Los recursos naturales son los bienes que se encuentran en la naturaleza y

que utiliza la humanidad para subsistencia y para satisfacer sus necesidades.

La naturaleza proporciona a los seres humanos los recursos principales: agua,

oxígeno y alimentos para poder realizar sus funciones biológicas.

El agua es necesaria para cualquier actividad de los seres vivos y el oxígeno

también, aunque por su abundancia en el medio no se valora como un recurso

fundamental para el desarrollo de la vida. Además los alimentos suponen a la

vez la fuente de materia y energía.

De la flora y la fauna se obtiene gran parte de los alimentos y medicamentos

y la materia prima para a industria textil, maderera y otras. El suelo es otro de

los recursos que nos ofrece la naturaleza, sobre el que se desarrollan muchos

seres vivos. Numerosas rocas y minerales se usan en la construcción de

edificios y la elaboración de nuestros utensilios. Y con fines energéticos se

aprovechan el carbón, petróleo, gas natural y minerales radiactivos, así como

el sol y el viento.

En los últimos años en las grandes ciudades se están produciendo

problemas por las aglomeraciones de la población. Por ello, el espacio se

considera también un recurso necesario. Por otra parte, el océano mundial

adquiere cada vez más importancia como fuente de recursos alimentarios

(peces, algas y sal) y energéticos (petróleo y gas).

Tipos de Recursos:

Si el objeto de consumo es un ser vivo o no:

— Recursos bióticos: productos agrícolas,

ganaderos, pesqueros y forestales.

— Recursos abióticos: el agua y los minerales.

Si hay posibilidades de volverlos a utilizar o

no: — Recursos reutilizables.

— Recursos no reutilizables.

Los recursos geológicos son materiales que

se extraen de la tierna para ser aprovechados

con diversos fines. Se puede distinguir entre

los recursos geológicos energéticos (carbón,

petróleo y gas) y os recursos geológicos no

energéticos que a su vez se dividen en

metálicos y no metálicos.

Una fuente de energía es todo aquello de lo que podamos extraer algún tipo de

energía, llamada energía primaria. Esta energía puede usarse directamente o puede

transformarse en otro tipo de energía antes de ser empleada por el ser humano. La

principal fuente de energía existente en a Tierra es el Sol, ya que de él derivan las

fuentes de energía primaria más utilizadas en la actualidad:

El Sol es el responsable de la formación de los vientos, de los que se obtiene la

energía eólica. Produce la evaporación del agua, haciendo que llegue a la atmósfera.

Por las precipitaciones (lluvia, nieve y granizo), el agua volverá a la superficie y llenará

los embalses, de los que se extrae energía hidráulica. ‘Es imprescindible para que los

vegetales realicen la fotosíntesis y puedan emplearse como biomasa. Además, todo el

petróleo, el carbón o el gas natural provienen de las plantas y otros seres vivos que

existieron hace millones de años.

El Sol es el origen de todas las energías del

planeta. La energía solar, la energía eólica y a

energía hidráulica están directamente relacionadas

con el Sol. Pero también la energía química de los

alimentos (los vegetales captan ¡a energía del Sol)

y los combustibles (restos de seres vivos).

Interviene de forma esencial en la formación de

olas, mareas y en el calentamiento del agua del

mar. Se emplea directamente como fuente de calor y de luz; además, sirve para obtener energía

eléctrica en las centrales solares.

Tradicionalmente el ser humano ha utilizado biomasa (leña o carbón vegetal)

como principal fuente de energía. Esta energía es renovable al igual que la solar,

la del viento la de las mareas, la mayor parte de la energía que utiliza la

sociedad hoy día proviene del carbón vegetal, del petróleo o de combustibles

rardiactivos. Todos ellos son recursos minerales no renovables, ya que o no se

forman actualmente o lo hacen un ritmo infinitamente inferior al de su consumo.

