Combustibles fósiles
| ||||||
Combustibles fósiles. Es aquel que procede de la biomasa producida hace millones de años que pasó por grandes procesos de transformación hasta la formación de sustancias de gran contenido energético como el carbón, el petróleo, o el gas natural, etc. No es un tipo de energía renovable, por lo que no se considera como energía de la biomasa, sino que se incluye entre las energías fósiles. La mayor parte de la energía empleada actualmente en el mundo proviene de los combustibles fósiles. Se utilizan en el transporte, para generar electricidad, para calentar ambientes, para cocinar, etc.
Sumario
Formación
Los yacimientos de combustibles fósiles aparecen generalmente en cuencas sedimentarias, formadas por áreas deprimidas de la corteza terrestre, que fueron en determinadas épocas geológicas, el fondo de antiguos mares, lagos y pantanos. En estos se acumularon y mezclaron junto con los sedimentos, los restos de antiguos microorganismos, animales y plantas que existieron en épocas muy remotas. De esta manera se formó un barro rico en compuestos orgánicos, constituido por grandes cantidades de carbono e hidrógeno, según el caso, acompañado de ciertas cantidades de azufre, nitrógeno, fósforo, entre otros elementos químicos.
Este barro, sepultado a cientos de metros de profundidad por capas crecientes de sedimentos depositadas durante millones de años, experimentó un incremento paulatino de la presión y de la temperatura, gracias a la acción ejercida por las capas superiores.
De esta forma, las condiciones físicas creadas por presiones que alcanzaron valores del orden de varios millones de pascal y temperaturas del orden de cientos de grados, dieron origen al surgimiento de transformaciones químicas en el material orgánico, que permitieron almacenar la energía solar acumulada en el transcurso de millones de años, a través de la formación de las distintas variedades conocidas de petróleo, carbón mineral y gas.
El petróleo se localiza por lo general en los anticlinales, domos de sal, fallas o en trampas estratigráficas de rocas impermeables, en zonas de origen sedimentario formadas por antiguos fondos de mares y lagos de aguas saladas, donde los sedimentos orgánicos estaban formados fundamentalmente por restos de plancton, algas y bacterias microscópicas. En estas cuencas sedimentarias las condiciones de presión y temperatura propiciaron un ambiente químico reductor para la degradación de los restos orgánicos por parte de bacterias anaeróbicas, dando lugar a la formación de diferentes mezclas de hidrocarburos.
El origen del carbón mineral se remonta a la época carbonífera, hace más de trescientos millones de años, época en la cual, grandes extensiones del planeta estaban cubiertas por pantanos, en los que crecía una abundante vegetación de enormes helechos, algunos de ellos tan grandes como árboles. Al morir estas plantas, quedaron sumergidas por el agua y se fueron descomponiendo gradualmente, formando capas separadas cubiertas por sedimentos. A medida que se producía la descomposición de la materia vegetal esta perdía átomos de oxígeno e hidrógeno, aumentando su contenido de carbono. Catástrofes geológicas posteriores, sepultaron definitivamente con grandes capas de rocas y tierras sedimentarias, los restos de estos pantanos, y las enormes presiones y altas temperaturas creadas por estas capas durante largo tiempo, dieron lugar al proceso de carbonización, que según su antigüedad permite obtener diferentes tipos de variedades de este mineral.
Tipos
Los combustibles fósiles son cuatro: petróleo, carbón, gas natural y gas licuado del petróleo. Se formaron hace millones de años, a partir de restos orgánicos de plantas y animales muertos. Durante miles de años de evolución del planeta, los restos de seres que lo poblaron en sus distintas etapas se fueron depositando en el fondo de mares, lagos y otros cuerpos de agua. Allí fueron cubiertos por capa tras capa de sedimento. Fueron necesarios millones de años para que las reacciones químicas de descomposición y la presión ejercida por el peso de esas capas transformasen a esos restos orgánicos en gas, petróleo o carbón. Los combustibles fósiles son recursos no renovables ya que no se reponen por procesos biológicos como por ejemplo la madera. En algún momento, se acabarán, y tal vez sea necesario disponer de millones de años de una evolución y descomposición similar para que vuelvan a aparecer.
