Cmc.t5.Desarrollo Sostenible
Cmc.t5.Desarrollo Sostenible
Cmc.t5.Desarrollo Sostenible
NDICE
1. INTRODUCCIN 2. FUNCIONAMIENTO DE UNA CIUDAD 3. LA HUELLA ECOLGICA 4. LOS RECURSOS NATURALES 4.1. EL AGUA 4.2. EL SUELO 4.3. RECURSOS MINERALES 5. DESARROLLO Y ENERGA 5.1. LAS ENERGAS NO RENOVABLES 5.2. LAS ENERGAS RENOVABLES 6. IMPACTOS AMBIENTALES Y CONTAMINACIN 6.1. CONTAMINACIN ATMOSFRICA 6.2. CONTAMINACIN HDRICA 6.3. RESIDUOS 7. BIODIVERSIDAD 8. GESTIN GLOBAL DEL PLANETA
1. INTRODUCCIN
PRINCIPALES PROBLEMAS DE LOS PASES DESARROLLADOS: - AGOTAMIENTO DE LOS RECURSOS NATURALES - ACUMULACIN DE RESIDUOS
SISTEMA ECOLGICO
RECURSOS NATURALES
SISTEMA ECONMICO
BIENES DE CONSUMO
RESIDUOS
AGOTAMIENTO DE RECURSOS
ACUMULACIN DE RESIDUOS
1. INTRODUCCIN
INCREMENTO DE LA POBLACIN MUNDIAL
GRAN IMPACTO AMBIENTAL En realidad, el 20 % de la poblacin mundial (pases desarrollados) consume el 80 % de los recursos del planeta.
medio fsico).
Este ecositema requiere de un aporte contnuo de ENERGA y MATERIA,
ENERGA CONTAMINANTES.
3. LA HUELLA ECOLGICA
Es un indicador de sostenibilidad. Mide la superficie de suelo, en hectreas, necesaria para producir los recursos consumidos (por un ciudadano, una poblacin o reas. El objetivo de este indicador es evaluar el impacto sobre el planeta de un determinado modo de vida y su grado de sostenibilidad. El impacto de la humanidad sobre el planeta depende del n de habitantes y del consumo de recursos por habitante un pas), as como la necesaria para absorber y detoxificar los residuos que genera, independientemente de dnde estn localizadas estas
3. LA HUELLA ECOLGICA
La huella ecolgica media se calcula dividiendo el terreno productivo existente en la Tierra entre los 6.000 millones de habitantes.
Este reparto NO ES EQUITATIVO. La huella ecolgica de un norteamericano o un europeo equivale a la de decenas de africanos. Actualmente, para cubrir las necesidades de un ciudadano occidental medio haran falta otros 2 planetas como ste.
Situacin de Espaa: Huella ecolgica = 3,8 ha/hab Biocapacidad = 1,4 ha /hab Dficit ecolgico = 3,8 1,4 = 2,4 ha/hab Situacin mundial: Huella ecolgica = 2,8 ha/hab Biocapacidad = 1,7 ha/hab Dficit ecolgico = 2,8 1,7 = 1,1 ha /hab
Las ciudades con la huella ecolgica ms elevada son Madrid, Barcelona, Cdiz, Pamplona, Bilbao, La Corua y Santander. Las provincias con un dficit ambiental ms severo necesitan ms de diez veces su territorio para mantener el nivel de consumo actual. En el lado opuesto figuran Cuenca, Badajoz, Albacete, Jan, Teruel, Cceres y Crdoba, que tienen supervit ambiental: disponen de ms hectreas que las necesarias para cubrir su consumo y los residuos de sus habitantes.
La presin total que ejerce la humanidad sobre los recursos planetarios se calcula como: n habitantes totales x consumo por habitante.
