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5° Naturales · Ciencias de la Tierra
Los recursos y su gestión · Los recursos y la sostenibilidad

Los recursos energéticos y mineros

Cuando cargás nafta en la estación de servicio o encendés la garrafa para cocinar, estás usando energía que se formó hace millones de años bajo tierra. En la Cuenca Neuquina, donde está Vaca Muerta, esa energía se busca perforando rocas a miles de metros. ¿Qué tiene que pasar en la geología para que haya petróleo y gas, y por qué se agotan?

Recursos renovables y no renovables

Un recurso energético es una fuente de la que obtenemos energía útil. Se clasifican según su ritmo de reposición.

También conviene distinguir entre energía primaria (la que está en la naturaleza: carbón, petróleo, uranio, sol, viento) y energía final (la que llega a tu casa tras transformarla: electricidad, nafta, gas de red). En cada transformación se pierde parte como calor.

La biomasa

La biomasa es la materia orgánica (leña, residuos agrícolas, bagazo de caña, aceites vegetales) que se quema o se transforma en biocombustibles. Solo es renovable si se gestiona de forma sostenible: si se repone lo que se consume (se planta tanto como se corta), el CO₂ que se emite es el que las plantas absorbieron al crecer. Si se talan bosques más rápido de lo que se recuperan, se transforma en un recurso que se agota y además aumenta el CO₂ atmosférico.

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Clasificá estos recursos energéticos en renovables y no renovables: carbón, energía solar, gas natural, energía eólica, uranio y energía hidráulica.

Clasificá estos recursos energéticos en renovables y no renovables: carbón, energía solar, gas natural, energía eólica, uranio y energía hidráulica.

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¿Qué es la biomasa como recurso energético y por qué solo se considera renovable si se gestiona de forma sostenible?

¿Qué es la biomasa como recurso energético y por qué solo se considera renovable si se gestiona de forma sostenible?

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Los combustibles fósiles

Los tres tienen un origen común: materia orgánica (restos de plantas o de plancton) enterrada sin oxígeno, que con el aumento de presión y temperatura se transforma. Y tienen un impacto común: al quemarlos liberan el carbono almacenado como CO₂ (gas de efecto invernadero) y, según el caso, SO₂ y NOₓ (lluvia ácida) y partículas.

El carbón

El carbón procede de restos vegetales de antiguos bosques y pantanos que quedaron enterrados. Al enterrarse más, la presión y la temperatura expulsan agua y compuestos volátiles, y el carbono se concentra. Ese avance se llama rango de carbonificación:

turba → lignito → hulla → antracita

Carbón Carbono Humedad Poder calorífico
Turba el menor la mayor el menor
Lignito bajo alta bajo
Hulla alto baja alto
Antracita el mayor la menor el mayor

El poder calorífico es la energía que libera un combustible por unidad de masa al quemarse. La antracita lo tiene mayor que la turba porque tiene más carbono fijo (que es el que libera energía) y casi nada de agua, que gasta calor en evaporarse sin aportar energía.

El petróleo y el gas natural

Se forman a partir de plancton y otra materia orgánica marina o lacustre que se deposita en lodos sin oxígeno y queda enterrada. Esa materia se convierte primero en kerógeno, una sustancia orgánica sólida dispersa en la roca. Al enterrarse más, sube la temperatura:

  • Entre unos 60 y 120 °C está la ventana del petróleo: el kerógeno libera petróleo.

  • A más temperatura (el enterramiento supera la ventana), el petróleo se «craquea» y se genera sobre todo gas natural.

  • A temperaturas todavía mayores, la roca queda sin hidrocarburos útiles.

La roca donde se forman se llama roca madre. Petróleo y gas son menos densos que el agua y migran hacia arriba por rocas permeables hasta que algo los frena.

Corte de una trampa petrolífera en anticlinal. Una roca sello impermeable cubre una roca reservorio porosa y permeable plegada en arco. Bajo la cresta se acumula el gas, debajo el petróleo y en los flancos el agua. Desde la roca madre inferior el petróleo migra hacia arriba por los flancos del reservorio. Trampa petrolífera en anticlinal gas petróleo agua migración 3 roca sello impermeable 2 roca reservorio porosa y permeable 1 roca madre con kerógeno

Para que haya un yacimiento hacen falta tres elementos:

  1. Roca madre: rica en materia orgánica, donde se genera el hidrocarburo.

  2. Roca reservorio: porosa y permeable (una arenisca, una caliza fracturada), que lo almacena en sus poros, como una esponja.

  3. Roca sello: impermeable (arcilita, sal), que cierra el paso hacia arriba.

La forma que atrapa los fluidos se llama trampa: un anticlinal, una falla o un domo salino. Dentro del reservorio los fluidos se ordenan por densidad: gas arriba, petróleo en el medio y agua salada abajo. Esto conecta con la deformación de las rocas: los pliegues y fallas crean las trampas y la permeabilidad secundaria (fracturas) ayuda a la migración.

