Recursos Naturales: Clasificación y Características

Se considera recurso natural a todo lo que se obtiene de la naturaleza y satisface las necesidades del ser humano. Estas necesidades pueden ser materiales, energéticas o de agua. Los recursos naturales se clasifican según su disponibilidad a lo largo del tiempo, pudiendo ser renovables o no renovables. A veces se incluyen también los recursos inagotables.

Recursos Renovables

Son aquellos cuya cantidad disponible se mantiene constante. Generalmente proceden de plantas, animales y del agua.

Recursos No Renovables

Son aquellos que existen en una cantidad determinada y, a medida que se utilizan, se agotan. Generalmente son de origen mineral. La mejor estrategia respecto a estos recursos es usarlos con moderación y solo en aplicaciones en las que resultan insustituibles.

Recursos Inagotables

Son aquellos que no se agotan, como la luz solar, la energía del mar y el viento.

La explotación de los recursos naturales produce un impacto ambiental. Se entiende por impacto ambiental el efecto que produce una actividad humana sobre el medio ambiente, aunque el concepto puede extenderse a los efectos de un fenómeno natural, generalmente de tipo catastrófico.

El Carbón: Origen, Tipos y Contaminación

El carbón es un combustible sólido de origen vegetal. Se formó en el periodo carbonífero a partir de restos orgánicos, principalmente vegetación que crecía en zonas pantanosas. En la masa vegetal sumergida se producen cambios químicos por la acción de bacterias y hongos. La masa vegetal aumenta su contenido en carbono por la acción de las bacterias anaerobias. Si, además, la masa vegetal queda cubierta por capas de materiales impermeables, se mantienen las condiciones y continúa el proceso de carbonización. El mecanismo de sedimentación hace que la masa alcance cierta profundidad, aumentando la presión y la temperatura, lo que concentra aún más la cantidad de carbono.

Tipos de Carbón

Según el contenido de carbono, existen distintas clases de carbón:

• Turba: Es el más reciente y con menor contenido en carbono (59%).
• Lignito: Tiene mayor contenido de carbono (69%).
• Hulla: Tiene alto contenido en carbono (85%) y se utiliza como combustible en las centrales térmicas.
• Antracita: Mayor contenido en carbono (95%).

Además del carbono, el carbón contiene hidrocarburos volátiles, azufre y nitrógeno. Los productos resultantes de la combustión del carbón son contaminantes, como el CO2 (efecto invernadero), el azufre y el nitrógeno (lluvia ácida). Uno de los principales inconvenientes del uso del carbón como combustible es precisamente esta contaminación, aunque también hay otros, como el agotamiento del recurso y el impacto ambiental que causa la mina.

Recursos Energéticos: Renovables y No Renovables

Los recursos energéticos son aquellos que se explotan para obtener energía. También se llaman fuentes de energía y se clasifican en renovables y no renovables.

Energías Renovables

Las fuentes de energía renovable son la solar, eólica, mareomotriz, olas, hidráulica y biomasa (esta última es renovable hasta cierto punto).

Energías No Renovables

Las energías no renovables incluyen la energía nuclear y los combustibles fósiles como el petróleo, el gas natural y el carbón.

El Petróleo: Formación, Extracción y Usos

El petróleo es un aceite mineral de olor fuerte y color oscuro, menos denso que el agua, constituido por una mezcla de hidrocarburos acompañada de nitrógeno, azufre y oxígeno. Se emplea como combustible en coches, aviones, etc., y en la obtención de plásticos, fertilizantes, productos alimenticios, materiales de construcción, pinturas, textiles, adhesivos y disolventes. También se usa para generar electricidad, aunque su uso no está muy extendido.

El proceso de formación del petróleo es semejante al del carbón. Se trata de plancton y algas marinas que se fueron depositando y sufrieron procesos químicos. A diferencia del carbón, en estos procesos se acumulan hidrocarburos.

La explotación moderna del petróleo comenzó en 1959 en Estados Unidos con la perforación de los primeros pozos, que eran muy superficiales. Durante la primera mitad del siglo XX se desarrollaron procesos industriales gracias a los cuales la gama de productos derivados del petróleo alcanzó una gran diversidad. Esto, unido a la invención del automóvil y a las necesidades energéticas bélicas, provocó un aumento espectacular en la demanda y producción del petróleo.