4.1. EL AGUA
La hidrosfera ocupa entorno al 75 % de la superficie del planeta Slo el 3 % es AGUA DULCE, y de sta, menos del 1% agua lquida superficial (ros, lagos y acuferos
poco profundos) para consumo humano La cantidad de agua de que disponemos es limitada
y fija: unos 1.356 millones de Km3, que se distribuyen tal y como se puede ver en la imagen.
4.1. EL AGUA
EL CICLO HIDROLGICO
4.1. EL AGUA
En 70 aos, el consumo de agua se ha incrementado 6 veces, y la poblacin mundial se ha triplicado, lo que supone que se ha duplicado el consumo de agua. En la actualidad, el 54 % del agua dulce terrestre accesible ya est siendo utilizada por la humanidad. Millones de personas en el mundo no disponen de agua potable.
Principales problemas:
Menor disponibilidad
Alteraciones climticas
Alteraciones del ciclo del agua Deforestacin Contaminacin
La agricultura consume mucha agua, y en concreto el riego por inundacin malgasta grandes cantidades (90%). Por eso, se incentiva la trasformacin a riego por goteo.
El agua por sus caractersticas: alto poder disolvente, capacidad termorreguladora y de absorcin de determinadas radiaciones, es el vehculo de eliminacin de residuos ms utilizado (vertidos agrcolas, ganaderos, industriales y urbanos)
EL AGUA EN ESPAA
Nuestro pas posee una distribucin bastante irregular de los recursos hdricos. La demanda de agua de la poblacin ha crecido en las ltimas dcadas por factores como: - Turismo (masiva urbanizacin de las costas mediterrneas) - Campos de golf en zonas ridas - Incremento de cultivos de regado
SOLUCIONES?
Riego por goteo Mejora de las redes de abastecimiento en ciudades Uso racional en hogares Trasvases/Desaladoras Tratamiento en las EDAR
4.2. EL SUELO
Componentes del suelo:
INORGNICOS (95%) ORGNICOS (5%) Partculas minerales (Grava, Seres vivos (vegetales y animales invertebrados. Hongos, bacterias, etc.) arena, limos y arcillas,) y Sales Minerales (45%) Materia orgnica muerta (hojas, ramas, excrementos, cadveres) Aire (25%) Agua (25%) Humus (materia orgnica en descomposicin)
El tamao de las partculas determina la permeabilidad del suelo y su capacidad para retener el agua.
El HUMUS o mantillo, de color oscuro, determina la fertilidad del suelo, lo hace esponjoso, aireado, con capacidad de retencin de agua y de los cationes minerales que las plantas necesitan
Es la base de la vida en la Tierra y de la alimentacin humana (agricultura).
Su formacin es extremadanamente lenta: Se forma 1cm de suelo cada 100-500 aos, segn el clima de la zona. Lo que lo convierte en un recurso no renovable. Su prdida por erosin (arrastre por las lluvias tras incendios o desforestacin) supone un grave problema ambiental que conduce a la desertizacin del territorio.
