Tema 7. EL CAMINO HACIA LA SOSTENIBILIDAD

Si se mantienen las tendencias actuales de crecimiento Si se mantienen las tendencias actuales de crecimiento de la población mundial, industrialización, contaminación de la población mundial, industrialización, contaminación ambiental, producción de alimentos y agotamiento de los ambiental, producción de alimentos y agotamiento de los recursos, este planeta alcanzará los límites de su recursos, este planeta alcanzará los límites de su crecimiento en el curso de los próximos cien años. El crecimiento en el curso de los próximos cien años. El resultado más probable sería un súbito e incontrolable resultado más probable sería un súbito e incontrolable descenso tanto de la población como de la capacidad descenso tanto de la población como de la capacidad industrial.industrial.

(El Club de Roma. D.L. Meadows y otros, (El Club de Roma. D.L. Meadows y otros, Los Límites del Los Límites del CrecimientoCrecimiento, 1972), 1972)

¿Hacia dónde vamos?¿Hacia dónde vamos?

• ¿Estamos en un periodo de catástrofes ambientales?• ¿Tienen razón los científicos?• ¿Tenemos que preocuparnos?

Tenemos que reaccionar y preocuparnos por Tenemos que reaccionar y preocuparnos por nuestro planeta, es nuestra responsabilidad nuestro planeta, es nuestra responsabilidad

ante las generaciones futurasante las generaciones futuras

LOS RECURSOSLOS RECURSOS“Los recursos naturales son aquellos elementos que

provienen de la naturaleza y que el hombre es capaz de utilizar en su provecho”

55

El desarrollo humano se ha hecho siempre a base de la explotación de los recursos de su entorno.

Desde el origen del hombre hasta la revolución industrial, el uso de los recursos naturales no causó demasiados impactos.

La revolución industrial y el aumento de la población a partir del año 1700 marcan un punto de inflexión en esta tendencia.

“La naturaleza ofrece unos recursos y el hombre no tiene mas que coger todo aquello que necesita

sin pensar en las consecuencias”

En tiempos del Imperio Romano se calcula que había ciento cincuenta millones de habitantes, 50 en torno al Mediterráneo, 50 en China, y el resto dispersos por todos los continentes. La población necesita varios siglos para duplicarse.

Después, el crecimiento se acelera. La población se duplica en doscientos años.

En el siglo XVI se alcanzan los quinientos millones de habitantes.

Y se sigue acelerando. En 1900 hay mil seiscientos millones.

Después se duplica en aún menos tienpo, alcanzando los tres mil millones en los años sesenta

Finalmente ha vuelto a duplicarse en menos de cuarenta años, superando la cifra de los seis mil millones de habitantes en 1999.

Aumento de poblaciónAumento de población

66

1.000

Atila

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1.250 1.5001.0005002500-250

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200400600

1.750

Revo

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800

2.0002.000

3.0003.000

4.000

5.000

6.000

4.000

5.000

6.000

2.000

77

Situación actualSituación actual

88

Hay una mayor conciencia con respecto a la sobreexplotación de los recursos, pero….

1.Las economías emergentes necesitan explotar recursos para alcanzar el nivel de vida de los países desarrollados.

2.La población sigue creciendo

3.Los recursos son limitados

Clasificación de los recursosClasificación de los recursos

99

Los recursos se pueden clasificar en función de distintos criterios, pero el más utilizado es el de la capacidad de regeneración del recurso.

1010

renovable

no renovable

potencialmente renovable

renovable

renovable

no renovable

no renovablerenovable

potencialmente renovable

Principales recursos utilizados por Principales recursos utilizados por el hombreel hombre

1. Agua2. Suelo

• Agricultura• Minería

3. Los seres vivos como recurso• Ganadería• Recursos pesqueros

4. La energía• Energías no renovables. Carbón, gas natural, petróleo y energía nuclear.

• Energías renovables. Solar, hidráulica, eólica, maremotriz, geotérmica, biomasa, hidrógeno y fusión.

El agua, un bien necesarioEl agua, un bien necesario

1212

La vida en el planeta depende del agua, pero el aumento de población hace que peligre este recurso por la pérdida de calidad.

El ciclo natural del agua tiene una gran capacidad de purificación. Pero esta misma facilidad de regeneración del agua, y su aparente abundancia, hace que sea el vertedero habitual en el que arrojamos los residuos producidos por nuestras actividades.

Esto obliga a la humanidad al tratamiento del agua contaminada, a la creación de infraestructuras para garantizar el abastecimiento y otras soluciones con fuerte impacto ambiental

1313

El ciclo del agua

1414

En la hidrosfera se pueden distinguir dos grandes sistemas:

1. Sistema continental1. Sistema continentalAguas superficiales

RíosLagos

Aguas subterráneas

2. Sistema marítimo - oceánico2. Sistema marítimo - oceánico

rr

1515

1616

Consumo de agua en el mundoConsumo de agua en el mundo

1717

Consumo de aguaConsumo de agua

El consumo de agua está creciendo de forma imparable, fundamentalmente debido a:

1. Aumento de la población2. Expansión de la industria3. Agricultura4. Mejoras de la capacidad de vida de la población

Dato objetivoDato objetivo

1500 millones de personas carecen de agua potable o tienen problemas para conseguirla.