Este combustible sólido de color negro se formó hace

mucho tiempo y presenta distintas variedades en función de

su composición. El carbón sustituyó a la madera como

fuente de energía cuando se consiguieron encontrar los

grandes yacimientos y se desarrollaron técnicas de minería

para su explotación. Este material desempeñó un papel

fundamental durante la Revolución Industrial y actualmente

sigue siendo el segundo recurso en importancia,

proporcionando aproximadamente el 30% del consumo

energético a nivel mundial, pero con el problema de los

efectos contaminantes.

EL ÁTOMO DEL

CARBONO

Este elemento se halla

en la naturaleza en

diferentes estados y se

combina de formas muy

numerosas, siendo

esencial para la vida.

COMBINACIONES DEL

CARBONO

El carbón presenta un

elevado contenido de

carbono, que circula de

forma cíclica por la

Naturaleza, también en

cuerpos inorgánicos.

CICLO DEL CARBONO

Parte de este

elemento se transforma

en carbón, que

representa un 22% del

total de carbono de la

Tierra

TIPOS Y CLASES DE CARBÓN

Las variedades de este combustible resultan del mayor o menor contenido en carbono y

humedad. La etapas de formación van desde la turba (con bajo contenido en carbono y alta

humedad) hasta la antracita (máximo poder calorífico).

CARBÓN VEGETAL TURBA LIGNITO COQUE HULLA ANTRACITA

EMPLAZAMIENTO DEL CARBÓN

Las tres cuartas partes de los

depósitos aprovechables de carbón

se localizan en Estados Unidos, los

países de la antigua URSS (cuenca

del Donets y Siberia Occidental), el

noroeste de China y Europa

Occidental

PROCESO DE TRANSFORMACIÓN

Desde hace millones de años, las plantas muertas se acumularon bajo el subsuelo y se

descompusieron por la acción de hongos y bacterias hasta formar carbón.

Otro producto, el carbón vegetal o de leña, resulta de la transformación de la madera dentro de

una pila (carbonera) a temperaturas de 300-400oC.

BOSQUE DE HELECHOS BOSQUE

CARBONERA MINA DE CARBON PIEDRA

CARBON VEGETAL FABRICA DE COQUE

ALTOS HORNOS

LAVADO Y CLASIFICACIÓN

El carbón se separa de otras rocas más pesadas por medio del agua. Una parte del material se

introduce en grandes hornos que alcanzan 900°C para conseguir coque.

AGUA CARBÓN

CARBÓN POLVO CARBÓN OVOIDE

IMPUREZAS

UTILIZACIÓN

El carbón se emplea para generar energía eléctrica y proporcionar calor, y en su

proceso de producción desprende gases y alquitrán. A través de otros tratamientos se

extraen los compuestos de azufre, que resultan El coque se usa en la fabricación de

acero.

ENERGÍA ELÉCTRICA HIERRO Y ACERO

CARBÓN

COQUE

INDUSTRIA QUÍMICA GAS DE CIUDAD CALEFACCIÓN

LA FORMACIÓN DEL PETRÓLEO FUENTES DE ENERGÍA NO RENOVABLES

Desde el momento en que se inició la racionalización de las búsquedas petrolíferas, esto se

plantease a los geólogos el problema del origen del petróleo; problema no solamente teórico,

sino también de gran interés práctico, por cuanto dilucidar las condiciones de su génesis

equivale a puntualizar qué tipo de formaciones geológicas son aptas para contenerlo.

Las primitivas teorías que le atribuían origen inorgánico,

considerando la reacción de carburos, de procedencia

volcánica, idónea para formar acetileno y, en último término,

hidrocarburos, pueden considerarse definitivamente

desacreditadas; tantas son las pruebas en favor de un origen

bioquímico a partir del plancton marino.

El plancton aparece constituido por infinidad de seres microscópicos o sub microscópicos, animales o vegetales —algas, protozoos, larvas de crustáceos, etc., que viven flotando

en la superficie del mar y dan lugar a ingentes acumulaciones

de materia orgánica.

Cuando estos seres vivos se instalan en mares poco profundos, o en zonas lagunosas

aisladas del mar abierto por barras arenosas, los bruscos cambios de temperatura y, en

particular, de salinidad, producen en ellos verdaderas hecatombes, gracias a las cuales

subsigue una verdadera “lluvia» dé materia orgánica sobre el fondo marino.

