1. INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA QUÍMICA

INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA
QUÍMICA
Ing. Fernando Cano Legua

Desde sus orígenes, el hombre ha tenido que cubrir una serie de
necesidades que les han obligado a transformar los productos que la
naturaleza le ofrecía. Estas necesidades se han incrementado a lo largo
de su historia, ya que, a medida que se satisfacían unas, aparecían otras
nuevas. Esto ha traído consigo que el grado de transformación de los
productos naturales haya sido cada vez mayor y más complejo.
El descubrimiento del fuego origina la aplicación de las primeras
operaciones de proceso a las necesidades humanas (alimentación,
vivienda, vestido, transporte, etc.).
De entre las operaciones de proceso, fue quizás la filtración la primera en
ser utilizada por el hombre, pues existen pruebas documentales de su
utilización 5000 años a.C. durante la dinastía del Imperio Antiguo de
Egipto. Otros procesos conocidos ya en la antigüedad son: la
fermentación para obtener vino; la obtención de materiales cerámicos; la
obtención de tintes; la metalurgia del cobre y la obtención de sal común
mediante evaporación del agua de mar por energía solar.

Caben mencionar otros procesos posteriores, pero igualmente muy
antiguos: los hornos de cal de Mesopotamia (2500 a.C.); la
obtención del bronce (3000 a.C.) y la obtención del hierro (1500
a.C.).
No obstante, aunque estas operaciones de proceso son la base y el
origen de las modernas operaciones unitarias, no se pueden
considerar como constituyentes de una industria química
propiamente dicha. Su escala de operación, su desarrollo y la forma
de introducir modificaciones al proceso, totalmente empírico, hacen
que se les considere como procesos artesanales.
Hasta la edad moderna, no se puede hablar del inicio de las
actividades industriales. Durante el siglo XVI, se busca la "verdad" a
través del análisis metafísico, lo cual tuvo como consecuencia la
observación y el análisis de hechos de forma empírica, aportando la
experimentación y el razonamiento inductivo como herramienta.

La "revolución científica" que tvo lugar durante el siglo XVII se basó
en el concepto del empirismo racionalista de que "solo se conceptúa
lo que se puede medir y lo que se mide se ordena".
A finales del siglo XVII, aparece en Inglaterra una nueva forma de
producción: "la manufactura", que sin modificar las técnicas de
producción, si establece una verdadera división del trabajo y fija las
bases necesarias para la evolución hacia la producción mecanizada.
Durante el siglo XVIII, se acumulan conocimientos que al final de ese
siglo y principios del siguietnte son aplicados, lo que desemboca en
la "revolución industrial", que modifica las relaciones sociales y
separa a las clases productivas.
La moderna industria química comienza realmente su desarrollo a
mediados del siglo XVIII cuando Ruerbruch (1746) pone a punto el
método de las cámaras de plomo para producir ácido sulfúrico, y
cuando Leblanc (1971) desarrolla el proceso para producir sosa, se
acelera dicho desarrollo.

La moderna industria química trajo consigo que la forma de "hacer
química" que hasta ese momento se había utilizado no fuera capaz
de dar respuesta a las nuevas necesidades que eran demandadas.
Se produce en consecuencia un vacío que debe cubrir una nueva
disciplina que pueda dar satisfacción a estas necesidades creadas
por la moderna industria química. Este vacío deberá ser cubierto por
lo que, hoy en día, se conoce como Ingeniería Química.
Sin embargo, la profesión de Ingeniero Químico no se desarrolla de
un modo inmediato y paralelo con la moderna industria química sino
que la profesión comenzará su desarrollo con casi un siglo de
retraso. Ello se debe, como indica W. Lewis, a que los químicos de
aquella época se limitaron a buscar resultados inmediatos y que
aportaron soluciones a un problema concreto y determinado. A
diferencia de los ingenieros de otras ramas, no buscaron sentar
bases generales que permitieran la aplicación a otros procesos ni
tampoco soluciones tecnológicas más amplias.

1. INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA QUÍMICA

ORIGEN DE LA INGENIERÍA QUÍMICA
El origen de la ingeniería química suele situarse en
Inglaterra con la publicación en 1880 por George E. Davis,
en Manchester, de sus lecciones de Ingeniería Química
seguidas en 1901 por su libro Handbook de Ingeniería
Química.
Posteriormente esta ingeniería se desarrolla en varios
países de Europa y en Estados Unidos. Así pues la
Ingeniería Química ha cumplido mas de un siglo de
actividad como rama independiente de la química y de otras
ingenierías.

En la actualidad la Ingeniería Química se encuentra en una situación
paradójica:
Por un lado se encuentra en medio de muchas tecnologías efectivas para
atender necesidades sociales y requerimientos económicos de tipo global,
tales como ahorro de energía y de materias primas, protección ambiental,
salubridad, suministro de alimentos y elaboración de nuevos productos
para una mejor calidad de vida.
Por otro lado, las industrias de procesos aún tienen una mala imagen entre
la comunidad, la cual considera a estas como responsables de la
contaminación de nuestros alimentos y del medio ambiente, mientras las
personas jóvenes y los estudiantes están menos atraídos por una profesión
donde el empleo está en decadencia, debido principalmente al progreso de
la Ingeniería Química misma, la cual ha inducido ganancias considerables
en productividad.

¿QUIÉN INVENTÓ LA INGENIERÍA QUÍMICA?
George E. Davis dictó su primer curso de Ingeniería Química en Manchester
(U.K.) en 1887 y escribió el primer libro de Ingeniería Química en 1901.
El mismo año, Albin Haller fundó una de las primeras escuelas de Ingeniería
Química en Nancy (Francia) y declaró que la educación debería contar con la
investigación.
Un año después, en 1888 Lewis Mills Norton estableció su famoso curso
sobre "Ingeniería Química" en MIT (U.S.), mientras en Alemania Fritz Haber se
hizo famoso con los principios de la síntesis industrial del Amoniaco en 1906.
Pero el principal adelanto proviene de Artur D. Litte en 1915 con el concepto
de operaciones Unitarias, el cual se puede aplicar a muchos procesos
industriales independientemente del cual sea el producto a elaborar.
Los franceses anotan que Lavoisier ya había anticipado el concepto de
Operaciones Unitarias en una carta profética a la Convención Nacional de la
Revolución Francesa en 1793.
J. Wei consideró el concepto de Operaciones Unitarias como el primer
paradigma de la Ingeniería Química.

El segundo paradigma surgió en 1960 con la "Revolución Científica"
causada por la publicación del famoso libro de Bird, Steward y Ligtfoot
"Fenómenos del Transporte".
La Ingeniería Química ganó respetabilidad científica y el Ingeniero Químico
se vuelve capaz de entender, analizar y explicar el comportamiento
detallado de los procesos, abriendo el camino a la modelación matemática.
Esta Revolución Científica dio una base sólida para el desarrollo de la
Ingeniería de la Reacciones Químicas, Ingeniería Bioquímica y la ciencia de
las separaciones de los años 70.
La crisis del petróleo y la demanda creciente de tecnologías limpias y
seguras en el marco del Desarrollo Sostenible fueron fuertes incentivos
para investigar y desarrollar nuevos procesos.
A mediados de los años 80 se llevaron a cabo reflexiones intensas para
reconocer nuevas fronteras en Ingeniería Química.
Los Europeos tomaron parte activa en estas discusiones, pero también
indicaron que la principal destreza del Ingeniero Químico, la cual es
esencialmente la industria, no debe ser despreciada.

A principios de los años 90 la respuesta a temas globales y la necesidad de
desarrollar procesos intrínsecamente limpios y benignos para el medio ambiente
guían el concepto de "Procesos tecnológicos de Precisión" e "Intensificación de
Procesos" para aumentar la productividad, selectividad y seguridad.
¿Qué hace al Ingeniero Químico exitoso en un mundo competitivo?
Existen probablemente varias razones. Los Ingenieros Químicos han desarrollo
la mentalidad de resolver problemas y tratar sistemas complejos bajo diferentes
restricciones.
En particular, ellos están familiriarizados con cambios químicos enlazados con
procesos hidrodinámicos y de transferencia, los cuales se llevan a cabo en
múltiples escalas de tiempo y de longitud, y ellos saben como representar estos
fenómenos por medio de modelos apropiados.

