Recursos geològics i energètics: Guia completa

Recursos geològics naturals

Classificació segons la seva utilitat

• Energètics: carbó, petroli i gas natural.
• No energètics: roques i minerals industrials.

Classificació segons el seu origen

• Biòtics: provenen d'éssers vius (carbó, petroli i gas).
• Abiòtics inorgànics: com ara els metalls pesants.

Classificació segons la seva renovació

• Renovables: es generen ràpidament.
• No renovables: es formen molt lentament.

Recursos minerals

Els recursos naturals minerals són no renovables i s'extreuen de jaciments.

Formes d'extracció

• Subterrània: mitjançant mines amb pous o galeries.
• Superficial: a través de pedreres o graveres.

Roques industrials

S'utilitzen principalment en la construcció i la indústria. L'extracció subterrània d'aquestes roques sol ser més cara.

Principals tipus de roques industrials

• Àrids
• Aglomerats
• Roques de construcció
• Vidre
• Productes ceràmics

Àrids

Són fragments de roca de diferents mides com la grava, la sorra i l'argila. S'utilitzen per fabricar formigó (mescla de ciment, aigua i sorra).

• Naturals: provenen de graveres.
• Artificials: s'obtenen mitjançant el triturat de pedra.

Aglomerats

Es tracta d'una massa compacta de materials fins. La mescla d'H₂O, àrid i un aglomerant dóna com a resultat un aglomerat.

• Tipus:
  • Calç: prové de la calcària.
  • Ciment: prové de la calcària i l'argila.
  • Guix: utilitzat en la construcció.

Roques de construcció

• Ornamentals: roques tallades i polides, com el marbre.
• De construcció:
  • Només tallades (si són difícils de polir), com les roques volcàniques.
  • Usos: paviments, teulades i murs.
• Vidre: s'obté del quars (sorra) i altres compostos. És fràgil i mal conductor de la calor.
• Ceràmica: feta d'argiles i silicats d'alumini. S'usa per a rajoles i terrasses.

Tipus de minerals

Minerals metàl·lics

• Ferro: hematites, oligist i magnetita.
• Plom: galena.
• Alumini: bauxita.
• Coure: calcopirita i malaquita.
• Mercuri: cinabri.
• Estany: cassiterita.
• Zinc: blenda o esfalerita.

Minerals no metàl·lics

• Sofre: pirita.
• Silici: silici.
• Sodi: halita.
• Calci: calcita.
• Potassi: silvina.

Conceptes de mena i ganga

• Mena: mineral útil del qual es pot obtenir un metall.
• Ganga: material sense valor econòmic que acompanya la mena.

Tipus d'explotacions i impactes

Explotacions superficials

Es realitzen a poca profunditat i són més econòmiques.

• Gravera: s'extreuen àrids i materials disgregats. Sovint acaben convertides en abocadors a causa dels forats generats.
• Pedrera: s'extreuen roques industrials i material sense disgregar. L'impacte principal és en el paisatge i la pèrdua del sòl.
• A cel obert: grans obertures que poden arribar a afectar els aqüífers.

Explotacions subterrànies

• Mines amb pous i galeries: presenten problemes de contaminació d'aqüífers i riscos d'enfonsament.

Impactes de la mineria

• Modificació del relleu (esllavissades, esfondraments) i manca de vegetació.
• Impactes acústics (pel trànsit de vehicles).
• Alteració de les lleres dels rius i dels aqüífers.
• Erosió del sòl.

Mesures de prevenció i correcció

• Per evitar l'erosió: subjecció de talussos i replantació.
• Pel paisatge: plantació d'arbres i regeneració vegetal.
• Per evitar la contaminació: control de l'aire i la pols, i eliminació d'elements tòxics de l'aigua.

Recursos energètics

Classificació dels recursos energètics

• Energies convencionals: inclouen les energies no renovables i algunes de consolidades.
  • Combustibles fòssils: carbó, petroli i gas natural.
  • Energia hidràulica i fissió nuclear.
• Energies alternatives: eòlica, solar (tèrmica i fotovoltaica), geotèrmica, mareomotriu i bioenergètiques.

Energies convencionals

Carbó

• Creació: restes vegetals enterrades en zones pantanoses que es descomponen sense oxigen (procés anaeròbic). Sota altes pressions i temperatures es converteixen en roca sedimentària.
• Problema: alta emissió de CO₂, que contribueix a l'efecte hivernacle i la pluja àcida.
• Tipus (de més jove a més vell): torba, lignit, hulla i antracita.

Petroli

Creació: organismes marins i sediments acumulats en capes prop de la costa. En una primera fase hi ha una descomposició biològica aeròbica (bacteris) i en la segona, la pressió i la temperatura trenquen les cadenes de carboni.

