Les centrals tèrmiques cremen combustibles fòssils (carbó o derivats del petroli) per generar energia elèctrica. La qualitat del combustible utilitzat, la tecnologia emprada i a'emplaçament d'una central poden influir molt en els impactes que les seves activitats puguin generar.

Llegeix el text i contesta les següents qüestions:

De quin problema mediambiental tracta el text?

El text tracta del problema de la “pluja àcida” i va ser descoberta per un químic anglès del segle passat.

Quina és la causa d'aquest problema?

Els causants, són el diòxid de sofre (SO2) i els òxids de nitrogen (N2O3 i N2O5) que es generen amb la combustió dels combustibles fòssils, i que en combinació amb la humitat i l'aigua de la pluja produeixen microgotetes d'àcid sulfúric (H2SO4) i àcid nítric (HNO3) que cremen les fulles de la vegetació.

Quins ecosistemes afecta? Com?

Bàsicament als ecosistemes vegetals, com ara els boscos. Tot i que, pot arribar a afectar també llacs i embassaments.

Els efectes de la pluja contaminada, poden convertir un exuberant bosc en un cementiri de troncs morts. El diòxid de sofre i els òxids de nitrogen que cauen en forma de pluja, s'instal.len sobre les fulles dels vegetals, actuen com un àcid i perforant i matant al seu pas les plantes, arbres, flors...

Aquest procés, afecta també construccions humanes? Com?

Si, com per exemple els monuments arquitectònics. Pot actuar destruint les seves infraestructures, corrossionant el material, a causa de la forta composició de les substàncies.

Hi ha zones d'Espanya clarament afectades? Quines?

A la part de Catalunya, observem la part de Cercs, Andorra (Terol)... Encara que no s'ha estudiat molt l'estat Espanyol. Es calcula que un 25% dels boscos del nostre país pateixen els efectes de l'aire malmès pels compostos de nitrogen i sofre.

Quines mesures es poden adoptar per evitar aquest problema?

Només es pot evitar aquest problema, disminuint les emissions de sofre i diòxids de nitrogen. Ara per ara, hi ha tècniques de desulfuració de gasos (reduint el 90% les emissions de diòxid de sofre de les centrals tèrmiques de carbó).

Per aconseguir resultats efectius, caldria reduir el consum de combustibles fòssils (com ara el carbó o el petroli) però, això, de moment no és possible ja que, un combustible fòssil com és ara el carbó, és emprat en moltes fàbriques.

La utilització d'energies renovables no contaminants, podria ésser l'única manera de reduir el consum de combustibles fòssils.

Amb les explicacions fetes a les mines (galeria i cel obert), contesta les següents qüestions:

Quin és l'origen del carbó que es fa servir a la central tèrmica de Cercs?

De les mines de Vallcebre (Berguedà), de Fígols i de Saldes. Encara que les mines de Vallcebre és el principal jaciment del principat.

A la central, diàriament arriben 1.200 tones mètriques de carbó (lignit) procedents de Saldes i s'importen unes 800 tones mètriques diàries de carbó (hulla) del sud d'Àfrica.

Per què no es fa servir el carbó més barat en la seva totalitat?

Per no perdre diners. Si només s'emprés el carbó africà, es perdria una gran quantitat de diners i el carbó localitzat a les mines del Berguedà, quedarien sense explotar al màxim i perdríem un gran poder econòmic.

El carbó que arriba la central de Cercs, està composta d'un 60% que arriba d'Àfrica i d'un 40% que arriba des de les mines tant de Saldes com de Fumanya.

Quan el carbó de Catalunya s'hagi esgotat, les mines es tancaran i utilitzaran en un 100% el carbó provinent d'Àfrica que aproximadament, surt per unes 8.000 pts la tona, molt més barat que el carbó autòcton.

Quin tipus de carbó és el que s'extreia d'aquestes mines?

S'utilitza el carbó lignit (del període Mesozoic-Cenozoic). Són carbons de mala qualitat i rics en sofre.

A què creus que és degut que actualment, el carbó rebi un pretractament

Per reduir al màxim la quantitat de sofre?