TIPOS
Productos energticos (carbn, petrleo y gas natural)
Minerales metlicos (Al, Fe, Pb, Zn, Cu, Sn, Au, Ag, Hg, U, etc.) Minerales no metlicos (P, N, K y S) usados para fabricar fertilizantes Productos de cantera (ridos), todos los tipos de rocas conocidas utilizadas en construccin
QU ES EL COLTN? Es la abreviatura de dos minerales: COLUMBITA (xido de niobio) y TANTALITA, xido de tantalio muy utilizado por su gran resistencia al calor y sus propiedades elctricas. Es escaso en la naturaleza y ha pasado de ser una rara curiosidad mineralgica, a ser crucial para el avance tecnolgico. El coltn se usa para que no se recalienten los chips usados tanto en telefona mvil y en consolas como en ordenadores fabricados con este material consumen menos energa elctrica y las bateras duran ms. y todo tipo de dispositivos electrnicos (misiles, centrales nucleares, aparatos de diagnstico, fibra ptica, etc). Los chips
5. DESARROLLO Y ENERGA
El crecimiento de la poblacin humana y el desarrollo
econmico han requerido el consumo de grandes cantidades de energa. El desarrollo de nuestra sociedad ha estado ntimamente ligado al uso de los recursos energticos, y ms concretamente de
aquellos
NO
RENOVABLES:
los
COMBUSTIBLES
FSILES
Como consecuencia del agotamiento, ya no muy lejano, se estn buscando fuentes de energa alternativas: LAS ENERGAS RENOVABLES. En general, estas fuentes de energa se estn utilizando para: - Generar electricidad - Generar combustibles para medios de transporte (biocombustibles, etc.) - Aprovechamiento trmico (calefaccin y agua caliente)
VENTAJAS
ALTA EFICIENCIA (gran cantidad de energa con poco volumen) Gas > petrleo > carbn FCIL TRANSPORTE (oleoductos, gaseoductos, grandes petroleros) y ALMACENAMIENTO PRODUCCIN DE ENERGA REGULAR Y CONSTANTE
INCONVENIENTES
NO RENOVABLES
EL CARBN
Es el combustible fsil ms abundante y el ms usado a partir del s. XVIII, como sustituto de la madera y hasta la aparicin del petrleo y sus derivados. Se forma por la descomposicin anaerobia (incompleta) de restos vegetales. Las distintas condiciones de presin y temperatura originan 4 tipos de carbones: turba, lignito, hulla y antracita.
El principal uso del carbn es la generacin de energa elctrica en las centrales trmicas. Su eficiencia es baja (32%) y su contaminacin alta. El porcentaje de la energa mundial aportada por el carbn es del 30%
EL PETRLEO
Es el combustible ms usado y proporciona alrededor del 40 % de la produccin energtica global. Se forma a partir la transformacin anaerobia de restos marinos (plancton) mezclados con arenas y limos que quedaron enterrados en costas poco profundas. Pasados miles de aos, los restos orgnicos han quedado trasformados en una mezcla de hidrocarburos (slidos lquidos y gaseosos) denominada crudo. El crudo se somete a un proceso de separacin de sus componentes (destilacin fraccionada) de la que se obtienen cientos de productos derivados como combustibles (gas propano y butano, gasolinas, fuel, queroseno) y numerosas materias primas (asfaltos, betunes, aceites lubricantes, plsticos, fibras sintticas, fertilizantes, pesticidas, medicamentos y pinturas) Su principal uso es en el trasporte (automviles, aviones, etc.), calefacciones, industria qumica, centrales trmicas (fuel) y todo tipo de industrias que utilizan sus derivados. El petrleo embolsado a poca profundidad es fcil de extraer sus derivados tienen alto poder calorfico, sin embargo, su uso produce graves impactos ambientales (y econmicos): - Su combustin produce contaminantes atmosfricos responsables del calentamiento global , smog y la lluvia cida. - Los accidentes durante su trasporte en oleoductos y grandes superpetroleros provocan importantes fugas (mareas negras)
EL GAS NATURAL
Est formado por una mezcla de gases en proporciones variables (H2, metano, etano, propano y butano) resultado de la fermentacin anaerobia de restos orgnicos. Pueden aparecer en yacimientos aislados o junto al petrleo. Se forma de manera similar al petrleo, pero a mayor presin y temperatura. Es el combustible de mayor poder calorfico y el menos contaminante (su combustin produce menos CO2 y no forma NOx, ni SOx responsables del smog y la lluvia cida) Su extraccin es sencilla y barata (no requiere procesado) y su trasporte puede ser por gaseoductos o grandes barcos gaseros (gas licuado a presin)
Su principal uso es la generacin de electricidad en centrales trmicas de ciclo combinado, el uso domstico (cocinas, calefacciones y agua caliente), el trasporte y el industrial.
