Con il nome di combustibili fossili si intendono gli idrocarburi presenti nel pianeta, sotto forma di risorsa naturale. È un termino generico che indica i depositi organici presenti nel sottosuolo, formatisi con la decomposizione di piante e animali. Questi organismi morti contengono energia originariamente assunta dal sole, tramite la fotosintesi. Immagina le grandi foreste un tempo presenti sulla Terra, che sono finite nel sottosuolo in seguito ai cambiamenti del pianeta e che una volta lì vengono convertite in carburanti fossili grazie alla forte pressione e al calore presenti sotto la crosta terrestre, in un processo durato milioni di anni.
Le forme animali che decadono e diventano combustibile fossile sono il fitoplancton, lo zooplancton e come accennato le piante e gli alberi. Non è quindi strano affatto che ci siano petrolio e gas naturale nei fondali marini. I combustibili fossili più impiegati per scopi energetici sono il carbone, il gas naturale e il petrolio grezzo (greggio). In natura si trovano in stato solido, gassoso e liquido (il petrolio, per esempio).
I combustibili fossili non sono rinnovabili
A differenza delle energie rinnovabili, i combustibili fossili si consumano e non possono essere riutilizzati, semplicemente perché sono presenti in scorte e depositi ben delimitati. Per questo motivo, con il passare dei decenni, l’abuso di combustibili fossili ha portato l’uomo a ripensare il suo modello di approvvigionamento energetico preferendo l’utilizzo di fonti di energie alternativa: il vento, l’energia idroelettrica e quella solare. Oltre al nucleare che invece utilizza materie pesanti come gli elementi radioattivi, in quantità minore e secondo un processo più pulito, tranne le scorie, rispetto alle centrali a carbone.
I combustibili fossili infatti sono i maggiori indiziati per l’effetto serra e per l’inquinamento dell’atmosfera, che si riempie di gas fino a portare a modificazioni globali del clima, che vanno sotto il nome di riscaldamento globale.
Quali sono i combustibili fossili
Il carbon-fossile
È facile intuire come si è formato il carbone. La decomposizione di milioni di piante e alberi seppellite dai sedimenti nel terreno. Durante il Periodo Carbonifero la terra era ricoperta di un vasto manto di vegetazione, soprattutto di piante con le foglie come le felci, che arricchirono l’atmosfera di ossigeno. Quando queste piante muoiono formano un largo strato di deposito sotto forma di carbone. Si trova solido in natura e intrappolate in giacimenti naturali sottoterra, spesso intrappolato tra diversi strati di rocce. Per estrarre il carbon fossile da sottosuolo è necessario costruire delle miniere per scavare in profondità e raggiungere i giacimenti. Se questo è vicino alla superficie abbiamo delle miniere all’aperto. nella maggior parte si deve scavare in profondità per raggiungerli.
Il trattamento del carbone è successivo alla sua estrazione. La purezza del combustibile fossile è determinata dalla percentuale di carbone presente nella roccia estratta. L’antracite è puro al 97%. Le rocce bituminose vengono dopo. Una forma molto impura di carbone è la lignite. La profondità di queste forme di carbon fossile è inversamente proporzionale alla purezza. Per cui i giacimenti di lignite si trovano a livello superficiale, quelli di antracite sono più profondi e difficili da raggiungere.
Lavorare in miniera di carbone è pericoloso perché l’estrazione dello stesso comporta il rilascio di elementi velenosi come il mercurio, molto volatile. Un altro gas velenoso è l’anidride solforosa rilasciata nel processo di estrazione. Contribuisce anche alla formazione delle piogge acide.
Il carbon fossile viene usato largamente nell’industria e per creare altre forme di energie. Come quella elettrica per esempio. In paesi come gli Stati Uniti e la Cina esso contribuisce al 40% della produzione elettrica totale di quei paesi. L’utilizzo principale è quello di fornire alta energia per produrre vapore che alimenta le turbine (macchina a vapore, centrali elettriche).
Il petrolio
Il petrolio viene estratto dai giacimenti detti anche riserve formate da milioni di anni di decomposizione di piante ed animali. In particolare si è formato attraverso la decomposizione di micro-organismi marini morti milioni di anni fa. Non è un caso che il petrolio si trovi non molto distante dalle coste e direttamente nei fondali marini. Quando si trova lontano dal mare vuol dire che quella zona geologica particolare, prima era un fondale marino, spostatosi nel meccanismo della deriva dei continenti (tettonica a placche).
Nel corso dei millenni, i sedimenti organici si trasformano in roccia e alla fine diventano petrolio. Questo è l’unico combustibile fossile che si trova nello stato liquido, al di sotto della falda freatica, la camera dove si forma il deposito. Il petrolio si trova intrappolato sotto terra quando viene richiuso da rocce non porose, impermeabili, che lo immobilizzano nel giacimento.
Per estrarlo sono necessarie delle grandi pompe, inserite all’interno dei pozzi, che hanno il compito di raggiungere la falda. Dal momento che il petrolio è meno denso della roccia esso tende a risalire in superficie spinto dalla grande pressione, per questo letteralmente sgorga dal terreno, una volta liberato.
Quello estratto è il cosiddetto greggio: il cui costo è stimato per barile, l’unità di misura di trasporto verso la zona di raffinazione. Il petrolio è il materiale più trasportato del mondo e conosce vari derivati dal processo di raffinazione. L’utilizzo più comunque è quello per carburante di auto, moto, camion e aerei. Dal petrolio derivano la benzina, il diesel e il cherosene. Ma i derivati del petrolio possono essere usati in agricoltura, industria, soprattutto come elemento principale delle plastiche. Il prezzo del petrolio dipende dalla sua disponibilità in natura e dagli accordi politici dei principali paesi produttori. L’importanza del petrolio è così rilevante da influenzare tutta l’economia mondiale.
Il gas naturale
Il gas naturale si forma quando la materia organica viene sottoposta a grandi pressioni e temperature alte, per un periodo molto lungo. Come il petrolio, anche il gas naturale si è formato dai resti di microorganismi marini. Tutto nasce quando si formano scisti di cherogene (o kerogene), che se riscaldati alla temperatura idonea possono liberare petrolio o gas naturale. Questo è composto da idrocarburi in natura gassosi come il metano, un gas altamente infiammabile.
Si trova intrappolato tra le rocce, ma quando questa viene perforata, il gas si muove verso l’alto. Il suo utilizzo ci è noto: in cucina come gas per cucinare e riscaldare, come gas da riscaldamento, come gas di petrolio liquefatto (GPL) impiegato anche da carburante. Viene usato per produrre elettricità e calore per edifici e industrie. Usi si conoscono anche nella plastica, nei fertilizzanti e nelle vernici. Il gas naturale viene considerato più pulito del petrolio e del carbone.