Perquè la combustió del carbó, origina emissions de CO2 i anhídrids de sofre, cosa que fa augmentar l'efecte hivernacle a escala global i provoca la pluja àcida. La neteja de sofre dels lignits, prèvia a la combustió, és una mesura preventiva que hauria d'ésser aplicada en molts dels casos.

Quines tècniques es feien servir per extreure el carbó a cel obert i com el

traslladaven a la central tèrmica?

Aquest sistema d'explotació, es fa a la superfície, en forma de pedreres i es realitzava mitjançant excavadores, grues i camions per tal de transportar el carbó a la central.

Quines tècniques es feien servir per extreure el carbó de les galeries i

com el traslladaven a la central tèrmica?

L'extracció de carbó de les galeries, es realitza a través de galeries i pous subterranis.

La mina, és un conjunt de passadissos on, mitjançant unes vagonetes i unes cintes transportadores, instal.lades a l'interior de tota la mina, transporten el carbó a l'exterior on un camió és carregat i porta el carbó extret a la central.

El tipus de carbó de les mines visitades, té alguna cosa a veure amb

l'edat geològica dels materials?

Si, ja que si examinéssim la quantitat de C (carboni) que té el material, podríem saber la seva antiguitat (com més quantitat de C té, més antic serà).

Per exemple, el carbó “lignit” del període mesozoic-cenozoic (que és el que es troba, bàsicament a les mines) té un 55% -75% de carboni.

Creus que és coincidència el fet de trobar empremtes fòssils de

dinosaures tan properes a l'explotació de carbó a cel obert?

Les patjades trobades, corresponen al Cretaci Superior. A causa del clima tropical (moltes precipitacions), feia que hi hagués molta vegetació. Aquesta vegetació, a mesura que passa el temps i la sedimentació de materials, són la causant de l'aparició del carbó.

Des de l'embassament s'observa la cantera de la que es va extreure la

roca que va servir per fer el ciment de la presa. Comenta els possibles impactes ambientals que va generar.

Segons la definició, un impacte és la interacció de l'ésser humà amb el medi i observant la cantera, podríem dir que es veu un “impacte paisatgístic” molt important. A l'extreure tanta roca d'una muntanya per fer el ciment de la presa, es va haver de “escarbar” la roca deixant al seu pas un impacte visual molt important. Des de l'embassament, observem com una “mossegada” a la muntanya on està situada la cantera i això genera un impacte ambiental visual molt observable.

A més a més, per tal d'extreure'n la roca, es va haver de desforestar i això, segurament, va provocar una pèrdua de flora i indirectament, fauna.

En un dels casos esmentats en la lectura anterior és el de la central tèrmica de Cercs (Berguedà). El plànol cartogràfic adjunt ens mostra la zona on està ubicada aquesta central.

Fes un perfil de la zona on es troba la central des del punt A fins al B.

Perfil topogràfic de A a B

En quin tipus d'estructura de relleu està situada?

La central està situada al terme municipal de Cercs, a la comarca del Berguedà, província de Barcelona. L'emplaçament de la instal.lació se situa la riba dreta del riu Llobregat, al costat de l'embassament de la Baells.

Els edificis, es troben situats en un pendent relativament escarpat situat al sud-est de l'antiga central de Fígols i la instal.lació de refrigeració i la corresponent estació de

bombeig se situa al damunt d'un turonet al sud de la mateixa.

la Central Tèrmica de Cercs

Quina relació tindrà això amb la ventilació dels gasos emesos?

A l'estar situada en una vall, observem que el vapor d'aigua no s'escampa i s' acumulen a la vall, on poden estancar-se sobre poblacions o zones forestals de la vall i fins i tot, podent formar gotetes de pluja.

Creus que es tracta d'una zona on la humitat relativa deu ser sovint

elevada? Per què? (Falta posar q hi ha un embassament)

Si, ja que, el vapor d'aigua fa que la humitat relativa pugi molt. Per formar una precipitació, la humitat relativa ha d'ésser 100%, i la central a expulsar tanta quantitat de vapor d'aigua, pot desencadenar que la humitat relativa sempre sigui molt alta.

