Recursos energéticos procedentes de la atmósfera

Energía Solar

Toda fuente de energía en la Tierra procede del sol. Las plantas y las bacterias, gracias a la fotosíntesis, elaboran materia orgánica que posteriormente será la fuente de energía para todos los organismos heterótrofos. La biomasa de origen petróleo, carbón y gas natural son, en la actualidad, nuestras fuentes de energía mayoritarias.

El calor del sol es también el que evapora el agua (ciclo hidrológico) que, a través de los ríos, proporciona energía hidroeléctrica. Gracias a los avances tecnológicos, se ha conseguido transformar la energía solar en calor y en electricidad de forma directa.

La energía solar térmica

Es el aprovechamiento directo de la energía solar para producir calor, que puede usarse directamente o para mover turbinas que produzcan electricidad.

La energía solar fotovoltaica

Se basa en la propiedad de ciertos materiales de producir electricidad cuando son iluminados. En las centrales eléctricas fotovoltaicas se utiliza la radiación solar para su transformación de forma directa en electricidad.

Los huertos solares

Son superficies de pequeña o mediana extensión, con paneles solares instalados para producir electricidad que se destina a la red común de distribución.

Ventajas de la energía solar:

• Energía renovable e inagotable a escala humana.
• Reduce la dependencia de otros tipos de energía no renovables y más contaminantes como el petróleo o el carbón.
• No contamina (incluso considerando la fabricación de los paneles solares).
• La tecnología no es compleja ni costosa.
• Es una fuente de energía autóctona, por lo que reduce la dependencia de energía de otros lugares.
• Múltiples formas de aplicación.

Inconvenientes de la energía solar:

• El coste de producción de electricidad es mayor que el de otras fuentes de energía.
• Es irregular y dispersa.
• No todas las zonas de la Tierra son aptas para la producción.
• La inversión inicial es costosa y el periodo de amortización de la instalación puede ser largo.

Energía Eólica

Es la que aprovecha la energía cinética de las masas de aire en movimiento para transformarla en energía eléctrica.

Parques eólicos

Un único aerogenerador puede servir para dar servicio a una vivienda o a una instalación aislada. No obstante, para que sea rentable, los aerogeneradores se encuentran asociados en parques eólicos, que producen energía eléctrica para la red.

Ventajas de la energía eólica:

• Energía renovable.
• Reduce la dependencia de otros tipos de energía.
• Únicamente produce contaminación acústica.
• La tecnología para su uso es sencilla.
• Es una fuente de energía autóctona.

Inconvenientes de la energía eólica:

• Coste inicial de la instalación muy elevado.
• Producción muy variable, ya que varía según el viento.
• No todas las localizaciones son idóneas.
• La rentabilidad de las instalaciones eólicas es baja.
• El ruido resulta molesto.
• Dificulta las rutas migratorias de aves.

Grandes impactos sobre la atmósfera

La destrucción de la capa de ozono

Formación del ozono

Los enlaces de la molécula de oxígeno se pueden romper al absorber la energía de un fotón de radiación ultravioleta de longitud de onda menor de 240 nm, formando dos radicales de oxígeno. Estos radicales reaccionan con una molécula de oxígeno molecular dando lugar a una de ozono.

Destrucción del ozono

Las moléculas de ozono absorben radiación ultravioleta inferiores a 320 nm, rompiéndose en moléculas de oxígeno junto con radicales de oxígeno libre, que reaccionan con nuevas moléculas de ozono y se forma oxígeno molecular. En condiciones normales, existe un equilibrio en el que se forman tantas moléculas de ozono por unidad de tiempo como se destruyen.

Efectos de la destrucción de la capa de ozono sobre la salud humana:

• Quemaduras.
• Aumento de las incidencias de cáncer de piel.
• Cataratas.
• Problemas de salud general.

Efectos de la destrucción de la capa de ozono sobre los ecosistemas acuáticos:

• Disminución del fitoplancton.
• Pérdida de productividad de los ecosistemas marinos.