Esta auto adaptación ha mostrado su efectividad en diferentes áreas
industriales. Los ingenieros Químicos han demostrado su habilidad para
absorber principios de otras disciplinas con el propósito de desarrollar
nuevas ciencias tales como la bioquímica, biomedicina o ingeniería de
materiales.
Se debe hacer mención especial del papel que desempeñan los
Ingenieros Químicos en las ciencias vivas para resolver problemas
difíciles en el área de la Ingeniería de Tejidos, desarrollo de drogas y
genética. El Ingeniero Químico a menudo ha sido reconocido como un
“Solucionador de problemas" o un "Director de orquesta". El puede
tocar diferentes instrumentos solo, al igual si compite con los otros
solistas, pero él sabe que puede aprender de ello y sobre todo, él sabe
como hacer que los músicos toquen en conjunto.

¿ESTÁN LOS INGENIEROS QUÍMICOS RECIÉN GRADUADOS BIEN
PREPARADOS PARA ENFRENTAR NUEVOS RETOS?.
Desafortunadamente se debe reconocer que en la mayoría de los casos, la
respuesta es no.
El acercamiento de Bird, Steward y Ligtfoot, el cual aún inspira nuestro
curriculum produjo generaciones de ingenieros con actitud de pensamiento
analítico. Esto es excelente para analizar procesos existentes, para mejorar
su funcionamiento y para escalar desde el laboratorio a escala industrial,
utilizando modelos matemáticos.
Pero esta vía no favorece la creatividad, la invención de nuevos procesos o
el diseño y construcción de nuevos productos para encontrar las
necesidades expresadas por el mercado.
Por tales aplicaciones, el segundo paradigma claramente conduce a un fin
muerto, como indicó J. Wei quien desesperadamente buscó un tercer
paradigma.
Ahora se debe proponer y discutir brevemente unas pocas ideas para una
búsqueda futura, la cual puede guiarnos a la dirección correcta.

Cuando se dice "búsqueda", no se está hablando acerca de la búsqueda
aplicada partiendo directamente de necesidades sociales e industriales
para diseñar procesos limpios en primera instancia.
En lugar de esto, se debe tratar de descubrir conceptos básicos que
puedan ser la clave para aplicaciones exitosas en el futuro.

QUÉ ES LA INGENIERÍA QUÍMICA?
En términos generales, la ingeniería química es la
aplicación de la ciencia, en particular, química,
física, biología y matemática, al proceso de
convertir materias primas o productos químicos en
productos más útiles, aprovechables o de mayor
valor.
En términos más precisos, se puede decir que:
La Ingeniería Química es la rama de la Ingeniería
que se dedica al estudio, síntesis, desarrollo,
diseño, operación y optimización de todos aquellos
procesos industriales que producen cambios
físicos, químicos y/o bioquímicos en los materiales.

La definición que aparece actualmente en la Constitución del Instituto Americano
de Ingenieros Químicos (AIChE) es:
Ingeniería Química es la profesión en la cual el conocimiento de la matemática,
química y otras ciencias básicas, ganados por el estudio, la experiencia y la
práctica, es aplicado con juicio para desarrollar maneras económicas de usar
materiales y energía para el beneficio de la humanidad.

ACTIVIDADES DEL INGENIERO QUÍMICO
Los Ingenieros Químicos están involucrados en todas las actividades que se
relacionen con el procesamiento de materias primas (de origen animal,
vegetal o mineral) que tengan como fin obtener productos de mayor valor y
utilidad. Por lo tanto, pueden desarrollar sus actividades en:
•Plantas industriales / Empresas Productivas
•Empresas de construcción y/o montaje de plantas y equipos
•Empresas proveedoras de servicios técnicos (consultoría, control de calidad,
mantenimiento, etc.)
•Organismos gubernamentales o no gubernamentales de acreditación,
control y estándares
•Instituciones de educación superior
•Centros de Investigación y Desarrollo (Industriales / Académicos

