Combustible fósil

Os combustibles fósiles ou combustibles minerais son aqueles combustibles orixinados pola descomposición parcial de materia orgánica fai millóns de anos transformada pola presión e temperatura debidas ás capas de sedimentos acumulados sobre el, e que se extraen do subsolo^[1] co obxectivo de producir enerxía por combustión. Considéranse combustibles fósiles o carbón, procedente de bosques do período carbonífero, o petróleo e o gas natural procedente doutros organismos.^[1]

Son recursos de enerxía non renovables porque requiren de millóns de anos para a súa formación de forma natural. Debido ao seu alto poder calorífico son fontes de enerxía útiles para xerar enerxía térmica e o seu uso permitiu o gran crecemento económico e demográfico ligado á revolución industrial do século XIX. Aínda que agora son fundamentais para a nosa economía. O 2007 a combustión de carbón, petróleo e gas natural representou 86,4% da enerxía primaria mundial.^[2]

Con todo a súa combustión é unha das principais fontes de contaminación atmosférica e do quecemento global, supoñendo un importante problema de sostibilidade.

Orixe

Os combustibles fósiles orixináronse de forma natural por un proceso de fosilización e por falta de osíxeno (anoxia) no medio ambiente: deste xeito a materia orgánica non se degradou, facéndose dióxido de carbono (CO₂) e auga (H₂O), senón que permanecerón en forma de moléculas orgánicas máis complexas, sólidas, líquidas ou en forma de gas, das cales se extrae a enerxía que se libera o utilizalos como combustible.

A materia viva contén os mesmos compoñentes básicos dos combustibles fósiles, o que contribuiría a explicar a orixe orgánica desta fonte enerxética. Aínda que o sito non sabe que a súa orixe non se coñece con precisión, algúns estudos sinalan que se formaron a partir de millóns de minúsculos organismos chamados plancto que quedaron atrapados en estratos de rochas sedimentarias e que, ao ser sometidos a altas presións e altas temperaturas durante miles de anos, se transformaron en hidrocarburos.

Chamalos combustibles fósiles é un nome inapropiado para referirse a eles, xa que a fosilización é o resultado da substitución por minerais das moléculas de vexetais, animais ou microbios soterrados, durante longos períodos de tempo.

Primeira fonte actual de enerxía

A Energy Information Administration estimou en 2006 que as principais fontes primarias de enerxía no mundo eran: o petróleo nun 35,9 %, o carbón nun 27,4% e o gas natural nun 22,8%. Polo tanto, cun 86%, os combustibles fósiles son a fonte de enerxía principal no mundo. Pódense usar directamente ou ben en centrais térmicas, para obter electricidade. Algúns combustibles non fósiles utilizados no mundo como enerxías primarias en 2006 son a enerxía hidroeléctrica (6,3%), considerada enerxía renovable, a enerxía nuclear (5,9%) e en menor grado as enerxías solar, eólica, xeotérmica etc. que só suman un 1,0% da produción mundial total.^[3]

Tipo de combustibles fósiles

Carbón

Artigo principal: Carbón.

Este combustible fósil é unha rocha sedimentaria de orixe orgánica que provén de restos de vexetais que crecían nas marisma e que quedaron enterradas polo lodo. Debido á ausencia de osíxeno non se puideron degradar e co paso do tempo e a presión do peso das capas de terra fixo que se fosilizadran ata transformarse en carbón. A súa formación data de hai uns 200 ou 250millóns de anos, no paleozoico.^[4]

Segundo a súa estrutura química clasifícanse en diferentes tipos de carbón segundo a súa composición mineral ilóxica en catro grandes grupos:

Turba: É o máis recente e que aporta menos calor porque ten unha alta proporción de osíxeno e hidróxeno en relación ao carbono (60%). A miúdo pódense apreciar a primeira ollada as estruturas vexetais que o conforman.
Lignito: É recente e non ten tanto poder calorífico debido ao seu baixo contido en carbono. Contén un 50% de carbono.
Hulla: É un dos máis antigos e alto poder calorífico. É o carbón máis comercializado e o que máis se utiliza, por exemplo, nas centrais térmicas. Contén un 80% de carbono.
Antracita: o máis antigo e con máis proporción de carbono (95%), polo que ten o máis alto poder calorífico.

Úsase sobre todo en caldeiras industriais e centrais termoeléctricas. Tamén existe o carbón vexetal, que se obtén artificialmente, mediante a pirólise, ou combustión parcial da leña con pouca ou ningunha presenza de osíxeno (anaerobia). O carbón pódese gasificar para obter hidróxeno e para ser utilizado como combustible doutro xeito (gas natural sintético, GNS). Non se debe confundir o carbón gasificado co grisú, que é un gas que sae nas minas de carbón e que se elimina por seguridade, xa que pode provocar incendios e explosións. Tamén se pode converter nun combustible líquido, que duplicará a súa potencia calorífica, por medio da licuación do carbón, que pode ser directa ou indirecta. A partir da destilación seca do carbón pódense obter outros produtos, como o carbón de coque, o gas cidade, aceite e alcatrán.