A més a més, es podria esmentar el fenomen anomenat “inversió tèrmica” que pot ésser present a la vall. Aquest fenomen, fa que la temperatura augmenti a mesura que va pujant l'altitud (al contrari que succeeix normalment) i aquesta inversió sobre una zona industrial, impedeix la dispersió dels fums i pot fer augmentar la contaminació atmosfèrica.

Quina influència pot tenir aquest últim factor en la contaminació de l'aire

que hi pugui haver a la zona? Descriu detalladament els processos químics que es produiran.

En una zona on la humitat relativa és lleugerament alta, a l'ajuntar-se amb el diòxid de sofre i els òxids de nitrogen, que es generen amb la combustió de combustibles fòssils (com ara carbó...), poden provocar la producció de microgotetes d'àcid sulfúric i àcid nítric que cremen les fulles de vegetació. Aquest fenomen, s'anomena: Pluja àcida.

Quins seran, doncs, els impactes ambientals que aquesta central pot

ocasionar?

Pot ocasionar l'esmentada pluja àcida (explicada anteriorment) que pot afectar als boscos, els aqüífers, als embassaments etc...

A més a més, a llarga escala, podríem dir, que al seu pas, la Central Tèrmica, a l'emetre CO2, pot fer augmentar l'efecte hivernacle.

Quines mesures es podrien prendre per evitar-los, sense haver de

clausurar la central?

A l'actualitat, l'emissió de sofre a l'atmosfera procedent de la central tèrmica, estan per sota dels mínims que marquen la Generalitat. El fum que desprèn, és blanc i això demostra una combustió de carbó molt pur.

Al llarg de la xemeneia hi ha un sistema de filtres que retenen les possibles partícules sòlides que es poden desprendre en la combustió. Aquestes són decantades en forma de fangs i s'acumulen en una piscina impermeabilitzada d'on són posteriorment transportades abocadors controlats.

Les dues xemeneies principals de la Central Tèrmica de Cercs

Per tal d'aminorar l'emissió de sofre, s'hauria de buscar una solució respecte l'esmentat anteriorment. Buscar uns filtres que encara redueixin molt més les partícules i així fer que arribi a l'atmosfera molta menys quantitat.

A més a més, si s'utilitzessin carbons amb menys quantitat de sofre i més quantitat de Carboni (com ara l'antracita o l'hulla), tot i que són més cars, es podria reduir amb molta quantitat l'emissió de sofre a l'atmosfera.

Quina contrapartida poden suposar aquestes mesures?

Poden suposar una gran inversió de diners cap a les centrals tèrmiques. En aquest aspecte, s'haurien d'invertir diners per tal d'aconseguir unes xemeneies amb aquells filtres esmentats anteriorment i així poder reduir molt més l'emissió de sofre a l'atmosfera.

Respecte a la segona mesura (utilitzar carbons amb menys quantitat de sofre), pot desencadenar que les mines que aporten el carbó a la central (ja que, la central utilitza el carbó de tipus lignit), es tanquin, perquè, s'utilitzaria el carbó de tipus antracita o hulla.

A més a més, que les mines es tanquessin, desencadenaria moltes pèrdues de feina i pèrdues econòmiques per Catalunya.

5. Observa el plànol cartogràfic adjunt i observa la superfície inundada l'any 1990 (la línia discontinua representa el nivell d'aigua l'any de l'elaboració del mapa). Amb ajut d'un paper vegetal mil.limetrat, calcula de forma aproximada i tenint present l'escala del mapa, la superfície inundada. Compareu-la amb la dada facilitada per la Junta d'Aigües que teniu al punt 4.1 del dossier (aquestes dades corresponen a l'any de construcció de l'embassament. Anys 70-80). Intenta raonar els possibles motius al marge de la precisió de la mesura.

Superfície de la conca= 535 km2 Precipitació anual mitjana = 1073 mm

Superfície inundada 356 ha (1ha = 100a= 10000 m2)

Volum de l'embassament = 115 hm3 Cabal regulat = 6.7 m3/s

Longitud de costa = 30.9 km Màxima l'avinguda prevista = 220m3/s

Gruix de la presa la base = 20.1 m Aportació anual mitjana = 211 hm3

Alçaria sobre els fonaments = 102. 35 m Aportació anual màxima = 450 hm3

Escala 1 : 25.000 (1 mm del mapa, és un mm real) 1 cm = 250 m

He contat 546 quadradets (mm del mapa), però com aquest paper mil.limetrat cada quadradet són 2mm, ho multiplico per dos: 1092 quadrets.