Las tareas que puede realizar un Ingeniero Químico son variadas;
pueden mencionarse las siguientes a modo de ejemplo:
•Estudios de factibilidad técnico-económica
•Especificación / Diseño de equipos y procesos
•Construcción / Montaje de equipos y plantas
•Control de Producción / Operación de Plantas Industriales
•Gerencia y Administración
•Control de Calidad de Productos
•Compras y Comercialización
•Ventas Técnicas
•Control Ambiental
•Investigación y Desarrollo de Productos y Procesos
•Capacitación de Recursos Humanos

Típicamente, los ingenieros químicos son empleados en industrias
de sectores tradicionales, como el químico, petroquímico, gas y
petróleo, y de alimentos.
Recientemente, han ido ganando incumbencia en áreas como la
ambiental y la biotecnología.
Entre los sectores industriales más importantes que emplean a
profesionales de la Ingeniería Química se encuentran:
Industria Química / Petroquímica
Gas y Petróleo / Refinerías
Alimentos y Bebidas / Biotecnología
Siderúrgica / Metalúrgica / Automotriz
Materiales / Polímeros / Plásticos
Generación de energía
Otras (Farmacéutica, Textil, Papelera, Minera, etc.)

JEAN-CLAUDE CHARPENTIER, INGENIERO QUÍMICO
La tendencia, hoy en día, hacia un desarrollo sostenible implica que
debemos tener producciones y procesos que consuman menos materias
primas y energía, y generen más productos.
Durante el congreso "Química y desarrollo sostenible" celebrado en Tenerife el
pasado diciembre ofreció una conferencia sobre microrreactores e intensificación
de procesos como mecanismos muy útiles para reducir, de forma drástica, el
impacto ambiental de la industria química.
¿Qué es la intensificación de procesos?
R.- La tendencia, hoy en día, hacia un
desarrollo sostenible, implica que debemos
tener producciones y procesos que
consuman menos materias primas y
energía, y generen más productos.
Realmente, llamamos intensificación de
procesos a los medios para conseguir
'producir más con menos' y es el reto de la
industria química.

¿Cómo se consigue?
R.- Desde hace 10 años ya, estamos obligados a usar un enfoque
multidisciplinar o de multiescala.
Yo lo llamo 3PI (procesos moleculares, productos, procesos e ingeniería).
Se necesita saber lo que ocurre al nivel de las moléculas, y cómo
podemos usar esto para diseñar lo que va a ocurrir, por ejemplo, en el
nivel de los productos o dentro del reactor.
Ahora es posible utilizar este tipo de métodos, gracias a que los químicos
tenemos equipos de análisis que nos permiten seguir lo que está
ocurriendo con las moléculas dentro del reactor. Pero también nos da una
descripción de las velocidades de reacción, de las transferencias de
masa y de calor… Se puede determinar, a muy baja escala, qué clase de
ingeniería química se precisa.
¡Esto es el nirvana para ingenieros químicos como yo!

¿Se cuenta con los reactores adecuados?
R.- Ahora, en el mismo equipo se pueden realizar varias operaciones. El mejor
ejemplo es la destilación catalítica.
En ella se emplea un reactor con el catalizador, que se usa para obtener distintos
productos, que después son separados en una columna de destilación.
Así, se tiene un único equipo
para ambas cosas. La
intensificación de procesos se
realiza con estos reactores
multifuncionales, es decir, un
equipo que realice distintas
operaciones.

¿Existe ya algún otro proceso que cumpla estas
características?
R.- Un buen ejemplo es el uso de membranas, especialmente para desalinización
y tratamiento de aguas.
Con estas membranas, se pueden realizar dos operaciones.
Primero, se puede producir la reacción química con diferentes productos, y
después, separarlos a través de la membrana.
De nuevo, tenemos dos reactores en un solo equipo, gracias a la membrana.
Otro buen ejemplo es la refinería de Repsol en Tarragona, que trata el crudo de
petróleo y lo transforma en gasolinas, diesel… El petróleo crudo está muy sucio,
tiene azufre, nitrógeno y distintos metales como el vanadio, que hay que eliminar.
Normalmente se necesitaban tres reactores, para el azufre, el nitrógeno y los
metales. Ahora, el Instituto Francés del Petróleo (IFP) y Repsol han desarrollado
un catalizador muy activo que permite un solo reactor con tres lechos de
catalizador, en lugar de tres reactores diferentes.