El principal inconveniente es que en caso de accidente, se libera metano, un gas de efecto invernadero 25 veces mas potente que el CO2 y sigue siendo una energa no renovable.
Las centrales nucleares no producen contaminantes atmosfricos, pero generan una gran cantidad de residuos radiactivos peligrosos para la salud y el medio ambiente, por lo que deben ser almacenados de forma segura durante centenares o miles de aos que dura su radiactividad. El combustible gastado primero se enfra durante 4-10 aos en piscinas de agua pura situadas el interior de la propia central. Despus deben ser trasladados a un almacn temporal en superficie y vigilado, hasta su almacenamiento geolgico definitivo, es decir, enterrado a profundidad en zonas adecuadas (macizos granticos o salinos de grosor suficiente para absorber posibles fugas, estables ssmicamente, impermeables y sin contacto con los acuferos). Los principales inconvenientes son: qu hacer con los residuos, el riesgo de accidentes (Fukushima, Chernobyl), instalaciones y mantenimiento muy caro, recurso no renovable.
INCONVENIENTES
INTERMITENCIA Su produccin de energa es irregular porque depende de condiciones climticas (sol, viento) ALMACENAMIENTO? La solucin est en combinarlas de forma adecuada para cubrir las necesidades energticas de cada momento
LA ENERGA SOLAR
Se puede aprovechar de formas diferentes: la solar trmica y la fotovoltaica
La solar trmica consiste en utilizar la energa solar para calentar un fluido, generalmente agua. La energa obtenida se utiliza fundamentalmente para obtener agua caliente y calefaccin. En el caso de los hornos solares, se obtienen altas temperaturas que se utilizan tambin para generar energa elctrica.
La fotovoltaica permite la transformacin directa de la energa solar en energa elctrica, mediante unos dispositivos especiales fabricados con silicio (clulas fotovoltaicas). Esta energa se puede utilizar directamente para consumo domstico o bien transferirla a la red de distribucin
VENTAJAS INCONVENIENTES
Es inagotable, limpia (no produceSu disponibilidad vara segn la ruidos ni sustancias contaminantes),estacin del ao, nubosidad, etc. No barata, permite que llegue electricidadse puede almacenar (solo pequeas a zonas aisladas y reduce lacantidades en bateras), Los sistemas dependencia energtica de losde captacin ocupan grandes combustibles fsiles extensiones (huertos solares)
LA ENERGA HIDRULICA
Se obtiene de presas, a partir del agua almacenada en los embalses de los ros. Cuando el agua almacenada se la deja salir, pasa a travs de una turbina que gira y est conectada a un generador elctrico. De esta manera, la energa potencial del agua almacenada se transforma en energa cintica y en al final en energa elctrica. Las instalaciones se denominan centrales hidroelctricas. VENTAJAS
Mantenimiento mnimo No genera residuos ni contaminantes Ayudan a controlar las crecidas e inundaciones.
INCONVENIENTES
Alto coste para el transporte de la electricidad Depende de las lluvias Impacto ambiental de la presa Alteracin de hbitats naturales
LA ENERGA MAREOMOTRIZ
Se obtiene del movimiento del agua del mar en las mareas. Se sitan en la desembocadura de ros donde la diferencia de nivel entre pleamar y bajamar es de varios metros. Bsicamente es similar a la hidrulica. VENTAJAS Limpia, sin residuos e inagotable INCONVENIENTES Utilizacin limitada a ciertas zonas (condiciones idneas). Tecnologa cara
LA ENERGA ELICA
Es una forma de energa cintica producida por el viento que es transformada en electricidad, mediante aerogeneradores. Son aparatos que disponen de unas palas que giran gracias al viento, y en su interior un generador trasforma la energa mecnica del viento en energa elctrica, que es trasferida a la red de distribucin. Por sus caractersticas, Espaa es uno de los pases de Europa donde el uso de la energa elica est ms extendido.
