Els recursos geològics: explotació i ús responsable

Classifica aquests recursos geològics en metàl·lics, no metàl·lics (industrials) i energètics: coure, guix, carbó, sorra de sílice, petroli i ferro, i posa una aplicació de cadascun.

Explica per què el carbó, el petroli i el gas natural s'anomenen combustibles fòssils i què significa l'expressió «sol fòssil» aplicada a l'energia que alliberen en cremar-se.

Defineix mena i ganga d'un jaciment metàl·lic i explica de què depèn que un dipòsit resulti rendible d'explotar, pensant en el preu del metall i en la proporció de mena.

Explica la diferència entre una pedrera a cel obert i una mina subterrània, quin tipus de recursos s'extreu en cadascuna i posa un exemple espanyol de cada tipus d'explotació.

Què és la llei d'una mena? Explica per què la llei mitjana dels jaciments explotats baixa amb el temps i quines conseqüències té per a la rendibilitat i per a la mineria futura (es podran aprofitar jaciments avui descartats?).

Descriu dos impactes ambientals de la mineria a cel obert (sobre el paisatge, les aigües o l'atmosfera) i explica en què consisteix la restauració posterior d'una explotació, esmentant una mesura concreta de recuperació del terreny.

Almadén (Ciudad Real) va allotjar la mina de mercuri més gran del món. Explica la seva importància històrica (la plata d'Amèrica i l'amalgama), per què va tancar i quins problemes ambientals persistents va deixar (mercuri en sòls i peixos), així com el seu valor actual com a patrimoni.

Descriu les fases del cicle de vida d'una explotació minera (prospecció, extracció, concentració de la mena, tancament i restauració) i raona per què el pla de tancament s'ha d'aprovar i dotar econòmicament abans de començar a excavar.

El liti, el cobalt i les terres rares es consideren recursos estratègics. Explica per a quines tecnologies són imprescindibles, quin problema de dependència exterior plantegen per a Europa i quines alternatives s'estan explorant.

La sorra és, després de l'aigua, el recurs més extret del planeta. Explica per a què s'usa (formigó, vidre), quins impactes té la seva extracció en rius i platges (aprofundiment de lleres, retrocés costaner) i per què no tota la sorra serveix (quin problema té la sorra del desert?).

L'Agència Internacional de l'Energia estima que fabricar un vehicle elèctric requereix de mitjana uns 205 kg de minerals crítics (coure, liti, níquel, manganès, cobalt i terres rares), enfront dels 35 kg que necessita un vehicle de combustió interna convencional.

1. a) Analitza la paradoxa ambiental: si el desplegament del vehicle elèctric busca descarbonitzar el transport per frenar el canvi climàtic, prediu quines tensions geomorfològiques, hidrològiques i geoquímiques locals es traslladaran a les zones mineres si el parc mòbil mundial (1.400 milions de cotxes) es reemplaça a raó d'1:1.
2. b) Un informe corporatiu preveu que per a l'any 2032 el 100 % dels metalls crítics de les seves bateries provindrà del reciclatge dels seus propis vehicles. Demostra mitjançant el concepte de temps de residència i la taxa de creixement del parc de vehicles per què aquesta fita és matemàticament impossible a mitjà termini.
3. c) Justifica com la substitució de tecnologies de bateria (per exemple, cel·les de sodi-ió en lloc de liti-ió, o càtodes de fosfat de ferro i liti sense cobalt ni níquel) redueix el risc geològic de desabastiment, atenent a l'abundància cortical de cada element.

Raona per què els recursos geològics es consideren no renovables a escala humana i quines dues estratègies permeten allargar la seva disponibilitat —reciclatge i substitució per altres materials—, amb un exemple de cadascuna.

Compara l'obtenció d'una tona de coure des d'una mina amb la seva recuperació des de ferralla electrònica: consum d'energia, emissions de $\text{CO}_2$, residus generats i ocupació creada. Conclou quin paper pot tenir el reciclatge en el subministrament futur del metall.

Una mina a cel obert d'or explota una mena amb una llei mitjana d'1,5 g d'Au per tona de roca remoguda, amb una petjada de carboni de 14.000 kg de CO₂ eq per cada quilogram de metall fi obtingut. En contrast, les plaques de circuit imprès de telèfons mòbils rebutjats presenten concentracions mitjanes de 300 g d'Au i 120 kg de Cu per tona de residu.

1. a) Calcula quantes tones de roca mineralitzada s'han d'extreure i triturar a la mina primària per obtenir la mateixa quantitat d'or continguda en 2 t de plaques de telèfons mòbils. Interpreta l'impacte geomorfològic comparatiu d'ambdues fonts.
2. b) Si la concentració de metall és tan superior en els residus electrònics, justifica per què la mineria primària continua aportant més del 80 % de l'or mundial: analitza dues limitacions termodinàmiques o tecnològiques lligades a la dispersió de materials (aliatges complexos, soldadures, miniaturització) i una barrera logística de recollida.
3. c) Prediu quin impacte ambiental sobre els sòls i les aigües freàtiques causaria la recuperació d'aquests metalls mitjançant lixiviació àcida artesanal o informal, comparant-la amb una hidrometal·lúrgia industrial en circuit tancat.