Una vez extraído, el crudo se separa del agua, los elementos sólidos y el gas. Se transporta a una refinería en barco o a través de un oleoducto. En lo referente al proceso de refinado, se llama destilación fraccionada, que permite obtener distintos productos a distinta temperatura.

Combustibles Gaseosos: Tipos y Características

Los combustibles gaseosos contienen una mezcla de hidrocarburos que se emplea para proporcionar energía. Las propiedades de los diferentes gases dependen de su composición. Los combustibles gaseosos empleados en la actividad industrial y doméstica son:

• Gas de hulla: Se obtiene del carbón y sus propiedades son semejantes al gas natural.
• Gases embotellados: Compuestos especialmente por hidrocarburos ligeros.
• Gas natural: Es una mezcla de gases que se encuentra en el subsuelo, generalmente asociados a yacimientos de petróleo. El principal componente del gas natural es el metano.

Inicialmente, el gas natural que aparecía en casi todos los yacimientos petrolíferos se quemaba a la salida del pozo. Actualmente, se recoge y, para transportarlo, se somete a un proceso de licuefacción. El principal inconveniente del gas natural es el efecto invernadero, ya que se produce CO2. La producción de CO2 que se emite en la combustión del gas natural es menor a la del petróleo y la del carbón. Otros inconvenientes del uso del gas natural son la lluvia ácida, por el contenido en azufre del gas.

Energía Nuclear: Fisión y Fusión

Fisión

Es la ruptura de átomos de plutonio o uranio que se utiliza en las centrales nucleares para obtener energía eléctrica.

Fusión

Es la unión de átomos de hidrógeno. Este proceso produce más energía que la fisión y no genera residuos contaminantes.

Combustibles Nucleares

Son los elementos de los que se extrae la energía que mantiene unidos sus núcleos, como el uranio y el plutonio. En las reacciones de fisión, un núcleo de un átomo grande se bombardea con neutrones y el átomo se divide, formándose dos átomos más ligeros, tres neutrones y mucha energía. El uranio y el plutonio se usan como combustibles en las centrales nucleares para la obtención de energía eléctrica.

El hidrógeno se utiliza en las reacciones de fusión, que consisten en la unión de dos núcleos ligeros para formar un átomo más pesado (helio). En esta reacción se desprende energía. El aprovechamiento de la energía de fusión requiere la investigación y el desarrollo de sistemas tecnológicos adecuados. Estas reacciones son interesantes, ya que el hidrógeno se encuentra de forma prácticamente ilimitada en la naturaleza y, además, no se producen residuos radiactivos.

Recursos Minerales: Metálicos y No Metálicos

Son aquellos que se encuentran en la corteza terrestre en concentración suficiente para ser extraídos y producidos. Pueden ser recursos minerales metálicos o no metálicos.

Recursos Minerales Metálicos

Son aquellos de los que se obtienen los materiales metálicos. Por lo general, estos recursos no se encuentran en estado puro y deben tratarse mediante procesos físicos y químicos para la obtención del metal.

• Hierro: Es el metal más utilizado, no tanto en estado puro, sino como aleación. El hierro se obtiene de diferentes minerales (magnetita, pirita) que se tratan en los altos hornos. En estas instalaciones se hace reaccionar el mineral de hierro con carbón a muy alta temperatura. El resultado de esta reacción es que el hierro se separa del resto de elementos, que constituyen la escoria. El producto de esta reacción se llama arrabio y se utiliza en la industria siderúrgica para obtener distintas aleaciones del hierro.
• Cobre: Se puede obtener, aunque en pequeñas cantidades, del cobre puro (nativo). También se obtiene de los minerales del cobre (cuprita y calcopirita) que se someten a procesos físicos y químicos en los convertidores.
• Aluminio: Para separar el aluminio del resto de elementos que componen el mineral (bauxita) es necesaria una enorme cantidad de energía, hasta el punto de que es mucho más fácil y económico el reciclaje que la obtención a partir del mineral.