VENTAJAS Inagotable Bajo coste de instalacin y mantenimiento Alto rendimiento INCONVENIENTES Intermitente Difcil de almacenar Impacto Ambiental y Ecolgico (contaminacin acstica, peligro para aves,)
LA BIOMASA
Es el conjunto de materia orgnica de origen animal o vegetal procedente de la transformacin de los restos de seres vivos. Las plantas captan la energa solar y la transforman en energa qumica de la biomasa (fotosntesis) que utilizan para sus funciones vitales y crecimiento. Esta energa almacenada se libera por combustin. Se puede conseguir:
- Por cultivos agrcolas de rpido crecimiento y alto contenido energtico (Ej. Maz, cardos, remolacha y cereales) - Aprovechando residuos domsticos (papel, cartn, restos de alimentos y aguas residuales), agrcolas (paja, malas hierbas), ganaderos (excrementos de animales), forestales (ramas, hojas, etc.) o de la industria alimentaria (orujo de la oliva y uva, cscara de almendra, restos de frutas, etc.) La biomasa se puede quemar directamente para obtener energa (calor o electricidad), o se puede trasformar en biocombustibles (biodisel, bioetanol y biogs). Actualmente la obtencin de biogs es la principal aplicacin.
La biomasa fresca ocupa granes volmenes (gran contenido en agua), por lo que antes de ser utilizados debe someterse a procesos de secado y compactacin que faciliten el trasporte, almacenamiento y manipulacin Los procesos a los que se somete la biomasa son: - La biomasa slida (Ej. Madera) se quema o se gasifica - La biomasa liquida o aceites vegetales, se utiliza directamente o se trasforma en biodisel para motores y turbinas - La biomasa hmeda (>60 % agua) se convierte biolgicamente en biogs, por fermentacin, proceso realizado por bacterias en condiciones anaerobias.
VENTAJAS
Pocos residuos y biodegradables Biocombustibles poco contaminantes Se elimina el coste de tratamiento de residuos generados por el hombre
INCONVENIENTES
Bajo rendimiento energtico o eficacia Requiere grandes extensiones de terreno agrcola, gran consumo de agua, fertilizantes y otros qumicos. Destruccin de hbitats naturales Ej, La Amazonia de esta desforestando para producir biomasa.
Sus efectos sobre el medio ambiente y sobre la salud pueden ser muy graves e irreversibles
EL EFECTO INVERNADERO
Gases causantes: vapor de agua y CO2 (CH4, ...) Efecto invernadero natural: T = 15C
EL EFECTO INVERNADERO
PROTOCOLO DE KIOTO (1997) (Ampliado hasta 2020) Compromiso para reducir las emisiones de CO2 desde el ao 2005 al 2012
Mediante:
Reduccin del uso de combustibles fsiles Desarrollo y fomento del uso de las energas alternativas Fomento de la Educacin Ambiental desde todos los mbitos Reforestacin
EL EFECTO INVERNADERO
PROTOCOLO DE KIOTO PARA ESPAA + 15% de emisiones de CO2
LA CAPA DE OZONO
Capa de O3 situada en la estratosfera a unos 30 km de la superficie terrestre. Se form tras las emisiones de O2 de los primeros organismos fotosintticos Su funcin es la de filtrar la radiacin UV-A del Sol. Antes de ella, no exista vida en el planeta. En los aos 80 se detecta una disminucin en el espesor de la capa en la Antrtida (agujero de la capa de ozono) En 1986, tras el Protocolo de Montreal, se prohbe la emisin de los gases que la destruyen.
LLUVIA CIDA
Reaccin, en la troposfera, de los xidos de carbono, nitrgeno y azufre con el vapor de agua formando cidos como el sulfrico y el ntrico que caen con las precipitaciones. Sus efectos son: empobrecimiento del suelo, destruccin de la cubierta vegetal, corrosin de minerales y piedra (mal de la piedra) y acidificacin de embalses y aguas subterrneas.
