La mayoría de los problemas medioambientales se generan por el empleo de combustibles fósiles




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IMPACTO MEDIOAMBIENTAL ASOCIADO AL EMPLEO DE LA TECNOLOGÍA

O B J E T I V O

Exponer las repercusiones ambientales y socioeconómicas de los principales impactos ambientales asociados al uso de la energía.

Introducción

 

La sociedad moderna es cada día más consciente del impacto medioambiental asociado al uso de la energía. Prueba de ello es que dicha concienciación se hace perceptible en todas las fases del ciclo del combustible, desde la detección de las materias primas hasta la eliminación o almacenamiento de los residuos generados por su uso, pasando por la explotación y producción de los combustibles, el transporte y la distribución de los mismos.



La mayoría de los problemas medioambientales se generan por el empleo de combustibles fósiles.

Asimismo, el suministro y uso de la energía conlleva otro tipo de problemas diferentes a los puramente medioambientales, como los referentes al desarrollo sostenible y los de naturaleza social.

Problemas de sostenibilidad. Se basan en los previsibles colapsos de suministro que se producirán a nivel mundial en un futuro no muy lejano si se sigue con la actual política consumista y de dependencia hacia los combustibles fósiles, en especial, del petróleo. Esta situación ya fue descrita en el libro "Límites para el crecimiento" (1970), que se basa en una serie de simulaciones de la evolución de la demanda y de la oferta de petróleo en el mundo.

Estos problemas salieron por primera vez a la luz durante la primera crisis energética del petróleo, en 1973, cuando los países de la OPEP (Organización de Países Exportadores de Petróleo) decidieron aumentar drásticamente el precio del barril de manera coordinada para mostrar su gran influencia sobre el mercado, en contrapartida a las compañías petrolíferas mandatarias de occidente.

- Problemas sociales. Aunque están íntimamente ligados a causas medioambientales, existen una serie de problemas sociales independientes de éstas. Por ejemplo, en varias ocasiones han aparecido tensiones económicas y políticas entre los países, debido a la concentración de reservas de combustibles en zonas concretas del mundo: la crisis del Canal de Suez en 1956, la del petróleo de 1973 o la más reciente crisis del Golfo Pérsico del año 1990.

A lo largo de esta asignatura se tratarán en profundidad los principales problemas que afectan a los orígenes de los flujos energéticos renovables y a los constituyentes de nuestro planeta: atmósfera, océanos y continentes1.

Antes de entrar en materia, resultará útil definir algunos conceptos fundamentales como la contaminación atmosférica, la emisión de gases o la noción de fuente contaminante.

Se define como contaminación atmosférica la existencia en la atmósfera de humos, gases, vapores tóxicos, así como de polvo, gérmenes microbianos y sustancias radiactivas, a niveles superiores a los naturales como resultado de los residuos generados por la actividad humana.

La emisión de gases es la producción de sustancias en estado gaseoso a consecuencia de cualquier proceso industrial, natural o doméstico que, al dispersarse por la atmósfera, varía las características del aire anteriores a su efecto. Por inmisión se entiende la acción de asimilar estos gases por parte de personas, animales o plantas.

Asimismo, una fuente contaminante es cualquier dispositivo o instalación, estática o dinámica, que vierte de forma continua o discontinua sustancias sólidas, líquidas o gaseosas, que generen una modificación del medio natural.

1 Aquí sólo se hace mención. Los aspectos que afectan a continentes y océanos, tales como el ciclo del agua, los flujos geotérmicos, los gradientes térmicos oceánicos y las mareas, se desarrollarán con posterioridad a lo largo del curso.

La atmósfera.

La atmósfera es la capa gaseosa que envuelve la Tierra, la cual se extiende hasta unos 10.000 km a partir de la superficie terrestre.

Cuando la Tierra se solidificó, hace unos 5.000 millones de años, se cree que la atmósfera estaba constituida básicamente por dióxido de carbono, sin apenas oxígeno libre. Esta teoría es coherente con la naturaleza de Marte y Venus, ya que ambos planetas poseen una atmósfera que supera en más del 90% la concentración en dióxido de carbono (CO2).