1818

SolucionesSoluciones

• Mejoras en la gestión del agua• Mejoras de canalización• Educación sobre el agua• Respeto a la cultura del agua• Reutilización• Uso de nuevas tecnologías

Y especialmente…

Reducir el consumo

El agua en EspañaEl agua en España

1919

España es un país pobre en agua:

Recursos: Menos de la mitad del promedio mundialConsumo: Por encima del promedio mundial

El mayor gasto es en agricultura y ganadería (>78%)

El agua consumida procede de ríos, subsuelo (problemas de sobreexplotación) y en algunos casos de desaladoras.

El sueloEl suelo

2020

El suelo es la base de una serie de recursos importantes y de usos por parte del ser humano:

•Madera•Alimentos•Leña (energía)•Construcción de vías de transporte u otras infraestructuras•Fuente de recursos minerales (aluminio, arcillas…)•Asentamientos humanos

Por esta razón es importante su estudio y conservación y adoptar medidas ante los problemas que presenta, el principal de ellos, la erosión favorecida por las actividades humanas.

Definición de sueloDefinición de suelo

2121

Es la cubierta más superficial de la corteza terrestre, resultado de la interacción entre las rocas de la superficie terrestre, la atmósfera, la hidrosfera y la biosfera.

Impactos sobre el sueloImpactos sobre el suelo

2222

• Erosión• Contaminación• Sobreexplotación• Empobrecimiento• Compactación• Degradación biológica• Pérdida por recubrimiento (asfaltados…)

Composición del sueloComposición del suelo

2323

Formación del suelo. EtapasFormación del suelo. Etapas

2424

Papel activo

Papel pasivo

Factores de formación del sueloFactores de formación del suelo

2525

El suelo es resultado de la interacción de cinco factores:

1. La roca madre.

2. El relieve (pendiente del terreno)

3. El tiempo transcurrido.

4. El clima.

5. Los seres vivos.

Explotación del sueloExplotación del suelo

2626

Agricultura

Minería

AgriculturaAgricultura

2727

Desde 1950 la producción agrícola ha aumentado por:

1.Uso de fertilizantes y pesticidas2.Nueva maquinaria3.Cultivos genéticamente modificados4.Aumento de superficies de regadío

Revolución verde

BeneficiosBeneficios

2828

1. Incremento de la producción mundial de grano2. Desaparición de hambrunas3. Mejoras en el trabajo y las condiciones sociales4. Mayores rendimientos económicos

Problemas ambientalesProblemas ambientales

2929

Aumento del uso de pesticidas herbicidas y

fertilizantes

Contaminación y agotamiento de

suelos

Mecanización Compactación de suelos

Uso de nuevas variedades

Pérdida de biodiversidad y agotamiento de agua

Nuevas formas de trabajo

Desigualdades sociales

Impactos de la mineríaImpactos de la minería

3030

1. Desaparición del suelo lo que favorece la erosión.2. Pérdida de biodiversidad, alteraciones de la flora y la fauna.3. Disminución de la calidad del agua (contaminación de aguas

superficiales y subterráneas).4. Alteración de la calidad del aire (polvo, ruidos…)5. Impactos morfológicos (alteraciones del relieve) y paisajísticos.

Los seres vivos como recursoLos seres vivos como recurso

3131

GanaderíaGanadería

PescaPesca

La ganaderíaLa ganadería

3232

El consumo de carne y productos lácteos ha aumentado mucho, lo que ha favorecido el desarrollo de la ganadería. Las principales consecuencias de este desarrollo han sido:

1.Se ha pasado de una agricultura extensiva a una intensiva.2.El número de animales por granja se incrementa.3.Se utilizan piensos tratados (ocasionalmente con hormonas u otros productos nocivos para el ser humano).4.Se ha reducido la biodiversidad5.Aumentan los residuos (purines)6.Incremento de la deforestación para pastos

pp

3333

3434

Recursos pesquerosRecursos pesqueros

3535

1. La pesca supone el 16% de la proteína animal consumida por el ser humano

2. Procede de tres fuentes: marina, dulceacuícola y acuicultura.

3. De las 20000 especies conocidas se capturan mayoritariamente unas 40.

4. Una tercio de las capturas se usa para fabricar piensos animales.

5. Las nuevas artes de pesca suponen la captura de especies sin valor comercial, aves, tortugas, mamíferos,…(cerca del 30%).

3636

Los principales caladeros marinos están sobreexplotados

Impactos de la pescaImpactos de la pesca

3737

1.AGOTAMIENTO DE LAS POBLACIONES: Como es el caso del bacalao y el arenque en el Atlántico Norte, El Salmón en el Pacífico y muchas especies del Mediterráneo.

2.DEGRADACIÓN DE ECOSISTEMAS COSTEROS: Lugar en donde se producen la mayor parte de las capturas.

3.CONTAMINACIÓN DE LAS COSTAS: Por el aumento de vertidos de las industrias y el turismo (eutrofización de aguas)

4.BIOINVASIONES. Proceden del lastre de los barcos (mejillón cebra, algas asesinas, mareas rojas)

5.GENERACIÓN DE BLANQUIAZULES. Zonas de agua sin nada debido a las redes de arrastre.

SolucionesSoluciones

3838

Los expertos proponen un sistema más eficaz:

1.Limitación del número de barcos, mediante la concesión de licencias y

reconversión de las flotas pesqueras

2.Regulación del tiempo de permanencia en el mar.