La inmensa cantidad de bacterias que viven en el fango del fondo del mar son las que

transforman la materia orgánica en materia madre del petróleo, al eliminar de ella el

oxígeno y el nitrógeno y provocar un aumento en el porcentaje de carbono y de hidrógeno.

De esta manera se van formando las gotitas de petróleo, que quedan en los barros

citados.

Para su formación, el petróleo necesita unas condiciones climáticas, geográficas y

fisicoquímicas determinadas. Su acumulación y su conservación precisan, asimismo,

especiales condiciones estratigráficas y tectónicas.

Ahora bien, como el petróleo se encuentra únicamente en las rocas que son a la vez

porosas y permeables, es evidente que ha de haberse producido una emigración a partir

de los barros madres, condicionada por una serie de factores.

El más importante de ellos parece ser el aumento de compacidad; en efecto, al irse

superponiendo, por la sedimentación, nuevas capas de fango a las ya existentes, el

aumento de presión que éstas ejercen sobre las inferiores provoca la expulsión de las

gotitas de petróleo, las cuales se desplazan hacia los lugares en que la presión es menor,

tales como los espacios porosos de las arenas.

La capilaridad desempeña asimismo un papel importante. Supongamos que unos

esquistos, derivados de los barros madres y empapados de petróleo, se hallan en

contacto con areniscas empapadas de agua: teniendo ésta una mayor tensión superficial,

se desplazará de los poros gruesos de la. arenisca a los finos del esquisto, y el petróleo

seguirá la dirección contraria.

Mediante tales mecanismos, y algunos otros menos importantes. como la presencia de

sustancias emulsionantes, el petróleo queda finalmente contenido en las denominadas

rocas almacén, donde se constituyen los yacimientos explotables.

Para retener el petróleo no es suficiente que haya una roca almacén apropiada, sino que

es necesaria la existencia de un casquete de roca impermeable que detenga ulteriores

desplazamientos de él. Las arcillas y los esquistos son los casquetes más corrientes, pero

también actúan como tales el yeso y las calizas y dolomitas de elevada densidad.

Ahora bien, aun dándose todas las condiciones expuestas, los hidrocarburos tenderían a

perderse; así, por ejemplo, si se considera una capa de roca almacén perfecta, con su

correspondiente casquete, la emigración ascensional del petróleo tenderá a extravasarlo

en superficie, a poca inclinación que presente dicha capa. No obstante, el hecho real es

que el petróleo se encuentra retenido en numerosos puntos de la corteza terrestre, y ello

gracias a las denominadas trampas, que pueden ser estructurales o estratigráficas.

Entre las estructurales cabe mencionar, en primer lugar, los anticlinales, que han sido

fuente de la mayor parte del petróleo obtenido hasta el momento actual. Son

particularmente propicios los anticlinales amplios, cuyos flancos presentan escaso

buzamiento. Los hidrocarburos sufren una migración y se acumulan según el orden de sus

densidades: en la parte superior encontramos los gaseosos —metano, propano, butano,

etc., inmediatamente debajo, los líquidos, o sea el petróleo, y en la parte inferior, el agua

que suele acompañarlos.

Cabe indicar que en los pozos profundos, por efecto de la presión reinante, el gas se halla

contenido en el petróleo, y se libera en el momento de la perforación, gracias al descenso de

presión que se produce. Como se comprende fácilmente, los sinclinales sólo podrán retener

petróleo cuando los hidrocarburos no vayan acompañados de agua, pero aun en tal caso

constituyen también una excelente trampa. Las fallas y los domos de sal lo son asimismo, en

particular los últimos: se trata de masas salinas que, habiendo sido empujadas, han ascendido

en forma de cúpula, doblando y cortando las capas sedimentarias superiores; gracias a ello, las

rocas almacén quedan en contacto con la sal, que actúa a manera de dique de contención de los

hidrocarburos.