Efectos de la destrucción de la capa de ozono sobre los ecosistemas terrestres:

• Reducción de la velocidad de crecimiento de la vegetación.
• Mayor sensibilidad de la vegetación a las enfermedades.

Contaminación atmosférica

Es la presencia en la atmósfera de materias o formas de energía en concentraciones y duraciones tales que puedan originar riesgos, daños o molestias a las personas y al resto de los seres vivos, perjuicios a los bienes o cambios de clima.

Fuentes de contaminación naturales:

• Volcanes: Partículas, compuestos azufrados y monóxido de carbono.
• Pantanos: La fermentación que se produce en estos medios libera grandes cantidades de metano.
• Animales herbívoros: La fermentación de la celulosa produce también grandes cantidades de metano.
• Incendios forestales: Son el origen de partículas, dióxido y monóxido de carbono y óxidos de nitrógeno.
• Vegetación: Las plantas producen polen, que puede producir alergias, e incluso compuestos orgánicos volátiles.

Fuentes de contaminación antrópicas:

• Contaminación química del aire: Combustión del petróleo, que origina partículas y gases nocivos para el ser humano y el medio ambiente.
• Contaminación física del aire: Presencia de formas de energía que alteran la calidad del aire: ruido, temperatura, radiaciones.
• Contaminación biológica del aire: Presencia de seres vivos, como bacterias o virus, que pueden causar perjuicios como alergias o enfermedades.

Contaminantes primarios

Son aquellas sustancias contaminantes que se vierten directamente a la atmósfera. Los contaminantes primarios más frecuentes son las partículas en suspensión, óxidos de azufre, óxidos de nitrógeno, monóxido de carbono, dióxido de carbono e hidrocarburos. También pueden aparecer otros tipos de sustancias como los metales pesados.

Contaminantes secundarios

No se vierten directamente a la atmósfera, sino que se producen como consecuencia de las transformaciones y reacciones químicas y fotoquímicas que sufren los contaminantes primarios en el seno de la atmósfera. Son frecuentes el ozono troposférico, los ácidos sulfúrico y nítrico, el trióxido de azufre y los nitratos de peroxiacilo.

Hay que distinguir entre emisiones e inmisiones:

• La emisión de un contaminante es su liberación a la atmósfera por parte de alguna instalación que es el foco emisor.
• El nivel de inmisión del contaminante es la concentración de ese contaminante en la atmósfera y es el parámetro realmente peligroso.

Grandes impactos sobre la atmósfera

La lluvia ácida

Es la que presenta un pH inferior a 5 o 6, debido a la presencia de contaminantes secundarios. Los contaminantes implicados son los óxidos de azufre y de nitrógeno, que en la atmósfera reaccionan con la humedad, la luz y el oxígeno, generando contaminantes secundarios. La principal fuente de estos contaminantes es la combustión de los combustibles fósiles (petróleo, fuel, gasóleo). Las industrias que generan humos contaminantes suelen usar chimeneas muy altas que ayudan a la dispersión de emisiones, pero provocan que la contaminación afecte a largas distancias.

Efectos de la lluvia ácida sobre los medios acuáticos:

Perjudica a los ecosistemas de agua dulce, como ríos y lagos, ya que el volumen de los océanos es demasiado grande para que resulten afectados. Afecta a la producción de peces y anfibios.

Efectos de la lluvia ácida sobre los medios terrestres:

Debilita la vegetación, atacando sus hojas y haciéndola más sensible a plagas y enfermedades. La acidificación de los suelos dificulta la toma de nutrientes por la planta. Cuando la lluvia ácida se encuentra en forma de niebla, las hojas se secan.

Efectos de la lluvia ácida sobre los suelos:

Baja el pH del suelo, aunque el efecto varía con respecto a la naturaleza del suelo. En suelos calizos el efecto es menor. Los suelos muy ricos en humus están mejor protegidos. Los suelos más ácidos son los más sensibles.

Efectos de la lluvia ácida sobre los materiales:

Provoca el mal de la piedra. Las construcciones hechas con piedra caliza se erosionan fácilmente con la lluvia ácida.