3.Reducción del número de redes por barco y control del tamaño de la

malla en las redes (prohibición de determinadas artes de pesca).

4.El cierre total o estacional de determinadas áreas (paros biológicos).

5.Estímulo de las actividades locales y a pequeña escala (incluida la

acuicultura).

6.Creación de reservas marinas

AcuiculturaAcuicultura

3939

El crecimiento de la acuicultura es por un lado una solución y por otra un peligro importante de contaminación de las aguas.

La acuicultura supone un 10% del consumo de pescado, solucionando el problema del agotamiento de especies.

4040

Problemas de la acuiculturaProblemas de la acuicultura

4141

1. Pérdida de biodiversidad2. Contaminación por residuos orgánicos,

antibióticos, productos químicos3. Consumo de energía4. Deforestación de los manglares

(acuicultura de langostinos)5. Destrucción de arrecifes coralinos (por los

sedimentos provocados por la deforestación de manglares y la pesca de arrastre para hacer harina de pescado con la que alimentar a los langostinos)

La energíaLa energía

4242

El hombre siempre ha utilizado distintas fuentes de energía a lo largo de su desarrollo como especie. Y el gasto energético ha aumentado espectacularmente en el último siglo como consecuencia de este desarrollo.

75%: Combustibles fósiles 12%: Combustión de madera 6%: Energía hidráulica 5%: Energía nuclear 2%: Otros

Energías no renovablesEnergías no renovables

4343

Carbón PetróleoGas natural Energía nuclear

4444

Carbón VentajasVentajas:

•Abundante•Barato

DesventajasDesventajas:

•Contaminante (gases de efecto invernadero, polvo, lluvia ácida…•Sucio•Provoca enfermedades (extracción)

4545

Usos del carbónUsos del carbón

4646

1.1. Generación de energía eléctricaGeneración de energía eléctrica. Principal uso actual

2.2. CoqueCoque. (Producción de acero).

3.3. SiderurgiaSiderurgia. (Obtención de aleaciones).

4.4. Industrias variasIndustrias varias. (fábricas de cemento y de ladrillos).

5.5. Uso domésticoUso doméstico. Principalmente en los países en vías de desarrollo.

6.6. CarboquímicaCarboquímica. Principalmente en África del Sur y China. Obtención de gas de síntesis, materia prima de compuestos como amoníaco o metanol.

7.7. Gasolina y gasóleo de automoción Gasolina y gasóleo de automoción a través del proceso Fischer-Tropsch (no se usa actualmente).

8.8. Petróleo sintéticoPetróleo sintético. Se uso en la II guerra mundial. En la actualidad no existe ninguna planta de escala industrial en el mundo.

4747

Petróleo

Es un recurso básico del que depende la economía mundial.

Hay una disminución de las reservas y un fuerte aumento del precio.

4848

Impacto ambiental del petróleoImpacto ambiental del petróleo

4949

1. El petróleo tiene el problema de ser insoluble en agua y por lo tanto, difícil de limpiar.

2. La combustión de sus derivados produce productos residuales: partículas, CO2, SOx (óxidos de azufre), NOx (óxidos nitrosos), etc.

3. En general, los derrames de hidrocarburos afectan profundamente a la fauna y vida del lugar.

4. Casi la mitad del petróleo y derivados industriales que se vierten en el mar, son residuos que vuelcan las ciudades costeras.

5. Otros derrames se deben a accidentes que sufren los grandes barcos contenedores de petróleo, que por negligencia transportan el combustible en condiciones inadecuadas.

6. Además, el control del petróleo está vinculado a guerras (Iraq 1991, Iraq 2003-...)

7. Su combustión es una de las principales causas de emisión de CO2, cuya acumulación en la atmósfera genera el cambio climático.

5050

Gas natural

El gas natural es una mezcla de gases (CH4, H2…) que se extrae de yacimientos subterráneos y se transporta por gaseoductos.

Es, de los combustibles fósiles, el más “limpio”

USOSUSOS:

1. Generación de electricidad2. Uso domestico3. Fuente de fertilizantes4. Combustible para transporte

(coches, autobuses, aviación)5. Materia prima para la obtención de

otros productos

5151

Energía nuclear

Utiliza la energía liberada en la fisión de átomos de uranio para calentar agua y generar vapor para obtener energía eléctrica.

Ha pasado por varias fases.

•Inicialmente se pensó que sería la solución a la demanda energética.•Con los primeros accidentes y el problema de los residuos pasó a estar muy cuestionada.•Hoy en día vuelve a estar en auge por el incremento de demanda energética, la situación del petróleo y el problema del calentamiento global.

5252

5353

Representan un futuro importante pero todavía poco explotadas

Energía solar térmicaEnergía solar térmica

5454

Consiste en la absorción por parte de un fluido del calor del sol. Se emplea en calefacción o generación de vapor para mover turbinas (electricidad)

Energía solar fotovoltaicaEnergía solar fotovoltaica

5555

Más rentable y en crecimiento en comparación con la solar térmica. La luz solar incide en una célula fotovoltaica que libera electrones (electricidad) que se pueden almacenar en acumuladores.

España es un país que está desarrollando esta tecnología y la promueve en las nuevas viviendas.