Las trampas estratigráficas son producidas por variaciones en las condiciones de

sedimentación, que dan lugar a cambios laterales en el espesor, textura y porosidad de las

capas. Un caso muy característico son los lentejones de arenisca, denominados así por su forma

tan peculiar, englobados en capas de pizarras: el petróleo queda encerrado, y no puede escapar

de las masas areniscosas. A medida que van progresando los estudios petrolíferos, se concede

cada vez mayor importancia a las trampas estratigráficas, y es posible que, en un futuro no muy

lejano, produzcan más hidrocarburos que las estructurales.

Las principales zonas de producción actuales se hallan localizadas en los alrededores del

Caribe (Venezuela, Colombia, México, Estados Unidos), Oriente Medio, Indias Orientales y Rusia

Ofrece buenas perspectivas el Sahara argelino.

La prospección petrolífera moderna comprende tres fases En primer lugar, mediante estudios

geológicos generales, se procede a determinar aquellas zonas en que pueden haberse dado

condiciones favorables para la formación de hidrocarburos; seña ladas estas zonas, y utilizando

la fotografía aérea, los métodos geológicos de campo clásicos y la prospección geofísica, se

comprueba si existen trampas estructurales o estratigráficas; si las hay, se precisan sus

características exactas y se pasa a la última fase: las perforaciones.

Hay que proceder, no obstante, con suma cautela antes de decidirse a emprenderlas, por

cuanto los costos de perforación son sumamente elevados, y muchos oscilan entre 2000 y 3000

m. de profundidad. Los campos de torres que jalonan los campos petrolíferos son muestra de la

extraordinaria capacidad del hombre para dominar y explotar los recursos de la Naturaleza.

La unidad de energía más universal es la caloría (cantidad de

calor necesaria para elevar 1°C a 1 gr. de agua) o kilocaloría

(1°C a 1 litro de agua). Equivalencias: 1 kwh = 860 Kcal. =

3.601.000 Joule; 1Joule = 1 Newton-metro = 1 Watt-

segundo.

Conceptualmente, trabajo y energía, son sinónimos; en

1905 Einstein mostrará que también la masa es equivalente.

Valores comunes de energía en kilocalorías: Un fósforo 0.3;

Una manzana 100; Un litro de nafta 10.000.

Un Kg. de madera 3500 = una bañadera de agua caliente =

un hombre viviendo 24 horas.

La potencia, es el flujo de la energía, o la energía que se

pone en juego en la unidad de tiempo.

Carbón: Se encuentra en la naturaleza, combinado con hidrógeno y oxigeno, formado por

acción muy prolongada de presión y microbios.

En eras geológicas remotas, y sobre todo en el periodo carbonífero (que comenzó hace 362,5

millones de años), grandes extensiones del planeta estaban cubiertas por una vegetación

abundantísima que crecía en pantanos. Muchas de estas plantas eran tipos de helechos,

algunos de ellos tan grandes como árboles. Al morir las plantas, quedaban sumergidas por el

agua y se descomponían poco a poco.

A medida que se producía esa descomposición, la materia vegetal perdía átomos de oxígeno e

hidrógeno, con lo que quedaba un depósito con un elevado porcentaje de carbono. Así se

formaron las turberas. Con el paso del tiempo, la arena y lodo del agua se fueron acumulando

sobre algunas de estas turberas. La presión de las capas superiores, así como los movimientos

de la corteza terrestre y, en ocasiones, el calor volcánico, comprimieron y endurecieron los

depósitos hasta formar carbón.

Un consumo importante es la siderurgia; producir una tonelada de acero requiere 500kg

de carbón.

Las más grandes excavadoras y palas con que se lo extrae, cargan unas 100

toneladas por vez; y los camiones que lo transportan, unas 400.

La producción mundial de carbón en 1994 refleja la crisis de la minería en la Unión

Europea (la producción bajó un 17,4%) y en Rusia (decayó en un 6,2%). En cambio se

produjo un dinamismo en la industria carbonífera de Estados Unidos, China, India,

Colombia y Australia, entre otros países. La producción total en el mundo ese año fue

de 2.158,3 millones de toneladas, de las cuales China produjo un 27,4%, Estados

Unidos un 5,5% y la República de Suráfrica un 4,8%. En 1996 la producción mundial de

carbón fue de 4.666,7 millones de toneladas, siendo los principales productores China,

Estados Unidos, India, Rusia y Australia.