¿Y así las empresas ahorran dinero?
R.- No significa solo ahorro para la compañía, también aumenta la
seguridad. Si tienes un reactor en lugar de tres, divides a 1/3 el
riesgo potencial, porque la seguridad también se debe incluir en el
concepto de sostenibilidad.
¿Y se reducen las emisiones?
R.- Sí, por supuesto. En lugar de tres reactores tienes uno. El
balance de CO2 es muy bueno. Además solo hay un compresor,
por lo que la cantidad de kilovatios que se necesitan de las
centrales eléctricas es también menor, con la consecuente
reducción de CO2. Es solo un ejemplo.

Usted habló de microrreactores durante su ponencia en
Tenerife, ¿en qué consisten?
R.- Se trata de usar la microtecnología para hacer reactores
microestructurados.
Un reactor así tiene pequeños canales en su interior donde se
inyectan los productos y muy rápidamente se pueden obtener los
datos.
EEUU, Japón y algunas empresas alemanas, han trabajado muy
fuerte en este campo en los últimos 5 años. Hoy sería un gran
paso, usar este tipo de equipos de pequeño tamaño, porque lo
pequeño es mejor, más seguro, y la calidad que se consigue de
los productos es muy buena.
Esto último es muy importante porque no puedes vender una
molécula, sino una nueva propiedad de tu producto. Además,
permite que los reactores se hagan para los procesos químicos, y
no los procesos químicos para los reactores, como hasta ahora.

¿Ayudará esta tecnología a la industria hacia un
desarrollo sostenible?
R.- Hay que cambiar. Estos reactores pequeños, seguros, con menor
gasto energético, con mejor calidad de producción, me parece que son el
camino hacia el futuro junto a la intensificación de procesos.
Pero puede haber otros caminos, por ejemplo, las farmacéuticas obtienen
muy buenos productos cristalinos gracias a procesos con membrana,
proporcionando a los cristales sitios activos para actuar contra el cáncer,
etc.
Eso es calidad de vida, pero por cada kilogramo de producto se producen
100 de residuos. Aún queda mucha investigación por hacer para reducir
estas cantidades.
La intensificación de procesos es muy importante, porque el problema no
es solo convencer a la gente de que la química verde es importante.
Sería bueno decir que estamos rodeados de moléculas que son seguras,
pero ¿cómo las produciremos? Ahí está la ingeniería química y la
intensificación de procesos.

LA CAPACITACIÓN DE INGENIEROS QUÍMICOS EN LA
ACTUALIDAD
Paralelamente al avance de la ingeniería científica evolucionó el núcleo curricular
de la Ingeniería Química, hasta alcanzar su estado actual. Tal vez más que
cualquier otro factor, el núcleo curricular es responsable por la confianza con que
los ingenieros químicos integran el conocimiento de muchas disciplinas en la
solución de problemas complejos.
El núcleo curricular suministra conocimientos de las ciencias básicas: matemáticas,
física y química. Esta base es necesaria para emprender el estudio riguroso de los
temas centrales de la Ingeniería Química, a saber:
• Termodinámica y Cinética de multicomponentes
• Fenómenos de Transporte
• Operaciones Unitarias
• Diseño y Control de Procesos y
• Diseño de Plantas e Ingeniería de Sistemas.
Esta capacitación ha permitido que los ingenieros químicos adquieran
protagonismo en esferas interdisciplinarias tales como catálisis, combustión,
ingeniería electroquímica y ciencia y tecnología de los coloides y los polímetros.