USOSUSOS

5656

Reduce la contaminación.Reduce la contaminación. Puede instalarse de forma masiva en Puede instalarse de forma masiva en

el centro de zonas urbanas.el centro de zonas urbanas.

Electrificación de viviendas rurales.Electrificación de viviendas rurales. Suministro y bombeo de agua.Suministro y bombeo de agua. Tratamiento de agua.Tratamiento de agua. Iluminación y señalización de carreteras.Iluminación y señalización de carreteras.

VENTAJASVENTAJAS

Energía hidráulicaEnergía hidráulica

5757

• Limitada geográficamente• Es la más utilizada• Aprovecha la energía potencial del

agua para mover turbinas• Genera un fuerte impacto

ambiental por la construcción de presas:• Perdida de suelos• Cambio de condiciones

climáticas locales• Pérdida de biodiversidad• Desplazamiento de bienes y

personas

5858

Energía eólicaEnergía eólica

5959

Energía que está creciendo mucho últimamente.

España es después de Alemania el país con mayor potencia eólica instalada.

Se han construido muchos parques eólicos después de estudiar las diferentes ubicaciones en función de factores como dirección, intensidad y continuidad del viento.

La construcción de estos parques requiere de una evaluación de impacto ambiental previa.

Ventajas de la energía eólicaVentajas de la energía eólica Es un tipo de energía renovable y limpia, que no contribuye al incremento Es un tipo de energía renovable y limpia, que no contribuye al incremento

del efecto invernadero ni al cambio climático.del efecto invernadero ni al cambio climático. Puede instalarse en espacios no aptos para otros fines, por ejemplo en Puede instalarse en espacios no aptos para otros fines, por ejemplo en

zonas desérticas, próximas a la costa, etc.zonas desérticas, próximas a la costa, etc. Crea un elevado número de puestos de trabajo en las plantas de Crea un elevado número de puestos de trabajo en las plantas de

ensamblaje y las zonas de instalación.ensamblaje y las zonas de instalación. Su instalación es rápida, entre 6 meses y un año.Su instalación es rápida, entre 6 meses y un año. Su inclusión en un sistema ínter ligado permite, cuando las condiciones del Su inclusión en un sistema ínter ligado permite, cuando las condiciones del

viento son adecuadas, ahorrar combustible en las centrales térmicas y/o viento son adecuadas, ahorrar combustible en las centrales térmicas y/o agua en los embalses de las centrales hidroeléctricas.agua en los embalses de las centrales hidroeléctricas.

Su utilización combinada con otros tipos de energía, habitualmente la solar, Su utilización combinada con otros tipos de energía, habitualmente la solar, permite la autoalimentación de viviendas.permite la autoalimentación de viviendas.

Posibilidad de construir parques eólicos en el mar, donde el viento es más Posibilidad de construir parques eólicos en el mar, donde el viento es más fuerte, más constante y el impacto social es menor, aunque aumentan los fuerte, más constante y el impacto social es menor, aunque aumentan los costes de instalación y mantenimiento. costes de instalación y mantenimiento.

6060

InconvenientesInconvenientes

6161

• Impacto visual• Muerte de aves• Desecación del terreno• Alteración de fauna y flora en los parques

eólicos.• Inseguridad en la producción (falta de

viento)

Energía mareomotrizEnergía mareomotriz

6262

La energía mareomotriz es la que resulta de aprovechar las diferencias de altura media entre las mareas y la fuerza de las corrientes marinas

La energía mareomotriz es renovable y limpia, ya que no se producen productos contaminantes gaseosos, líquidos o sólidos.

Sin embargo, la relación entre la cantidad de energía que se puede obtener actualmente y su coste económico y ambiental, impiden una proliferación notable de este tipo de energía.

6363

El embalse se llena con la subida de la marea

Al bajar la marea, el agua pasa por una compuerta con turbinas donde se genera la electricidad

Hélices que se mueven con las corrientes marinas y que generan electricidad

Impactos e inconvenientesImpactos e inconvenientes

6464

1. Cambios en los ecosistemas marinos

2. Cambios en la dinámica de erosión/sedimentación en el litoral

3. Sólo es aprovechable con mareas que tengan diferencias de alturas superiores a los 4 m

4. La propia dinámica de las mareas hace un par de veces al día se pare la producción

Energía geotérmicaEnergía geotérmica

6565

Consiste en aprovechar el calor del interior de la tierra. Se inyecta agua y se genera vapor para producir electricidad.

En algunos casos se puede utilizar directamente el agua caliente procedente del interior de la tierra.

Yacimientos geotérmicosYacimientos geotérmicos

6666

1. Energía geotérmica de alta temperatura. (150 y 400ºC). Se produce vapor en la superficie y mediante una turbina, genera electricidad. Necesita una fuente de calor magmático, entre 3 y 15 km de profundidad, a 500-600 ºC. La explotación de un campo de estas características se hace por medio de perforaciones según técnicas casi idénticas a las de la extracción del petróleo.

2. Energía geotérmica de temperaturas medias. (70 y 150ºC). Tiene un rendimiento menor (pequeñas centrales eléctricas y su uso en calefacción)

3. Energía geotérmica de baja temperatura. (50 a 70ºC). Se debe al gradiente geotérmico de la tierra.

4. Energía geotérmica de muy baja temperatura. (Fluidos entre 20 y 50ºC). Esta energía se utiliza para necesidades domésticas, urbanas o agrícolas.