El Agua: Un Recurso Polivalente

Como recurso natural, el agua resulta imprescindible para el desarrollo de la agricultura y la ganadería. Además, se utiliza para la obtención de energía. Por su origen, se distinguen las aguas obtenidas de fuentes convencionales, que siguen el llamado ciclo hidrológico, de las procedentes de fuentes no convencionales.

Fuentes Convencionales

Se entiende por fuente convencional de recursos hidráulicos las aguas que, dentro de su ciclo, corresponden a las aguas dulces superficiales y a las subterráneas. Las primeras comprenden las de ríos, lagos, torrentes y marismas. Las subterráneas pertenecen a aguas almacenadas en el subsuelo y circulan por él. Proceden de la infiltración en el terreno de las aguas superficiales. Cuando el agua filtrada encuentra una superficie impermeable, forma un depósito subterráneo llamado acuífero.

Fuentes No Convencionales

Las fuentes hidráulicas no convencionales son las aguas recicladas y las desalinizadas. El agua puede volver a servir si se reintegra a su medio y, en zonas costeras, se puede extraer la sal del agua marina, de forma que se obtiene un volumen que puede cubrir las necesidades donde el suministro de agua no resulta suficiente.

El Ciclo Hidrológico y la Energía Hidráulica

En la naturaleza, el agua sufre una serie de cambios en los que adquiere y cede energía, en distintas etapas de un recorrido circular conocido como ciclo hidrológico. Desde los mares, ríos, lagos, e incluso desde los seres vivos, se evapora constantemente el agua hacia la atmósfera, donde forma nubes. Cuando las condiciones meteorológicas son las adecuadas, el agua atmosférica precipita hacia el suelo en forma de lluvia o de nieve. Del agua que cae, una parte se evapora de nuevo en poco tiempo, otra se escurre por la superficie del terreno hasta los ríos, lagos, lagunas y océanos, y el resto se infiltra en las capas subterráneas. Si el agua subterránea reaparece en la superficie, forma manantiales y lagos que, mediante el sistema hidráulico, fluyen hasta los mares y océanos, donde este proceso vuelve a empezar.

Aplicaciones de la Energía Hidráulica

Se denomina energía hidráulica a la que se obtiene del aprovechamiento de las energías cinética y potencial de la corriente de ríos, saltos de agua y mareas. Es un tipo de energía sostenible cuando su impacto ambiental es mínimo y usa la fuerza hidráulica sin represarla. En caso contrario, se la considera una forma de energía renovable, pero que tiene un gran impacto ambiental. La energía hidráulica puede aprovecharse de diferentes maneras: existen pequeñas explotaciones en las que la corriente de un río mueve un rotor de palas y genera un movimiento que se transmite, por ejemplo, a un molino. Sin embargo, la utilización más significativa la constituyen las centrales hidroeléctricas de represa, donde se transforma la energía potencial de la masa de agua acumulada en el embalse en energía cinética cuando se libera el paso de una conducción que permite su caída. El agua, mediante esta tubería de descarga, es conducida hasta las turbinas hidráulicas. El movimiento de las turbinas se transforma en energía eléctrica en los generadores y se suministra a las redes eléctricas.

Usos Industriales, Agrícolas y de Abastecimiento del Agua

Usos Industriales

Los principales usos industriales en los que se emplea el agua son:

• Como materia prima: Constituye un componente más del producto final.
• Como disolvente: Como compuesto químico, se utiliza para depurar otros productos o para facilitar su manipulación y almacenaje una vez disueltos en ella.
• Como refrigerante: El agua puede absorber importantes cantidades de calor sin sufrir un gran aumento de la temperatura. Con aditivos contra la corrosión, se usa para refrigerar desde motores de explosión y piezas sometidas a fricción hasta las pilas atómicas de las centrales nucleares. El agua sirve también como medio transportador del calor en los sistemas de calefacción.

El agua, finalmente, se utiliza como medio de transporte de grandes pesos que se mantienen en flotación y se desplazan a través de canalizaciones. Como disolvente, necesita agua de gran pureza química, obtenida por destilación.

Usos Agrícolas y de Abastecimiento

Para los usos agrícolas y de abastecimiento se precisa un agua pobre en sales y sin impurezas. En agricultura, el agua se utiliza principalmente para el riego, necesario para asegurar el crecimiento y la producción de las plantas.