UN NUEVO PARADIGMA PARA LA INGENIERIA QUIMICA
Dentro de pocos años el efecto combinado de los adelantos
intelectuales, los desafíos tecnológicos y las fuerzas económicas
transformará la naturaleza de la Ingeniería Química y el trabajo de
los ingenieros químicos.
Una de las principales fuerzas impulsoras de esta evolución será la
cantidad de nuevos productos y materiales que entrarán al mercado
en las dos décadas próximas. Ya sea que provengan de la industria
biotecnológica, de la industria electrónica o de la industria de los
materiales de alta performance, la utilidad de estos productos
dependerá críticamente del diseño y la estructura a nivel molecular.
Requerirán procesos de manufactura que permitan controlar con
precisión su estructura y composición química. Esas demandas
generarán nuevas oportunidades para los ingenieros químicos, tanto
en el diseño de los productos como en la renovación de los
procesos.

La segunda fuerza que contribuirá al nuevo paradigma de la
Ingeniería Química es el aumento de la competencia en el
mercado mundial. La calidad y la performance de los productos
son más importantes que nunca para el éxito en esa
competencia.

La tercera fuerza que moldeará el futuro de la Ingeniería
Química es la creciente conciencia social de los riesgos
sanitarios y ambientales derivados de la producción, el
transporte y la utilización de productos químicos y la
eliminación de sus residuos.
La sociedad moderna no tolerará la repetición de incidentes
como el derrame de isocianato de metilo en Bhopal (1985) y
la contaminación del Rhin (1986).
La profesión deberá asumir la responsabilidad de actuar
como guardián desde la cuna a la tumba de los productos
químicos, asegurando su utilización en condiciones de
seguridad ambiental.

La cuarta y más importante de las fuerzas que afectarán la
evolución de la Ingeniería Química es la curiosidad intelectual de
los propios ingenieros químicos. A medida que extienden los
límites de las ideas y concepciones pasadas, los investigadores en
Ingeniería Química crean los nuevos conocimientos e
instrumentos que habrán de afectar profundamente la formación y
la práctica de la próxima generación de ingenieros químicos.
El foco de la Ingeniería Química ha estado siempre en los
procesos industriales que cambian el estado físico o la
composición química de los materiales. Los ingenieros químicos
trabajan en la síntesis, el diseño, el ensayo, la escalación, la
operación, el control y la optimización de tales procesos.
El nivel tradicional de magnitud y complejidad al que han trabajado
sobre esos problemas podrían calificarse como de mesoescala.

Como ejemplos de esta escala pueden citarse los reactores y
equipos para procesos simples (operaciones unitarias) y
combinaciones de esas operaciones en plantas industriales. En el
futuro, la investigación a la mesoescala será complementada por un
estudio más profundo de los fenómenos que ocurren en la
dimensión molecular -microescala - y en las dimensiones de
sistemas extremadamente complejos - macroescala.
Los ingenieros químicos del futuro integrarán una variedad mayor
de escalas que cualquier otra rama de la ingeniería. Por ejemplo,
habrá quienes trabajen para relacionar la macroescala del ambiente
con la mesoescala de la combustión y la microescala de las
reacciones moleculares. Incorporarán a la investigación y la
práctica nuevos instrumentos y conceptos procedentes de otras
disciplinas: biología molecular, química, física del estado sólido,
ciencia de los materiales, ingeniería eléctrica. Harán más uso de las
computadoras, la inteligencia artificial y la ingeniería de sistemas
para la resolución de problemas, el diseño de productos y procesos
y la producción industrial.

Dos importantes novedades formarán parte de esta
transformación de la disciplina:
• Los ingenieros químicos tendrán mayor intervención en el
diseño de productos como complemento del diseño de
procesos. Dado que las propiedades de un producto dependen
cada vez más del proceso de producción, la distinción
tradicional entre diseño de proceso y de producto tenderá a
borrarse.
• Los ingenieros químicos serán frecuentes participantes en
esfuerzos multidisciplinarios de investigación. La posición de la
Ingeniería Química como la disciplina más fuertemente
vinculada a las ciencias moleculares constituye una ventaja,
dado que dichas ciencias son las que plantan las semillas de
las tecnologías de mañana. La Ingeniería Química tiene un
brillante futuro como la "disciplina interfacial" que servirá de
puente entre la ciencia y la ingeniería en el ámbito
multidisciplinario que verá nacer las nuevas tecnologías.

