Lectura: La energía interna de la Tierra

Sofía y Juan estudian en una región con gran tradición minera. En el instituto han hecho una excursión al llamado “Museo de la Mina”, construido a partir de una antigua mina de carbón. Para bajar a la mina se introducen en una especie de jaula, que en realidad es un ascensor, y notan que según van bajando la temperatura asciende rápidamente.

MUSEOm

El guía que va con ellos les explica que este aumento de la temperatura se debe a la energía interna de la Tierra, que el fenómeno se conoce como “gradiente geotérmico” y que su valor aproximado es de 3ºC cada 100m. Nuestro planeta conserva mucha energía en su interior desde el momento de su formación hace 4500 millones de años. Una pequeña parte de ella procede del choque entre partículas sólidas durante el proceso de formación  y el resto procede de procesos radiactivos que tienen lugar en su interior. Hay algunos fenómenos naturales que tienen su origen en la energía interna de la Tierra.

1. ¿Sabes      cuál de los siguientes grupos de fenómenos naturales tienen su origen en      la energía interna de la Tierra?

a) Las tormentas y el arco iris.
b) Los huracanes y los terremotos.
c) Los volcanes y los géiseres.
d) Los glaciares  y las montañas.

2. Considerando      que la temperatura  media en la      superficie terrestre es de unos 20ºC y que en la jaula-ascensor de la mina      han descendido 250m,¿ a qué temperatura estarán Sofía y sus amigos?
a) 12,5ºC                 b)      23,5ºC                   c)      27,5ºC                      d)16,5ºC

En la clase les aclaran que el gradiente geotérmico de 3ºC cada 100m de profundidad solo es válido para la corteza terrestre. En el manto y el núcleo su valor tienen que ser menor porque, de otro modo, la temperatura alcanzada en el núcleo no permitiría la existencia de la Tierra tal y como la conocemos.

3. Si el gradiente geotérmico tuviese el mismo valor      en el manto y el núcleo que en la corteza, y a la vista de la imagen,¿cuál      de los siguientes valores se aproxima más a la temperatura que debería      haber en el centro de la Tierra?

      a) 200000ºC         b) 20000ºC         c) 2000ºC         d) 200ºC

cinematica0010m

Para que quedara claro a qué temperatura, según cálculos científicos, debe encontrarse el núcleo terrestre, cuando regresaron a la clase se encontraron con la siguiente gráfica en la pizarra, donde se relaciona la profundidad con la temperatura:

cinematica0009m

4. A la vista de la gráfica, ¿qué temperatura aproximada habrá en el centro de la Tierra?   a) 6000ºC      b) 4500 ºC
c) 2500ºC        d) 1000ºC

En la visita les leen el siguiente extracto de un artículo publicado en la prensa:

“La empresa minera HUNOSA ha anunciado que ya está en condiciones de suministrar energía geotérmica a partir del agua de las minas de la cuenca astruriana a edificaciones, públicas o privadas , próximas a los pozos.(…..)
Según el Presidente de la empresa, las condiciones  técnicas actuales ya permiten hacer uso de esta alternativa energética limpia y relativamente económica para construcciones que se encuentren a un máximo de un kilómetro y medio de los pozos mineros. El agua de las minas presenta un gran potencial y una gran capacidad energética que es utilizable con las tecnologías ya disponibles.”
Adaptado de LNE, 5 de noviembre de 2008

5. ¿Qué temperatura podrá alcanzar el agua acumulada en un pozo de HUNOSA de 1000m de profundidad, considerando que la temperatura media en la superficie es de 20ºC?
a) 500ºC      b) 400ºC     c) 300ºC      d) 50ºC

6. Teniendo en cuenta que para producir energía eléctrica el agua tiene que estar en estado gaseoso (vapor), se podría utilizar el agua acumulada en ese pozo de HUNOSA para producir electricidad?

a)      Sí, pero tendríamos que calentarla hasta los 100ºC.

b)     No, porque está demasiado caliente.

c)      No, porque está demasiado contaminada por minerales.

d)     Sí, pero primero tendríamos que enfriarla.

Pero el gradiente geotérmico no es el mismo en toda la corteza terrestre, sino que hay grandes diferencias entre unas zonas y otras, según estén más o menos próximas a los límites de las placas litosféricas  o a los llamados puntos calientes, como el archipiélago de Hawai.

7. ¿En cuál de las siguientes comunidades autónomas del norte de España sería más factible  el aprovechamiento de la energía interna de la Tierra?

a) Galicia         b) Asturias         c) Cataluña        d) Cantabria

Toda la clase  ha estudiado que la energía interna, además de ser una posible fuente de energía, es la responsable  de los volcanes y los terremotos  y, mediante los movimientos de las placas tectónicas, de la formación de las cadenas montañosas.

cinematica0011m

8. Completa la siguiente tabla con la ayuda del mapa, relacionando las grandes cordilleras  con las placas responsables de su formación.

Cordillera Placa 1 Placa 2
Los Andes
El Himalaya
Las Montañas Rocosas
El Cáucaso

Islandia  es uno de los países pioneros  en el aprovechamiento de la energía  acumulada en el interior de la Tierra, y es por ello que en este país existen muchas centrales geotérmicas.

9. ¿A qué crees que es debido el potencial geotérmico de Islandia (Iceland en el  mapa)?

a) A que es un país muy desarrollado y preocupado por el medio ambiente.
b) A que está situado sobre una dorsal oceánica
c) A que está situado en una zona de choque entre dos placas litosféricas.
d) A que carece de otros recursos, como el carbón  o la energía nuclear.

10. Mirando una foto de una central geotérmica, se puede observar varias  columnas de un gas blanquecino que se eleva hacia la atmósfera. Considerando cuál es la fuente de energía en este tipo de centrales, ¿qué tipo de material será el que expulsan las chimeneas de las centrales geotérmicas?

a) Dióxido de carbono
b) Vapor de agua
c) Una mezcla de gases que llevan azufre y gases de nitrógeno.
d) Una mezcla de gases de azufre, gases de nitrógeno y vapor de agua.

11. ¿Existe alguna relación entre el funcionamiento de las centrales geotérmicas y el aumento exagerado del efecto invernadero que actualmente se está produciendo en la Tierra?
a) Sí, porque, al ser altamente contaminantes y expulsar gran cantidad de dióxido de carbono a la atmósfera, las centrales geotérmicas  contribuyen a la elevación  de la temperatura en la superficie terrestre.

b) No existe relación alguna, porque son limpias y solamente expulsan al aire vapor de agua.

c) Si, porque provocan la destrucción de la capa de ozono sobre el Círculo Polar Ártico y eso aumenta la temperatura en la Tierra.

d) Sí, existe una relación: las centrales geotérmicas contribuyen a la lucha contra el efecto invernadero, pues permiten subsistir a las centrales de carbón y otros combustibles fósiles.

En la clase, hay un alumno apasionado de Islandia. Le gustaría viajar allá para conocerla, pero quiere ir pronto ya que teme que pueda desaparecer bajo las aguas como consecuencia de una explosión volcánica.

12. Dentro de varios millones de años, y si la actividad de las placas tectónicas sigue tal y como está en estos momentos ,¿qué crees tú que habrá sido de Islandia?

a) Será más grande que ahora, debido a la actividad de la dorsal centroatlántica.

b) Será más pequeña que ahora, debido a la erosión del mar y los hielos.

c) Se habrá unido a la placa Euroasiática, debido al movimiento de las placas.

d) Se habrá unido a Norteamérica, debido al movimiento de las placas.

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