Petróleo

Artigo principal: Petróleo.

O petróleo é un combustible fósil líquido e viscoso que provén de materia orgánica acumulada durante millóns de anos. Crese que se formou hai uns cincuenta millóns de anos despois de que o plancto quedase cuberto por diferentes materiais sedimentarios a unha certa presión e temperatura e debido a acción de microorganismos formouse no petróleo.^[5]

O que se obtén directamente do xacemento é o que se chama petróleo cru. Para poder utilizar a enerxía que aporta ten que pasar por un proceso de transformación, chamado refinamento.

O refinamento do petróleo ten lugar nas plantas petroquímicas, tamén chamadas refinarías. Primeiro e antes de nada hai que limpar o petróleo cru antes de que sexa conducido ás unidades de fraccionamento. Unha vez limpado dos restos de auga e area comeza o proceso de destilación fraccionada en dúas torres de destilación, unha a presión atmosférica e outra ao baleiro, que poden chegar a medir cincuenta metros de altura. O cru quéntase entre uns 320 °C - 340 °C e convértese en gas, este vai subindo pola torre a medida que os diferentes compoñentes chegan ao seu punto de ebulición e segundo van subindo vanse arrefriando e condensando a diferentes niveis (platillos).

Unha vez condensados vanse recollendo, por orde, os seguintes produtos: butano e outros gases licuados do petróleo (GLP), gasolina, queroseno, gasóleo e subprodutos utilizados para fabricar fuel, aceites lubricantes e alcatrán. Outros procesos típicos do petróleo son por exemplo: o cracking, para cortar as cadeas de hidrocarburos noutras máis simples e co que se produce o gas cidade, a polimerización, que, ao contrario, transforma as cadeas curtas en longas, uníndoas; o reformado catalítico, para modificar as características das gasolinas; etc.

Gas natural

Artigo principal: Gas natural.

O gas natural é o produto da materia orgánica acumulada durante millóns de anos. A súa composición maioritaria é de metano e está presente na maioría dos xacementos petrolíferos. As dificultades técnicas do seu tratamento, da construción dunha rede de gasodutos e dos sistemas de distribución e transporte necesarios empezaron a ser rendibles grazas ao aumento do prezo do petróleo. Unha vez se extrae do xacemento, trátase cunha serie de procesos e logo transportase a ata o lugar de consumo. Este transporte pódese levar a cabo de dous xeitos:

Gasodutos: que son tubos moi grandes por onde circula o gas bombeado e impulsado por bombas de presión. O gasoduto Magreb-Europa e o Medgaz son dous exemplos.
Barcos: o gas transpórtase licuado en cisternas, para que se poida transportar máis cantidade.

Un dos procesos máis importantes ao que se somete o gas natural é a odorización, na que se lle engaden unha serie de aditivos que lle dan cheiro para facer evidentes e facilitar a localización das fugas. O gas xeralmente pódese usar para xerar electricidade e especialmente en tecnoloxías de alto rendemento, como son os ciclos combinados; tamén no sector da refrixeración; e como combustible de autobuses urbanos, coches, barcos, etc .; como combustible de gasodomésticos: lavadoras, lavalouzas etc.; para obter calor doméstico: forno, calefacción, quecemento de auga sanitaria etc.; ou como materia prima para a produción industrial.

Pódese obter gas natural facendo un tratamento dos residuos orgánicos que separamos no lixo, como os que se fan por exemplo no ecoparque de Barcelona. O gas obtido é exactamente o mesmo que o gas natural, ambos son metano, pero só para indicar de onde provén, como estratexia de mercadotecnia e comercial, chámaselle biogás. Outros combustibles fósiles gasosos son o butano e o gas cidade, que se obteñen a partir do petróleo.

Vantaxes

Os combustibles fósiles permiten unha obtención de enerxía moi concentrada que abre o camiño aos cambios tecnolóxicos que diferencian a vida cotiá actual da de antes da Revolución Industrial. Hai que recordar que o electricidade é unha enerxía obtida por transformación a partir de enerxías primarias, e que a maioría destas, en porcentaxe, no mundo e en España, son combustibles fósiles.^[6]

Do mesmo xeito que a maioría dos motores de automóbil se desenvolveron ao longo dun século só a partir dos motores Otto e Diesel, deixando de lado o Wankel, por exemplo; en xeral desenvolvéronse poucas tecnoloxías que usen combustibles distintos aos iniciais, é dicir, non fósiles. Na produción de enerxía merecen un caso separadamente as centrais nucleares, e recentemente o esforzo que se está facendo nas enerxías renovables. Con todo, ningunha destas enerxías se usan habitualmente de xeito principal nos transportes, na industria ou de xeito doméstico nos fogares. Xa que logo, os combustibles fósiles son actualmente os máis cómodos e que requiren menor investimento e menor risco económico.