Petróleo
El petróleo es un líquido oleoso compuesto de carbono e hidrógeno en distintas proporciones. Se encuentra en profundidades que varían entre los 600 y los 5.000 metros. Este recurso ha sido usado por el ser humano desde la antigüedad: los egipcios usaban petróleo en la conservación de las momias, y los romanos, de combustible para el alumbrado. El petróleo y sus derivados tienen múltiples y variadas aplicaciones. Además de ser un combustible de primer orden, también constituye una materia prima fundamental en la industria, pues a partir del petróleo se pueden elaborar fibras, caucho artificial, plásticos, jabones, asfalto, tintas de imprenta, caucho para la fabricación de neumáticos, nafta, gasolina y un sin número de productos que abarcan casi todos los productos del campo.
Carbón
El carbón es un mineral que se formó a partir de los restos vegetales prehistóricos, principalmente de los helechos arborescentes. Esos restos sepultados por el fango y bajo los efectos del calor, la presión y la falta de oxígeno, tomaron la estructura mineral que hoy presentan. La importancia del carbón radica en su poder energético como combustible y en el hecho de constituir la materia prima fundamental en la elaboración de infinidad de artículos. Las primeras máquinas de vapor, como barcos, trenes y maquinaria industrial se movieron gracias a la energía que suministraba a este material. Posteriormente fue desplazado por el petróleo; sin embargo, hoy en día el carbón parece recuperar su posición privilegiada, pues éste es materia prima para la elaboración de plásticos, colorantes, perfumes y aceites.
Gas natural
El gas natural está compuesto principalmente por metano, un compuesto químico formado por átomos de carbono e hidrógeno. Se encuentra bajo tierra, habitualmente en compañía de petróleo. Se extrae mediante tuberías, y se almacena directamente en grandes contenedores de aluminio. Luego se distribuye a los usuarios a través de gasoductos. Como es inodoro e incoloro, al extraerlo se mezcla con una sustancia que le da un fuerte y desagradable olor. De este modo, las personas pueden darse cuenta de que existe una filtración o escape de gas.
Gas licuado del petróleo
El gas licuado del petróleo es una mezcla de propano y butano, que se obtiene al refinar petróleo o al extraer gas natural. Generalmente se distribuye mediante tanques de gas y se utiliza en calefacción doméstica, vehículos motorizados y procesos industriales.
Ventajas y desventajas del combustible fósil
Ventajas
- Son fáciles de extraer (sólo si es una extracción a cielo abierto, sí es una extracción en galería es muy costosa)
- Su gran disponibilidad, dependiendo del país.
- Son baratas, en comparación con otras fuentes de energía.
- Son muy energéticas.
- Son altamente acumulables y transportables.
Desventajas
- Su uso produce la emisión de gases que resultan tóxicos para la vida y gases de efecto invernadero.
- Se produce un agotamiento de las reservas a corto o mediano plazo, afectando a su precio.
- Al ser utilizados contaminan más que otros productos que podrían haberse utilizado en su lugar.
- Los combustibles fósiles no se regeneran fácilmente.
- Al ser recursos limitados, su acceso y control puede originar o catalizar conflictos.
- Su distribución geográfica no es homogénea.
- Su descomposición es muy lenta.
Bibliografías
- M. K. Hubbert, Nuclear Energy and the Fossil Fuels. Drilling and Production Practice. Washington, American Petroleum Institute (1956). p. 7-25.
- Francis W., Los Combustibles y su Tecnología. Bilbao: Ediciones Urmo, 1969
- Ragland, K.W., Bryden, K.M. Combustion Engineering. 2ª ed. Boca Ratón, Florida (USA): Editorial Press Taylor & Francis Group, 2011
- Ross Barrett and Daniel Worden (eds.), Oil Culture. Minneapolis, MN: University of Minnesota Press, 2014.
- Bob Johnson, Carbon Nation: Fossil Fuels in the Making of American Culture. Lawrence, KS: University Press of Kansas, 2014.
- Paul Mann, Lisa Gahagan, and Mark B. Gordon, "Tectonic setting of the world's giant oil and gas fields", in Michel T. Halbouty (ed.) Giant Oil and Gas Fields of the Decade, 1990–1999, Tulsa, Okla.: American Association of Petroleum Geologists, p. 50.
- Miller, G.; Spoolman, Scott (2007). Environmental Science: Problems, Connections and Solutions. Cengage Learning. ISBN 978-0-495-38337-6.