6767

6868

Central térmica (Islandia)

Central térmica (Filipinas)

VentajasVentajas

6969

1. Es renovable

2. Es una fuente que evitaría la dependencia energética del exterior.

3. Los residuos que produce son mínimos y ocasionan menor impacto ambiental que los originados por el petróleo, carbón...

InconvenientesInconvenientes

7070

1. En ciertos casos emisión de ácido sulfhídrico que se detecta por su olor a huevo podrido, pero que en grandes cantidades no se percibe y es letal.

2. En ciertos casos, emisión de CO2, con aumento de efecto invernadero, pero menor al que se emitiría para obtener la misma energía por combustión.

3. Contaminación de aguas próximas con sustancias como arsénico, amoníaco, etc.

4. Contaminación térmica.

5. Deterioro del paisaje.

6. No se puede transportar (como energía primaria).

7. No está disponible más que en determinados lugares.

7171

Zonas del mundo donde se puede utilizar la energía geotérmica

La biomasaLa biomasa

7272

Es todo tipo de materia creada por procesos metabólicos

UsosUsos

7373

1. Combustión directa2. Obtención de biocombustibles

CULTIVOS ENERGÉTICOS

Estos cultivos se generan con la única finalidad de producir biomasa transformable en combustible.

Pueden ser:

1.Cultivos ya existentes como los cereales, oleaginosas, remolacha, etc.2.Lignocelulósicos forestales (chopo, sauces, etc.)3.Lignocelulósicos herbáceos como el cardo4.Otros cultivos como la pataca

VentajasVentajas

7474

1. Disminución de las emisiones de CO2. La cantidad de CO2 emitida se puede considerar que es la misma que la que fue captada por las plantas durante su crecimiento. Es decir, que no supone un incremento de este gas a la atmósfera.

2. No emite contaminantes sulfurados o nitrogenados, ni apenas partículas sólidas (no genera lluvia ácida)

3. Si se utilizan residuos de otras actividades como biomasa, esto se traduce en un reciclaje y disminución de residuos. Canaliza, por tanto,  los excedentes agrícolas alimentarios, permitiendo el aprovechamiento de las tierras de retirada.

4. Los cultivos energéticos sustituirán a cultivos excedentarios en el mercado de alimentos. Eso puede ofrecer una nueva oportunidad al sector agrícola.

5. Permite la introducción de cultivos de gran valor rotacional frente a monocultivos cerealistas.

6. Puede provocar un aumento económico en el medio rural.  7. Disminuye la dependencia externa del abastecimiento de combustibles.

Inconvenientes

7575

1. Tiene un mayor coste de producción frente a la energía que proviene de los combustibles fósiles.

2. Menor rendimiento energético de los combustibles derivados de la biomasa en comparación con los combustibles fósiles.

3. Producción estacional.

4. La materia prima es de baja densidad energética lo que quiere decir que ocupa mucho volumen y por lo tanto puede tener problemas de transporte y almacenamiento.

5. Necesidad de acondicionamiento o transformación para su utilización.

HidrógenoHidrógeno

7676

William Grove demostró en 1839 que se podía generar corriente eléctrica a partir de una reacción electroquímica entre hidrógeno y oxigeno.

200 años después científicos e investigadores siguen utilizando su descubrimiento para convertir el hidrógeno en una fuente de energía masiva que contrarreste e incluso llegue a poner fin a los efectos de un uso y abuso de recursos energéticos tradicionales, como el petróleo o el carbón, para mantener las exigencias energéticas de nuestras sociedades

La clave aún sin descifrar se halla en conseguir el hidrógeno de una manera limpia, sin que produzca una contaminación dañina para nuestro hábitat

7777

El hidrógeno es el elemento más abundante, básico y ligero del Universo. Sin embargo, su presencia en estado puro es excepcional, lo que hace necesario el uso de diferentes técnicas para su obtención.

En la actualidad el 99% del hidrógeno que se produce en el mundo se obtiene mediante el consumo de otros combustibles fósiles como el petróleo, gas natural, etc.

La utilización de estos elementos para conseguir el hidrógeno contribuye a contaminar el aire y, en última instancia, provoca el temido cambio climático

Prototipo de coche movido por hidrógeno

7878

Las pilas de combustible son dispositivos, como las baterías, que producen energía por la combinación de hidrógeno y oxígeno en una reacción química.

Su principal ventaja es que son silenciosas y, además de electricidad y calor, sólo producen agua como residuo.

Hay celdas de combustible con potencia suficiente para dotar de energía a plantas de generación eléctrica de grandes ciudades y, por otro lado, otras capaces de sustituir la pequeña pila de un reloj de pulsera.

Fusión nuclearFusión nuclear

7979

La fusión nuclear es el proceso mediante el cual dos núcleos atómicos se unen para formar uno de mayor masa atómica. El nuevo núcleo tiene una masa inferior a la suma de las masas de los dos núcleos que se han fusionado para formarlo. Esta diferencia de masa es liberada en forma de energía.

La energía es tan grande que el principal problema actual es encontrar un recipiente capaz de confinar la materia a esas temperaturas.