1 cm2 ------- 62500 m2

x m2

( 1 cm = 10 mm) si en el meu paper 1 cm2 = 25 quadradets

Falta acabar operacions

Observant la superfície inundada l'any 1990 (365 ha * 3650000 m2), observem que la superfície inundada ha disminuit gairebé a la tercera part.

Hi poden haver diferents causes de la disminució. Una d'elles podria ésser l'acumulació de sediments a la presa i això fa que hagi disminuit la superfície inundable.

6. Busca una factura recent del consum d'electricitat de casa teva. Mira-la

i veuràs el consum d'energia de dos mesos expressats en KWh.

Sabent que la potència de la central tèrmica de Cercs és de 160 MW, calcula quants habitatges, amb un consum elèctric com el de casa teva, poden ser abastits en dos mesos per aquesta central?

Energia en un període de 2 mesos: 744 kWh

Potència: en un període de 2 mesos: 5,5 kW

744 KwH 1 habitatge

160.000 kw potència (1 dia) x habitatges

160.000 kW dia x 1464 hores (61 dies) = 234240000 kwhora

744 KwH --- 1 habitatge

234240000 kwH --- x habitatges

x= 314. 839 habitatges en dos mesos

Sabent que la potència de la central hidroelèctrica de la Baells, és de 7.000 KW, calcula quants habitatges, amb un consum elèctric com el de casa teva, poden ser abastits en dos mesos per aquesta central?

744 kWh (dos mesos) ---------- 1 habitatge

7000 kW (24 hores) ---------- x habitatges

7.000 kW x 1464 hores = 10248000 kWhora

744 kW / h(dos mesos) ---------- 1 habitatge

10248000 kW /h(dos mesos) ---------- x habitatges

x= 13.774 habitatges (en dos mesos)

Calcula la quantitat d'aigua que es perd a la central tèrmica de Cercs en

l'atmosfera en forma de vapor en dos mesos (Aquesta dada la tens al punt 6 del dossier).

Si a Barcelona es consumeix una mitjana de 150 l/dia/persona (sense considerar l'ús agrícola), fes una valoració d' aigua que s'està perdent diàriament a la centra tèrmica de Cercs i proposa alguna solució de tipus tècnic per a la central.

Quantitat d'aigua que es perd a la central tèrmica a l'atmosfera en forma de vapor en dos mesos: 350 tones mètriques / hora

1 T = 1000 kg 2 mesos: 61 dies: 1464 hores

350 T -------- x x= 512.400 T / 61 dies

1 hora --------- 1464 hores

1 T = 103 kg 1 kg= 1 dm3 (només amb el cas de l'aigua)

103 kg 1dm3

512.400 T x ------------------x -------------------- = 512400 x 103 dm3 61 dies

1 tona 1 kg

A la Central Tèrmica, es perden 8.400.000 dm3/dia i sabent que a Barcelona, es consumeixen 150 dm3/dia / persona:

8.400.000 dm3/dia x persones

150 dm3/dia 1 persona x= 56.000 persones

Amb els litres d'aigua perduts de la central, es podria abastir la quantitat d'aigua de 56.000 persones que utilitzen en un dia (sense contar l'ús agrícola).

Per tal de poder reutilitzar l'aigua en forma de vapor que es perd, es podria usar algun tipus de condensador del vapor d'aigua i així poder tornar a utilitzar l'aigua potabilitzant-la amb productes, com mínim, per omplir pantans per tal d'oci (com ara rafting) etc...

Amb les dades del punt 4.1 del dossier (precipitacions mitjanes anuals i

la superfície de la conca) fes el corresponent balanç hídric per calcular l'aigua que entra a l'embassament (al mapa del punt 4.1, una línia continua delimita la superfície de la conca que alimenta l'embassament). Amb el resultat i sabent la capacitat de l'embassament, calcula la quantitat d'aigua que circularia cap al mar garantint que l'embassament sempre estigués al màxim nivell. Creus que provocaria problemes mediambientals el fet d'intentar sempre mantenir la màxima capacitat de l'embassament?