Ciertas cosas, sin embargo, no cambiarán.
La filosofía que orienta la formación de los ingenieros químicos -
apoyada en principios fundamentales inmunes a los cambios en su
esfera de aplicación - debe permanecer incambiada para que los
profesionales del futuro puedan dominar los problemas que se les
presentarán. Al mismo tiempo, la manera en que esa filosofía asuma
forma concreta en los programas y requisitos docentes deberá
responder a las nuevas necesidades y situaciones.

RECURSOS NATURALES
Los recursos naturales son los elementos y fuerzas de la naturaleza
que el hombre puede utilizar y aprovechar.
Estos recursos naturales representan, además, fuentes de riqueza
para la explotación económica. Por ejemplo, los minerales, el suelo,
los animales y las plantas constituyen recursos naturales que el
hombre puede utilizar directamente como fuentes para esta
explotación. De igual forma, los combustibles, el viento y el agua
pueden ser utilizados como recursos naturales para la producción de
energía. Pero la mejor utilización de un recurso natural depende del
conocimiento que el hombre tenga al respecto, y de las leyes que
rigen la conservación de aquel.
La conservación del medio ambiente debe considerarse como un
sistema de medidas sociales, socioeconómicas y técnico-productivas
dirigidas a la utilización racional de los recursos naturales, la
conservación de los complejos naturales típicos, escasos o en vías
de extinción, así como la defensa del medio ante la contaminación y
la degradación.

Las comunidades primitivas no ejercieron un gran impacto sobre los
recursos naturales que explotaban, pero cuando se formaron las primeras
concentraciones de población, el medio ambiente empezó a sufrir los
primeros daños de consideración.
En la época feudal aumentó el número de áreas de cultivo, se incrementó
la explotación de los bosques, y se desarrollaron la ganadería, la pesca y
otras actividades humanas. No obstante, la revolución industrial y el
surgimiento del capitalismo fueron los factores que más drásticamente
incidieron en el deterioro del medio ambiente, al acelerar los procesos de
contaminación del suelo por el auge del desarrollo de la industria, la
explotación desmedida de los recursos naturales y el crecimiento
demográfico. De ahí que el hombre tenga que aplicar medidas urgentes
para proteger los recursos naturales y garantizar, al mismo tiempo, la
propia supervivencia.
Los recursos naturales son de dos tipos: renovables y no renovables. La
diferencia entre unos y otros está determinada por la posibilidad que
tienen los renovables de ser usados una y otra vez, siempre que el
hombre cuide de la regeneración.

Las plantas, los animales, el agua, el suelo, entre otros, constituyen
recursos renovables siempre que exista una verdadera
preocupación por explotarlos en forma tal que se permita su
regeneración natural o inducida por el hombre. Algunos de ellos,
como la luz solar, el aire, el viento, etc., están disponibles
continuamente y sus cantidades no son afectadas por el consumo
humano. El uso por humanos puede agotar a muchos recursos
renovables pero estos puede reponerse, manteniendo así un flujo.
Algunos toman poco tiempo de renovación, como es caso de los
cultivos agrícolas, mientras que otros, como el agua y los bosques,
toman un tiempo comparativamente más prolongado para
renovarse.
Sin embargo, los minerales y el petróleo constituyen recursos no
renovables porque se necesitó de complejos procesos que
demoraron largos períodos geológicos para que se formaran. Esto
implica que al ser utilizados, no puedan ser regenerados. De estos,
los minerales metálicos puede reutilizarse a través de su reciclaje.
Pero el carbón y el petróleo no pueden reciclarse.

Todo esto nos hace pensar en el cuidado que debe tener el
hombre al explotar los recursos que le brinda la naturaleza.
Los recursos naturales también pueden clasificarse por su origen
en:
Bióticos, los que se obtienen de la biósfera, como las plantas y
animales y sus productos. Los combustibles fósiles (carbón y
petróleo) también se consideran recursos bióticos ya que derivan
por descomposición y modificación de materia orgánica; y
Abióticos, los que no derivan de materia orgánica, como el
suelo, el agua, el aire y minerales metálicos.
Minerales del oro (Au): Oro nativo.

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