8080

La enorme cantidad de energía que se puede obtener, la abundancia de combustible (deuterio y tritio del agua del mar) y la ausencia de residuos hacen de este tipo de energía una de las esperanzas energéticas del futuro

Proyecto ITER

La acción del hombre y las La acción del hombre y las consecuenciasconsecuencias

1. Contaminación

2. Pérdida de biodiversidad

3. Aumento de residuos

4. Desertización

5. Cambio climático

ContaminaciónContaminación“Es la alteración del medio ambiente por la acción de agentes físicos, químicos o biológicos que se presentan en concentraciones suficientes y lugares concretos”

Fuentes de contaminación naturalFuentes de contaminación naturalSe deben a procesos geológicos, biológicos, de la hidrosfera o atmosféricos.

Geológicos: Erupciones volcánicas (SO2, CO2, H2S, cenizas….)

Emisiones de gases del suelo CH4, NO, …

Fuentes de contaminación naturalFuentes de contaminación natural

Biológicos:

Respiración seres vivosFermentaciones

Incendios forestalesPolinización vegetal

8585

Fuentes de contaminación naturalFuentes de contaminación naturalAtmosféricas:

Descargas eléctricas en las tormentas que liberan

óxidos de nitrógeno

Hidrosfera: Liberación de gases en los

océanos CO, CO2, CH4

8686

Incineración de residuosSiderurgia

Tráfico

Quema de rastrojos

Refinerías de petróleo

Agricultura y ganadería

8787

8888

La regulación de emisiones se basa en el principio:

“Quien contamina, paga”

El coste de equipos y la cuantía (baja) de las multas ha hecho que hasta hace poco se prefiera pagar las multas que invertir en

tecnologías limpias, sin tener en cuenta el problema global que supone la contaminación

Nieblas fotoquímicas y smog

Smog = Smoke + Fog

Tiene un efecto local, es típico de zonas urbanas y puede ser de dos tipos:

1.Smog sulfuroso (húmedo o térmico)2.Smog fotoquímico

8989

Es el principal problema de contaminación en muchas ciudades.

Es una mezcla de contaminantes de origen primario (NOx e hidrocarburos volátiles) con otros secundarios (ozono, peroxiacilo, radicales hidroxilo, etc.) que se forman por reacciones producidas por la luz solar al incidir sobre los primeros. 

Smog fotoquímico

9090

El aire queda teñido de color marrón rojizo cargado de componentes dañinos para los seres vivos y los materiales.

Es especialmente importante en ciudades de clima seco, cálido y soleado, y con muchos vehículos.

El verano es la peor estación para este tipo de polución, especialmente en situaciones de estabilidad atmosférica

Smog fotoquímico

9191

9292

Principales efectosPrincipales efectos

Es un efecto local, pero tiene como consecuencias:

1.Alteraciones de la visibilidad, debido a una alta concentración de partículas o gases que absorben y dispersan la luz.

2.Las sustancias que forman el smog fotoquímico, en conjunto, pueden producir importantes daños en las plantas, irritación ocular, problemas respiratorios, daños en materiales sintéticos y cueros, etc.

9393

Lluvia ácidaLluvia ácidaEs un efecto regional, que ocasiona la llamada contaminación transfronteriza.

El término “lluvia ácida” fue empleado por primera vez a mediados del siglo XVIII en Manchester, una de las primeras zonas industrializadas de Inglaterra. La acidez del agua de lluvia corroía los metales, desteñía la ropa puesta a tender, e incluso hacía enfermar a las personas y dañaba gravemente a los vegetales.

Se considera lluvia ácida cualquier precipitación que tenga un pH inferior a 5. En Europa, las lluvias con fuerte acidez, con un pH medio de 4,2, solo se dan en los países del centro de la región.

9494

9595

Lluvia ácida en el mundoLluvia ácida en el mundoChina, India y Japón son los países que más sufren las inclemencias corrosivas de la lluvia ácida.

En China, en concreto, se trata del problema medioambiental más grave. Recientemente, la Administración Estatal de Protección Medioambiental, equivalente a un Ministerio de Medio Ambiente, reconocía que afecta a más de la mitad de las ciudades del país; en algunas regiones incluso toda la lluvia que cae es ácida.

El principal causante de esta situación es el carbón, que nutre el 70% de las necesidades energéticas de China.

Por su parte, Estados Unidos y Canadá son otros de los dos grandes afectados por esta forma de polución.

9696

En Europa este problema se origina en países muy industrializados (Reino Unido, Alemania, …) pero la lluvia ácida se traslada hacia los países escandinavos debido a la dinámica atmosférica.

En Suecia hay más de 18.000 lagos acidificados y 15.000 de los cuales ya están sin vida.

9797

Zonas de Europa afectados por la lluvia ácidaZonas de Europa afectados por la lluvia ácida

9898

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Daños en hojas y árboles por la lluvia

ácida

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Daños en los materiales

Soluciones frente a la lluvia ácidaSoluciones frente a la lluvia ácida

Con respecto a las medidas a tomar para evitar la acidificación de las aguas, la solución a largo plazo es la reducción de las emisiones:

1.Utilización de combustibles con bajos contenidos en azufre2.Filtros en las centrales térmicas3.Uso de energías alternativas4.Transportes más ecológicos

Con respecto las medidas a corto plazo tenemos la neutralización de lagos y demás corrientes de aguas, mediante el agregado de una base, lo que provoca un aumento de pH.

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Destrucción de la capa de ozonoDestrucción de la capa de ozono

La capa de ozono se encuentra en la estratosfera, aproximadamente de 15 a 50 Km. sobre la superficie del planeta.