Superfície de la conca= 535 km2

Precipitació anual mitjana = 1073 mm

Volum de l'embassament = 115 hm3

¿Aigua que entra l'embassament?

Hauríem de destacar, que el mm és l'altura de la columna d'aigua precipitada i això, es pot mesurar, també com a dm3/m2.

Per saber l'aigua que ha entrat a la conca, s'ha de multiplicar la precipitació per la superfície de la conca (en km2)

1073 mm * 1073 dm3 1 hm3 106 m2

------------ x ---------------- x --------------- = 1, 076 hm3 / km2

m2 109 dm3 1 km2

1, 076 hm3 / km2 x 535 km2 = 576 hm3 d'aigua que entra a la conca

Per tal de calcular les sortides (en direcció al mar), s'hauria de tenir en compte l'evapotranspiració, però en aquest cas es 0.

Si restem les entrades d'aigua a l'embassament pel volum de l'embassament, obtindrem el volum d'aigua que circula cap al mar (suposant que l'embassament estigués al nivell màxim)

576 hm3 d'aigua que entra a la conca - 115 hm3 volum de l'embassament

= 461 hm3 d'aigua que circula cap al mar

Si l'embassament es mantingués al nivell màxim durant tot l'any, desencadenaria molts problemes com ara la resistència de la presa ja que, haurà d'aguantar molta força durant tot l'any i disminuirà la seva capacitat de vida. A més a més, si s'intenta mantenir al màxim l'aigua de l'embassament, pot ésser que durant les èpoques de sequera, el riu no arribi a tenir el cabal ecològic (cabal necessari perquè la fauna i la flora visquin) i que hi hagi pèrdues a l'ecosistema del riu, que a la llarga, podria disminuir gradualment la diversitat de l'ecosistema (fauna i flora) del riu.

Llegeix amb atenció de diari adjunt. Per resoldre el problema, es

proposen diferents solucions: per una part la proposada pels experts i per altra la proposada per les ONG. La solució no és tant senzilla com proposen les dues posicions. El president de la Comissió Mundial de l'Aigua n'aporta una altra proposta.

Analitza les 3 propostes amb la informació de l'article i exposa els pros i els contres des del punt de vista mediambiental (màxim un full)

Per tal d'analitzar les 3 propostes s'haurien de mirar per separat:

Els GOVERNS dels països rics i les empreses, pretenen buscar inversions per executar grans projectes de proveïment (pantans i preses) a les zones més afectades per l'escassetat d'aigua. Però, la construcció d'aquests pantans i preses, al no ser gratis, faria que els països pobres, a la llarga, podrien tenir un deute extern més gran.

Per altra banda, les ONG (organitzacions no governamentals), aposten per posar en marxa programes de prospecció i explotació d'aigües subterrànies (pous i perforacions).

Però, aquesta petició també té el problema de la demanda d'aigües subterrànies, que acabarien amb la sobreexplotació i això, podria portar que cada cop s'hagués d'excavar més avall i la seva explotació, en resultaria molt més cara a causa de l'ús de maquinària més cara. Això, també podria augmentar el seu deute extern.

Mirant l'últim punt de vista, del President de la Comissió Mundial de l'Aigua , l'egipci, Ismail Serageldin, comenta que l'aigua està repartida d'una manera molt desigual en el món i la solució diu que passa per un transvasament del conflicte del marc públic al privat.

Només si es dóna cert marge a la iniciativa privada s'aconseguiran les inversions necessàries per construir serveis de proveïment i sanejament al Tercer Món, però això provocaria el problema ja esmentat anteriorment amb les dues propostes: el deute extern. Si les companyies privades aportessin diners als països pobres provocaria que aquests països tinguessin el deute extern cap a certs governs i també cap a certes empreses.

Dels tres punts de vista, el més barat seria el comentat per les ONG ja que, si es va amb compte amb l'explotació de l'aigua subterrània, intentant no sobreexplotar, es podria solucionar el problema durant un temps, com a mínim, fins que es trobés una solució millor.

12