• Es troba en trampes petrolíferes (roca impermeable + roca magatzem).
• El procés industrial per obtenir productes s'anomena refineria (destil·lació fraccionada).
• Productes segons la densitat:
  • Gasos: metà, butà, GLP.
  • Lleugers: gasolina.
  • Intermedis: querosè, gasoil.
  • Pesants: fueloli, asfalt.
• Impacte: gasos d'efecte hivernacle (CO₂ i vapor d'aigua), pluja àcida i CO (boirum fotoquímic).

Gas natural

• Origen: orgànic, sovint associat a jaciments de petroli.
• Usos: calefacció i centrals tèrmiques.
• Impacte: emissió de diòxid de carboni i vapor d'H₂O.

Fissió nuclear

Consisteix en la desintegració d'isòtops radioactius per obtenir molta energia.

• Procés: Radiació → calor → turbina → alternador → electricitat.
• Impactes: radiació (risc de càncer i mort) i residus nuclears.
• Seguretat: disposa de tres barreres de protecció (beina, vas del reactor i edifici de contenció) i sistemes d'emergència.

Energia hidràulica

Aprofita l'energia de l'aigua en moviment per moure una turbina i generar electricitat.

• Tipus:
  • De regulació: en embassaments.
  • Fluent: minicentrals que aprofiten part del cabal del riu.
  • De bombeig: l'aigua es puja a un embassament superior en hores de baix consum per generar energia en baixar-la.
• Nota: No es considera una energia totalment neta pels seus impactes ecològics i socials.

Energies alternatives

Energia eòlica

S'organitza en parcs eòlics (connectats) o aerobombes (aïllats).

• Avantatges: no contamina i té una alta rendibilitat.
• Impactes: visual, acústic i afectació a les aus.

Energia solar

És inesgotable i neta. Depèn del clima, la latitud i els cicles solars.

• Solar tèrmica: escalfament directe. Pot ser passiva (hivernacles) o activa (amb líquids caloportadors).
• Solar fotovoltaica: transforma la llum en electricitat mitjançant cèl·lules de silici (efecte fotoelèctric).
• Tipus d'instal·lacions: aïllades, connectades a la xarxa o centrals elèctriques amb miralls.

Energia geotèrmica

Aprofita la calor interna de la Terra.

• Baixa entalpia: per a calefacció i aigua calenta sanitària.
• Alta entalpia: per produir electricitat mitjançant turbines de vapor.

Hidrogen

Molt abundant però rar en estat pur.

• Obtenció: electròlisi, processament de gas natural o fotoelectròlisi.
• Problemes: cost elevat i alta inflamabilitat.

Energia mareomotriu

• Tipus: marees (energia potencial), gradient tèrmic, corrents marins (energia cinètica) i onades (energia mecànica).
• Inconvenients: localització restringida, impacte litoral i cost elevat.

Bioenergia (biomassa)

Utilitza matèria orgànica i es considera CO₂ neutre.

• Problema: pot causar desforestació.
• Transformació: biocombustibles (bioetanol) i biogàs mitjançant fermentació.

Fusió nuclear

Fusió d'àtoms que genera una gran quantitat d'energia a temperatures molt altes.

• Avantatges: poc combustible i absència de residus perillosos.
• Problemes: gran dificultat tecnològica actual.

Resum d'avantatges i inconvenients

Energies convencionals

• Carbó, petroli i gas natural:
  • ✔ Subministren molta energia i tenen usos diversos.
  • ✘ Provoquen contaminació atmosfèrica i les reserves són limitades.
• Fissió nuclear:
  • ✔ Molta energia amb poc combustible; no contamina l'aire.
  • ✘ Tecnologia cara i genera residus molt perillosos.
• Hidràulica:
  • ✔ Renovable, no contamina l'aire i regula el cabal.
  • ✘ Modifica ecosistemes i risc de trencament de preses.

Energies alternatives

• Eòlica:
  • ✔ A l'abast de tothom i renovable.
  • ✘ Impacte en el paisatge i perill per a les aus.
• Solar:
  • ✔ Renovable i no genera residus.
  • ✘ Producció discontínua i tecnologia encara cara.
• Geotèrmica:
  • ✔ Renovable i tecnologia relativament barata.
  • ✘ La seva disponibilitat està molt localitzada geogràficament.
• Hidrogen:
  • ✔ No genera residus i alta disponibilitat (aigua).
  • ✘ El procés d'hidròlisi requereix molta energia.
• Mareomotriu:
  • ✔ Renovable i sense residus.
  • ✘ Impacte en el litoral i necessitat de grans desnivells de marea.
• Bioenergia:
  • ✔ Renovable i tecnologia barata.
  • ✘ Emet CO₂ durant la combustió.
• Fusió nuclear:
  • ✔ Requereix poc combustible.
  • ✘ Cal millorar molt la tecnologia per fer-la viable.