El ozono es un compuesto inestable de tres átomos de oxígeno, el cual actúa como un potente filtro solar evitando el paso de una pequeña parte de la radiación ultravioleta (UV) llamada B que se extiende desde los 280 hasta los 320 manómetros (nm)

El ozono es un gas tan escaso que, si en un momento lo separásemos del resto del aire y que lo atrajésemos al ras de tierra, tendría solamente 3mm de espesor.

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La forma por la cual se destruye el ozono es bastante sencilla. La radiación UV arranca el cloro de una molécula de clorofluorocarbono (CFC). Este átomo de cloro, al combinarse con una molécula de ozono la destruye, para luego combinarse con otras moléculas de ozono y eliminarlas.

El proceso es muy dañino, ya que en promedio un átomo de cloro es capaz de

destruir hasta 100.000 moléculas de ozono. Este proceso se detiene finalmente cuando este átomo de cloro se mezcla con algún compuesto químico que lo neutraliza.

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Los CFC son una familia de gases que se emplean en múltiples aplicaciones, siendo las principales la industria de la refrigeración y de propelentes de aerosoles. Están también presentes en aislantes térmicos. Poseen una capacidad de supervivencia en la atmósfera, de 50 a 100 años

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El agujero de ozono antárticoEl agujero de ozono antárticoDesde hace unos años los niveles de ozono sobre la Antártida han descendido a niveles más bajos que lo normal entre agosto y finales de noviembre.

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Se habla de agujero cuando hay menos de 220 DU de ozono entre la superficie y el espacio.

La palabra agujero induce a confusión, y no es un  nombre adecuado, porque en realidad lo que se produce es un adelgazamiento en la capa de ozono, sin que llegue a producirse una falta total del mismo.

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Protocolo de Montreal (1987)

El primer Protocolo de Montreal se planteaba la reducción a la mitad de los CFCs para el año 1998.

Después de la firma de este primer protocolo (160 países) nuevas mediciones mostraron que en daño en la capa de ozono era mayor que el previsto, y en 1992 , en la Cumbre de Río, la comunidad internacional firmante del Protocolo decidió acabar definitivamente con la fabricación de halones en 1994 y con la de CFCs en 1996, en los países desarrollados.

Contaminación del aguaContaminación del agua

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Provoca la pérdida de calidad del agua. Los contaminantes más habituales son:

1. Nutrientes y residuos con requerimientos de oxígeno

(eutrofización)

2. Patógenos

3. Salinidad (del suelo o industrial)

4. Metales pesados (bioacumulación)

5. Compuestos orgánicos (plásticos, pesticidas…)

6. Contaminación térmica

7. Sedimentos y materia en suspensión

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Desertización y desertificaciónDesertización y desertificación

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Desertización:

“Proceso de degradación ecológica por el que el suelo se hace improductivo, pierde sus propiedades y provoca la aparición de condiciones desérticas”

Desertificación:

“Proceso de degradación del suelo, principalmente por la actividad humana”

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Desertificación en EspañaDesertificación en España

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España es el país más árido de Europa. Según la ONU, un tercio de su superficie sufre una tasa muy elevada de desertificación y un 6% ya se ha degradado de forma irreversible.

Las zonas más afectadas por este fenómeno son la vertiente mediterránea y las Islas Canarias.

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El paisaje español, con un relieve acusado y fuertes pendientes, clima mediterráneo con lluvias irregulares y a veces torrenciales, con terrenos arcillosos de difícil drenaje y una incorrecta gestión de los recursos hídricos, forestales y agrarios, se favorece la acción de la erosión.

Se calcula que se pierden mas de 1000 millones de toneladas de suelo al año, especialmente en la zona mediterránea y la cuenca del Ebro

Causas de la desertificaciónCausas de la desertificación

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La sobreexplotación de los recursos hídricosErosión hídrica y eólicaDegradación químicaLa tala indiscriminada de bosquesLa agricultura intensiva (a menudo asociada al uso de transgénicos)Compactación de suelos Abuso de pesticidas y plaguicidasSobrepastoreoLos incendios, Ocupación del suelo para el negocio inmobiliario.

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1. La desertificación es un grave problema ambiental y socioeconómico.

2. 110 países están amenazados o ya sufren el proceso

3. 150 millones de personas pueden verse desplazados por el problema.

4. Las peores condiciones se dan en el continente africano

BiodiversidadBiodiversidad

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La BIODIVERSIDAD es el conjunto de especies que hay sobre el planeta. Pero es algo más:

“ DIVERSIDAD BIOLÓGICA O BIODIVERSIDAD es la variabilidad de organismos vivos de cualquier fuente, incluidos, entre otras cosas, los ecosistemas terrestres, marinos y otros ecosistemas acuáticos y los complejos ecológicos de los que forman parte, comprende la diversidad dentro de cada especie, entre las especies y de los ecosistemas.”

Pérdida de biodiversidadPérdida de biodiversidad

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La extinción actual de especies se debe fundamentalmente a la degradación de los hábitats.

El ritmo de extinción de especies se ha acelerado de forma alarmante (150 especies se extinguen cada día), por lo que podríamos hablar de la “SEXTA EXTINCIÓN”, y en esta ocasión sería por causas no naturales, es decir, por la acción directa del SER HUMANO.