SMOG Niebla contaminante de las ciudades. Causa problemas de salud de origen respiratorio.
6.2. RESIDUOS
Los residuos son todos aquellos materiales que resultan de un proceso de produccin y consumo y que han perdido su utilidad. En general, se clasifican en tres grupos: -Residuo Primario: de origen agrcola, ganadero o procedente de la actividad minera. -Residuo Secundario: industrial -Residuo Terciario: sanitarios y residuos slidos urbanos (RSU)
6.2. RESIDUOS
Tratamiento de los residuos: se intenta, por todos los medios posibles, el reciclado y reutilizacin de los mismos y, en caso de no ser posible, la minimizacin del impacto ambiental de los productos no aprovechables: REGLA DE LAS 3 R (Reducir, Reutilizar y Reciclar)
6.2. RESIDUOS
Biodegradacin: aquella que una sustancia biodegradable en es puede descomponerse elementos
qumicos sencillos atravs de procesos fsico-qumicos naturales (accin de los descomponedores). No todos los materiales son biodegradables en el medio ambiente natural o tardan demasiado tiempo en hacerlo requiriendo de un tratamiento previo.
7. BIODIVERSIDAD
Biodiversidad o diversidad biolgica es el trmino por el que se hace referencia a la amplia variedad de seres vivos sobre la Tierra, incluyendo la variedad de ecosistemas y las diferencias genticas dentro de cada especie El n de especies existentes no se conoce, ya que segn las estimaciones actuales, desconocemos entre el 50- 98% de las especies. Se conocen unos 2 millones de especies vivas (y 300.000 especies fsiles). De ellas la mayora de especies conocidas son las de organismos
visibles a simple vista, pero el numero mayor seres vivos correspondes a seres microscpicos,
subterrneos y pequeos invertebrados (sobre todo insectos)
Los ecosistemas con mayor biodiversidad son las zonas tropicales y arrecifes coralinos. Segn aumenta la latitud, las condiciones ambientales se hacen menos favorables y la biodiversidad disminuye, siendo mnima en los polos y los desiertos. Adems del n de especies, es importante la diversidad gentica, imprescindible para que surjan nuevas combinaciones de genes y nuevas especies en el proceso evolutivo. En el proceso evolutivo, unas especies desaparecen y otras las sustituyen, pero si la tasa de extincin de especies supera ala de aparicin de nuevas especies, se crean graves alteraciones en las cadenas trficas y desequilibrios en los ecosistemas Desde un punto de vista antropolgico, la biodiversidad contribuye a:
1. 2. 3. 4. 5. 6. Depurar el aire y el agua Mantener el suelo frtil Controlar el avance de las plagas Contribuir a la estabilidad climtica y % CO2 atmosfrico Producir medicamentos, alimentos y otras materias primas Polinizar las cosechas
PRDIDA DE BIODIVERSIDAD
A lo largo de la historia de la tierra, la biodiversidad ha ido aumentando, aunque en determinados momentos, ciertas catstrofes naturales hicieron desaparecer gran nmero de especies en breves perodos de tiempo (pocas de extincin masiva).
Actualmente la biodiversidad se encuentra n un punto mximo, pero el ritmo de extincin de especies se ha acelerado (en los prximos 30 aos se pueden extinguir el 20 % de las especies existentes), con graves consecuencias econmicas y ambientales. Estamos ante la sexta extincin?
Esta referencia a los tres mbitos, se usa para equilibrar los intereses, a veces contrapuestos, que generan conflictos. La sostenibilidad ambiental y social son dos caras de la misma moneda, ya que dependen una de otra: - La humanidad depende de la diversidad biolgica y de los productos de los ecosistemas, que incluyen alimentos, agua, energa, materiales, la regulacin del clima, medicamentos, etc.
El ndice de desarrollo humano (IDH) es un indicador social estadstico compuesto por tres parmetros: vida larga y saludable, educacin y nivel de vida digno.