Hace unos 3.800 millones de años, aparecieron las primeras formas de vida en la Tierra en forma de bacterias. Estos organismos primitivos evolucionaron a formas de vida más complejas -las antecesoras de las algas- capaces de realizar la fotosíntesis, es decir, utilizar la energía de los rayos solares como fuente de energía. De esta forma, aprovecharon el dióxido de carbono de la atmósfera para combinarlo con el hidrógeno del agua y liberar oxígeno, con el fin de fabricar los carbohidratos propios de la mayor parte de su constitución.

La presencia de la vida en la Tierra hizo que de forma progresiva, la composición de la atmósfera cambiase sustancialmente, reduciendo la cantidad de CO2 hasta niveles por debajo de los 260 ppm1 (aprox. 0,026%), mientras que la concentración de oxígeno pasó de unos niveles insignificantes a la concentración actual del 21% en volumen en la atmósfera.

Parte de las deposiciones de bosques y otras formas de vida del período carbonífero, acaecido hace unos 350 millones de años, se han convertido en el carbón, petróleo y gas natural que actualmente utilizamos. Por lo tanto, al quemar estos combustibles fósiles, estamos retornando a la atmósfera el dióxido de carbono que hace mucho tiempo fue extraído de la misma.

Las características físicas y químicas de la atmósfera (densidad, presión y temperatura), tal y como hoy la conocemos, varían en relación a la altitud, de manera que se puede subdividir en unos estratos o capas bien diferenciadas: troposfera, estratosfera, mesosfera y termosfera.

A medida que aumenta la altitud, la densidad del aire va disminuyendo por la menor fuerza de atracción que ejerce la Tierra sobre éste, de tal forma que el 50% de la masa total de aire se encuentra por debajo de los 5 km sobre el nivel del mar.

Su composición consta mayoritariamente de nitrógeno, oxígeno y agua, y, en menor grado, de dióxido de carbono y otros gases como el helio o el ozono (tabla 3.1).

 

CONSTITUYENTE

PESO MOLECULAR

FRACCIÓN RESPECTO DEL TOTAL

Nitrógeno

28,016

0,7808

Oxígeno

32,00

0,2095

Argón

39,94

0,0093

Vapor de agua

18,02

0-0,04

Dióxido de carbono

44,01

0,00026

Neón

20,18

18 ppm

Helio

4,00

5 ppm

Kripton

83,7

1 ppm

Hidrógeno

2,02

0,5 ppm

Ozono

48,00

0-12 ppm




Tabla 3.1.

Composición del aire seco en la atmósfera.

En la figura 3.1 se ilustra la variación de la temperatura y altitud con la presión en la atmósfera.

La troposfera, que comprende los 15 primeros kilómetros, acumula el 80% de la masa total de la atmósfera y la totalidad del vapor de agua. En este estrato, la temperatura disminuye a un ritmo de 6,5ºC por km. Las capas superiores de la troposfera, muy frías y pesadas (-80ºC), tienden a desplazar por su propio peso, de forma vertical, a las capas inferiores, bastante más calientes (movimientos convectivos). Éstas, al ascender, dan lugar a la formación de las nubes por la condensación del vapor de agua que transportan.

Entre los 20 y 50 km se tiene una zona de inversión térmica, es decir, una región donde la temperatura aumenta con la altura2. En esta situación, no hay posibilidad de movimientos convectivos, ya que el aire caliente está por encima del aire frío, con lo que los únicos movimientos que se producen son de naturaleza horizontal. Esta región se denominaestratosfera.

Entre los 50 y los 80 km se extiende la mesosfera. A diferencia de la estratosfera, en esta región tienen lugar desplazamientos verticales de las masas de aire, ya que la temperatura vuelve a disminuir con la altura.

La zona superior de la mesosfera se superpone con una región denominada ionosfera, constituyente de la termosfera. En este lugar, los componentes atmosféricos han dejado de estar en forma molecular para pasar a un estado ionizado, lo cual favorece que la densidad de esta zona sea muy pequeña.



Figura 5.1: Variación de la temperatura y la presión con la altitud en la atmósfera. 
Fuente: reseña bibliográfica nº 16.

1 Partes por millón. 
2 La razón de esta particularidad se explicará en el capítulo referente al agotamiento de la capa de ozono.
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