Tiene poder calorífico de unas 6500 cal/gr.;

el petróleo unas 10.000. Su combustión deja

significativos residuos.

Las minas de carbón activas están en unos

50 países, y las reservas, que son mayores

que las de petróleo, en unos 100 países. Las

mayores reservas de carbón están en

América del Norte, y en Europa Oriental.

China consume unos 2000 millones de

toneladas al año, y EEUU unos 1300.

Un 28% de la energía que consume el

mundo, la provee el carbón y esta proporción

está en fuerte crecimiento impulsada por los

altos precios del petróleo.

Otras Energías: Gas Natural

Se trata del gas metano CH4, también

llamado gas de los pantanos, que aparece

en algunos campos petroleros. Descubierto

en 1776 por Alejandro Volta, no es licuable a

presiones corrientes. Por dejar poco residuo,

es el mejor combustible para usinas térmicas

e instalaciones fijas industriales o

domiciliarias, transportado por gasoductos.

Los altos precios del petróleo hacen que este

combustible sea cada vez más importante.

Las turbinas a gas de ciclo combinado,

aumentaron tanto su eficiencia en los últimos

años, que se están convirtiendo en una de

las mejores alternativas para generar

electricidad. Pueden manejar cargas muy

variables en pocos minutos.

También es muy adecuado para producir

hidrógeno.

Gas Natural Comprimido (GNC)

En Argentina desde 1984, se favorece el

uso de gas natural en vehículos, pero

como no es licuable a costo razonable,

solo puede almacenarse en estado

gaseoso en recipientes que soporten muy

alta presión (250 bar) a los que debe

adaptarse la instalación para tener la

posibilidad de usar gas o nafta

alternativamente. El precio final depende

del tratamiento impositivo. Con los valores

de hoy, funcionar a gasoil cuesta

aproximadamente 50% que con nafta, y a

gas 30%.

El parque de vehículos a GNC en

Argentina, es el mayor del mundo, con

más de 1.400.000 unidades y se

incrementa en unos 20.000 autos

adicionales por mes.

Gas Licuado de Petróleo (GLP)

Es una mezcla de propano y butano, se puede transportar licuado a presiones

relativamente bajas (unos 4 bar), por lo que presenta mayor densidad de energía que el

GNC. Su uso estuvo prohibido para automotores en Argentina hasta ahora, pero en Octubre de 2003 se anunció que será habilitado (e.]), con un preCio no definido aún.

Energía Nuclear

Es una forma de obtener calor

fraccionando átomos de uranio; (fisión

nuclear) con el que se accionan calderas y

turbinas a vapor que, a su vez, mueven

alternadores que producen electricidad. No

produce residuos de CO ni CO2.

Debido a dos accidentes graves, (Three-

MiIe Island en Pennsylvania y Chernobyl en

Rusia), la instalación de nuevas plantas es

menos frecuente, y se cuestiona la

disposición de los residuos radiactivos.

Tienen dificultad para adaptarse a cargas

variables. En el futuro, con tecnologías

mejoradas, es probable que aumente su

uso. EE.UU tiene unas 100 usinas

nucleares. Francia va a la cabeza en

proporción de energía eléctrica de origen

nuclear.

Hay unas 500 plantas en el mundo.

Energía Eléctrica

Es generalmente producida a partir de

otra (mecánica, hidráulica, eólica o pila de

combustible). Actualmente, la energía

eléctrica en el mundo, que es la que

tenemos más al alcance de la mano,

proviene así: Carbón 34%, renovable 20%,

gas 18%, nuclear 18%, petróleo 10%.

Las redes para abastecimiento

comercial, industrial o doméstico, son muy

grandes, están muy interconectadas, y

operan en CA con frecuencias de 50 Hz. o

de 60 Hz. La corriente continua, por la que

tanto insistió Thomas Alva Edison, ya no

se usa para el servicio domiciliario.

Va ganando terreno la idea de pequeños

generadores para consumo individual

aportando sus excedentes a la red. Un

cuarto de la población mundial, no tiene

energía eléctrica.