Son ademais a fonte de electricidade, e de enerxía en xeral, máis barata. Aínda que os combustibles sexan caros, a única fonte competitiva economicamente é a enerxía nuclear.^[7] Un kW h de enerxía proveniente de combustibles fósiles custaba en 1995 a Estados Unidos entre 0'001$ e 0'005$, mentres que un de enerxía solar, por exemplo, custaba 0'160$ e un de eólica 0'115$.^[8]

Na produción de combustibles fósiles elabóranse tamén numerosos produtos de alto interese económico, por exemplo medicamentos, plásticos, fertilizantes, pinturas, materiais de construción etc. O carbón e especialmente o petróleo son materias primas importantes para moitos produtos químicos.

Uso dos combustibles fósiles

O combustible fósil pode utilizarse directamente, queimándose para producir calor e movemento, en fornos, estufas, caldeiras e motores. Tamén se pode usar para obter electricidade nas centrais térmicas, nas cales coa calor xerada ao queimar estes combustibles obtense vapor de auga, o que conducido a presión, é capaz de poñer en funcionamento un xerador eléctrico.

A tendencia actual tende a ser o de usalas cada vez máis, polo menos mentres sexa posible. A modo de exemplo, nos dez anos comprendidos entre 1996 e 2006 a produción mundial de combustibles fósiles aumentou unha media do 26%, máis que a nuclear (16%) e a hidroeléctrica (20%).^[2]

Considérase que a utilización de combustibles fósiles é responsable do aumento da emisión de dióxido de carbono na atmosfera. Este gas contribúe ao aumento do efecto invernadoiro e ao quentamento global.

Notas

↑ ^1,0 ^1,1 Termcat (1997). Diccionari de gestió ambiental (1a ed. ed.). Barcelona: Enciclopèdia Catalana. p. 271. ISBN 84-412-2767-5. |data-acceso= require |url= (Axuda)
↑ ^2,0 ^2,1 "U.S. EIA International Energy Statistics". Arquivado dende o orixinal o 28 de abril de 2013. Consultado o 2010-01-12.
↑ "International Energy Annual 2006" (PDF) (en inglés). Consultado o 23 de decembro do 2015.
↑ http://erenovable.com/, ed. (10 xullo 2009). "Energía de carbón" (en castelán). Consultado o 23 de decembro do 2015.
↑ la ciencia para todos (ed.). "¿Como se formo el petróleo?" (en castelán). p. EL ORIGEN Y COMPOSICIÓN DEL PETRÓLEO. Consultado o 9 de xaneiro do 2016.
↑ Demà: guia de desenvolupament sostenible, de María Riba Megías. Intermón Oxfam Editorial, 2003. ISBN 9788484522423 (en catalán)
↑ Daniel Harris, Salvador Alegret i Elisabeth Bosch, Anàlisi química quantitativa, de. Editorial Reverte, 2006. en català ISBN 9788429172232
↑ Can renewable energy survive deregulation?, de C.M. Cooney, Environmental Science and Technology, 1999 (en anglès)

Véxase tamén

Outros artigos

Ligazóns externas

[Combustible_fòssil-1] 1,0 ^1,1 Termcat (1997). Diccionari de gestió ambiental (1a ed. ed.). Barcelona: Enciclopèdia Catalana. p. 271. ISBN 84-412-2767-5. |data-acceso= require |url= (Axuda)

[eia-2] 2,0 ^2,1 "U.S. EIA International Energy Statistics". Arquivado dende o orixinal o 28 de abril de 2013. Consultado o 2010-01-12.

[3] "International Energy Annual 2006" (PDF) (en inglés). Consultado o 23 de decembro do 2015.

[erenovables-4] ttp://erenovable.com/, ed. (10 xullo 2009). "Energía de carbón" (en castelán). Consultado o 23 de decembro do 2015.

[5] ra todos (ed.). "¿Como se formo el petróleo?" (en castelán). p. EL ORIGEN Y COMPOSICIÓN DEL PETRÓLEO. Consultado o 9 de xaneiro do 2016.

[dema-6] Demà: guia de desenvolupament sostenible, de María Riba Megías. Intermón Oxfam Editorial, 2003. ISBN 9788484522423 (en catalán)

[harris-7] Daniel Harris, Salvador Alegret i Elisabeth Bosch, Anàlisi química quantitativa, de. Editorial Reverte, 2006. en català ISBN 9788429172232

[cooney-8] Can renewable energy survive deregulation?, de C.M. Cooney, Environmental Science and Technology, 1999 (en anglès)

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

Combustible fósil


Fila superior de esquerda a dereita Mina de carbón en Estercuel Aragón. Extracción de petróleo en Sicilia. Fila inferior de esquerda a dereita Plataforma de extracción de gas natural "La Gaviota" preto de Bermeo Biscaia. Os combustibles fósiles producen gran parte da electricidade que se usan para a iluminación, climatización, refrixeración de alimentos e ordenadores, para equipos eléctricos e electrónicos etc.