Gas natural y petróleo: comparación

Petróleo Gas natural
Origen materia orgánica enterrada, dentro de la ventana del petróleo la misma materia; más temperatura, o asociado al petróleo
Estado líquido gaseoso
Composición mezcla compleja de hidrocarburos sobre todo metano
Transporte oleoductos, buques, camiones gasoductos; como gas licuado (GNL) en buques
Usos nafta, gasoil, plásticos, asfalto cocina, calefacción, industria, centrales eléctricas (las garrafas llevan GLP, butano o propano, no gas natural)
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¿Qué es un combustible fósil y cuáles son sus tres formas principales? ¿Qué tienen en común su origen y su impacto atmosférico?

¿Qué es un combustible fósil y cuáles son sus tres formas principales? ¿Qué tienen en común su origen y su impacto atmosférico?

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¿Qué es el poder calorífico de un combustible y por qué la antracita lo tiene mayor que la turba? Relacionalo con el rango de carbonificación.

¿Qué es el poder calorífico de un combustible y por qué la antracita lo tiene mayor que la turba? Relacionalo con el rango de carbonificación.

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El esquema muestra una trampa petrolífera en anticlinal, con tres elementos geológicos numerados (1–3) y los fluidos separados por densidad. Nombrá los tres elementos…

El esquema muestra una trampa petrolífera en anticlinal, con tres elementos geológicos numerados (1–3) y los fluidos separados por densidad. Nombrá los tres elementos (roca madre, roca reservorio y roca sello), explicá por qué el petróleo y el gas quedan atrapados en esa posición y resumí cómo se forma el petróleo.

gas petróleo agua 1 2 3
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El carbón procede de antiguos bosques enterrados y transformados. Ordená la serie de rango creciente: hulla, turba, antracita y lignito, y explicá cómo varían el…

El carbón procede de antiguos bosques enterrados y transformados. Ordená la serie de rango creciente: hulla, turba, antracita y lignito, y explicá cómo varían el contenido en carbono y la humedad a lo largo de la serie.

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El petróleo se forma a partir de materia orgánica enterrada. Explicá el papel del kerógeno y de la «ventana del petróleo» (intervalo de temperatura de formación), y qué…

El petróleo se forma a partir de materia orgánica enterrada. Explicá el papel del kerógeno y de la «ventana del petróleo» (intervalo de temperatura de formación), y qué ocurre si el enterramiento supera esas temperaturas.

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Compará el gas natural y el petróleo: origen común, estado y composición, transporte (gasoductos y gas licuado frente a oleoductos) y principales usos.

Compará el gas natural y el petróleo: origen común, estado y composición, transporte (gasoductos y gas licuado frente a oleoductos) y principales usos.

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Impactos de la extracción

Obtener y usar combustibles fósiles deja huellas en el relieve, el agua, el suelo y la atmósfera.

Minería del carbón a cielo abierto

Se remueve el terreno que cubre el carbón y se lo extrae desde grandes excavaciones. Impactos:

  • Relieve: grandes huecos y montañas de material de descarte (escombreras) que cambian el paisaje.

  • Aguas: el agua que corre sobre los restos de minerales sulfurados se vuelve ácida (drenaje ácido) y arrastra metales; puede contaminar ríos y napas.

  • Suelo: se pierde el suelo fértil, se compacta y queda expuesto a la erosión.

Un plan de restauración debe incluir: remodelar el terreno rellenando huecos y estabilizando escombreras, reponer el suelo superficial, controlar y tratar el agua, revegetar con especies locales y hacer seguimiento después del cierre.

Fracturación hidráulica (fracking)

Se usa para extraer gas y petróleo de rocas de baja permeabilidad, como los esquistos (lutitas) de Vaca Muerta. Se perfora un pozo vertical y luego uno horizontal dentro del esquisto; se inyecta a alta presión agua con arena y aditivos que fractura la roca, y la arena mantiene abiertas las fracturas para que los hidrocarburos fluyan.

Ventajas Riesgos
Permite aprovechar nuevos recursos que antes eran inaccesibles Sismicidad inducida (pequeños sismos por la inyección de fluidos)
Puede reducir la dependencia de importar energía (independencia energética) Contaminación de acuíferos si fallan los sellos del pozo o se maneja mal el agua de retorno; gran consumo de agua
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La minería del carbón a cielo abierto deja grandes huecos y escombreras. Describí su impacto sobre el relieve, las aguas y el suelo, y explicá qué debe incluir un plan…

La minería del carbón a cielo abierto deja grandes huecos y escombreras. Describí su impacto sobre el relieve, las aguas y el suelo, y explicá qué debe incluir un plan de restauración de la mina.

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La fracturación hidráulica (fracking) extrae gas de rocas esquisto. Explicá en qué consiste la técnica y analizá dos ventajas (nuevos recursos, independencia energética)…

La fracturación hidráulica (fracking) extrae gas de rocas esquisto. Explicá en qué consiste la técnica y analizá dos ventajas (nuevos recursos, independencia energética) y dos riesgos (sismicidad inducida, contaminación de aguas).

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Resumen

Volvé al principio: el petróleo y el gas de la Cuenca Neuquina están donde coinciden una roca madre que alcanzó la ventana adecuada, un reservorio y un sello; y como tardan millones de años en formarse, se consideran recursos no renovables.

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