Para evitar el desastre, se ha elaborado una lista de especies protegidas, a distintos niveles.

La biodiversidad comprende:

1. DIVERSIDAD GENÉTICA 2. DIVERSIDAD DE ESPECIES 3. DIVERSIDAD DE ECOSISTEMAS

EcosistemasEspecies

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Recursos genéticosMaterias primas

PolinizaciónControl biológico

Servicios farmacéuticosMateria prima

Producción de alimentos

Regulación de gasesRegulación de climas

Regulación de disturbiosRegulación hídrica

Oferta y calidad del aguaRetención de sedimentos

Formación de suelosTratamiento de residuos

Refugio de especiesMaterias primas

Producción de alimentosRecreación cultural

Belleza estéticaProducción de biodiversidad

Genes

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Las causas de pérdida de biodiversidad más importantes por acción antrópica son:

Colonización de zonas vírgenes

Deterioro por guerras, incendios

Bioinvasiones

Sobreexplotación

Contaminación

Técnicas agrícolas agresivas

Reforestación con monocultivos

Valor de la biodiversidadValor de la biodiversidad

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Desde el punto de vista de la economía ecológica, se pueden hacer tres usos de la biodiversidad:

1.- VALOR FARMACOLÓGICO: La mitad de los fármacos que usamos en el mundo proceden de plantas y organismos silvestres, sin duda existen muchos otros que aún no se han investigado.

2.- VALOR AGRÍCOLA Y GANADERO: El 90% de los alimentos que consumimos se obtienen de especies de plantas y animales que fueron domesticadas partiendo de especies silvestres.

3.- INTERÉS CIÉNTIFICO, ÉTICO Y ECOLÓGICO: Cada especie es el resultado de millones de años de evolución y adaptación. La desaparición de una especie puede afectar a otras muchas y desencadenar la extinción de otras que se alimentan de ella o les sirve de hábitat. Además, todas las especies tienen una serie de derechos que no podemos olvidar.

Medidas para salvar la biodiversidadMedidas para salvar la biodiversidad

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1. Aumentar los espacios protegidos

2. Estudios del estado actual de los distintos ecosistemas

3. Cumplir la normativa medioambiental

4. Reducir las emisiones responsables del cambio climático

5. Minimizar el consumo energético

6. Adaptar la pesca y agricultura para favorecer la biodiversidad

7. Gestión correcta de los recursos hídricos

8. Frenar el crecimiento urbanístico incontrolado

9. Educación en el respeto a la vida

10.Políticas de protección de especies amenazadas

Aumento de residuosAumento de residuos

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1. El aumento de la población junto con los hábitos consumistas han disparado la cantidad de residuos generados.

2. Los residuos pueden ser de muchos tipos: urbanos, agrícolas, ganaderos, forestales, mineros, industriales, sanitarios, radiactivos…

3. Los países ricos generan muchos mas residuos que los pobres (la cantidad de basura es un indicador del desarrollo de un país).

4. Estos países ricos comercian con los residuos y los llevan a los países pobres aprovechando la falta de legislación al respecto.

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Producción de energíaAgropecuarios

Importancia de los residuos según su impacto ambiental

Importancia de los residuos según su volumen

Incremento del efecto invernaderoIncremento del efecto invernadero

A la superficie de nuestro planeta llega una pequeña parte de la radiación solar. Esta radiación es absorbida por la tierra salvo una pequeña parte que es reflejada, acumulándose en forma de calor, y por la noche es devuelta al espacio.

La radiación que emite la superficie terrestre pertenece en su mayor parte a la zona del infrarrojo, es decir, es una radiación eminentemente térmica.

Sólo una pequeña parte de la misma es capaz de atravesar la troposfera pues la mayor parte es absorbida por los componentes naturales del aire que hemos señalado, quedando retenidas entre la tropopausa y la superficie de la tierra, lo que provoca un calentamiento de esta zona de la atmósfera.

Efecto invernadero natural

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El principal gas de causa este fenómeno es el CO2

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Evolución de los principales gases de efecto invernadero

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Cambio climáticoCambio climático

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Se llama cambio climático a la modificación del clima con respecto al historial climático a una escala global o regional. Tales cambios se producen a muy diversas escalas de tiempo y sobre todos los parámetros climáticos: temperatura, precipitaciones nubosidad, etcétera. Son debidos a causas naturales y, en los últimos siglos se sospecha que también a la acción de la humanidad.

El término suele usarse, de forma poco apropiada, para hacer referencia tan solo a los cambios climáticos que suceden en el presente, utilizándolo como sinónimo de calentamiento global.

Efectos cambio climáticoEfectos cambio climático1. Aumentos de Temperatura y precipitaciones más irregulares2. Incrementos en la sequía y desertización3. Olas de calor más prolongadas4. Perdida de ecosistemas y biodiversidad5. Flujos migratorios hacia países poco afectados6. Pérdida de Glaciares y campos de hielo7. Subida del nivel del mar8. Huracanes y desastres naturales

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Protocolo de KyotoProtocolo de Kyoto

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1. Se celebro en 1997 para reducir las emisiones de gases de efecto

invernadero

2. Mas de 140 países lo han ratificado

3. Cada país tiene que cumplir unos objetivos

4. Se permite la venta y la compra de derechos de emisiones

5. España es uno de los países de la unión europea que más se aleja

de sus objetivos