 puntos)

SOL. El petróleo se usa como combustible debido a la gran cantidad de energía que guarda cada una de las moléculas que lo componen. Por tanto, el petróleo constituye un importante recurso energético.

Pero este recurso ha dado origen también a toda una industria, la petroquímica, que utiliza los compuestos del petróleo en la síntesis de distintas sustancias químicas que son utilizadas en la confección de artículos de uso variado, como diferentes plásticos, algunos detergentes, fibras sintéticas y otros. 

b) Comente la siguiente frase: “La energía de los combustibles fósiles es energía solar atrapada en las entrañas de la Tierra”. (4 puntos)

SOL. La formación del petróleo es posible gracias a un complejo proceso físico y químico que tuvo lugar en el interior de la Tierra. Debido a la presión de la Tierra y a las altas temperaturas, después de millones y millones de años, toda la materia orgánica llegó a transformarse en lo que hoy conocemos como petróleo. ¿Cómo?

La principal materia orgánica que da origen al petróleo proviene de organismos marinos. Restos de animales que vivían en los mares y océanos del mundo millones de años atrás (durante el Carbonífero, hace unos 360 millones de años), se mezclaron con diversos sedimentos, arena y barro. Estos depósitos, ricos en materia orgánica, se formaron principalmente del fitoplancton y el zooplancton, así como por materia de origen vegetal y animal. Pasados muchos millones de años, se convierten primero en rocas y luego en petróleo crudo.

El proceso se extiende por millones de años y no se detiene. Los sedimentos que hoy mismo se depositan en el fondo del mar seguramente darán petróleo como resultado dentro de millones de años. A medida que los sedimentos van acumulándose, con el paso del tiempo, la presión de los que van quedando debajo se multiplica, y la temperatura aumenta. Esto hace que el cieno y la arena se conviertan en esquistos y arenisca. Los carbonatos y restos de caparazones se convierten en caliza y los tejidos blandos de los organismos muertos se transforman en petróleo.

4.- ¿Qué características o propiedades del gas natural hacen que sea una de las fuentes de energía con más expectativas para un futuro próximo?

SOL. El gas natural es un hidrocarburo formado principalmente por metano, aunque también suele contener una proporción variable de nitrógeno, etano, CO2, H2O, butano, propano, mercaptanos y trazas de hidrocarburos más pesados. El metano es un átomo de carbono unido a cuatro de hidrógeno (CH4) y puede constituir hasta el 97% del gas natural.  

Características

-   El gas natural se consume tal y como se encuentra en la naturaleza. Desde que se extrae de los yacimientos hasta que llega a los hogares y puntos de consumo, el gas natural no pasa por ningún proceso de transformación.

-   La estructura molecular más simple del gas natural facilita que queme limpiamente, por ello su combustión no produce partículas sólidas ni azufre.

-   El gas natural es una de las fuentes de energía fósiles más limpia ya que es la que emite menos gases contaminantes (SO2, CO2, NOx y CH4) por unidad de energía producida.

-   En su estado natural, el gas natural es inodoro, incoloro e insípido. Sin embargo, para advertir su presencia en caso de fuga se le administra un odorífico (mercaptanos) que le da el olor característico a huevos podridos.

-   Requiere ignición para su combustión.

-   Su densidad relativa lo hace más ligero que el aire por lo que las fugas o emisiones se disipan rápidamente en las capas superiores de la atmósfera dificultando la formación de mezclas explosivas en el aire.

-   No es corrosivo.

-   Es eficiente y abundante.

5- La OCDE (Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico) elaboró en el año 2002 un documento sobre la energía nuclear y el Protocolo de Kioto en el que defendía la opción de la energía nuclear como “limpia”; sin embargo, en España se ha paralizado en las dos últimas décadas la construcción de nuevas centrales.

Responda a las siguientes cuestiones:

a) ¿De dónde proviene la energía nuclear? ¿En qué tipo de energía es transformada en las centrales nucleares?

SOL. La energía nuclear se desprende cuando se produce la rotura –fisión- de los núcleos de átomo, o cuando se sintetizan –fusión- núcleos mayores a partir de otros menores de partículas subatómicas.

Los procesos de fusión y fisión –que suceden espontáneamente en la naturaleza como procesos de desintegración radiactiva en la corteza terrestre, o de fusión en el núcleo de las estrellas- pueden ser inducidos artificialmente, aunque sólo los de fisión a escala suficiente para producir energía a escala industrial.

Resaltar que el único material fisible naturalmente es el uranio U235. El combustible que se utiliza es óxido de uranio enriquecido en este isótopo.

En cuanto a la segunda cuestión, una central o planta nuclear es una instalación industrial empleada para la generación de energía eléctrica a partir de energía nuclear. 

b) ¿Por qué el documento al que aludimos defiende la energía nuclear como energía “limpia”?

El Protocolo de Kioto sobre el cambio climático es un acuerdo internacional que tiene por objetivo reducir las emisiones de seis gases de efecto invernadero que causan el calentamiento global: dióxido de carbono (CO2), gas metano (CH4) y óxido nitroso (N2O), además de tres gases industriales fluorados: hidrofluorocarbonos (HFC), perfluorocarbonos (PFC) y hexafluoruro de azufre (SF6), en un porcentaje aproximado de al menos un 5 %, dentro del periodo que va desde el año 2008 al 2012, en comparación a las emisiones al año 1990. 

La fisión del uranio en sí misma no produce emisiones de CO2, de ahí la alusión a que la energía nuclear puede considerarse como “limpia”. No obstante, en el ciclo nuclear completo (conjunto de actividades desde la minería del uranio hasta el desmantelamiento de los reactores) sí se provocan significativas emisiones de este gas. Luego no podemos considerar la energía nuclear como una energía limpia con emisiones 0. 

DEBATE: ENERGÍA NUCLEAR, ¿LA SOLUCIÓN AL CAMBIO CLIMÁTICO?