Energia da combustibili fossili, altamente inquinante e destinata ad esaurirsi

Negli ultimi anni si discute molto dei cambiamenti climatici, con un occhio non poco preoccupato per il futuro del nostro Pianeta. Ciò porta, inevitabilmente, a spostare il discorso sul problema dell’energia da combustibili fossili, tra le principali cause di inquinamento sulla Terra. Al tempo stesso, si sta affrontando in maniera sempre più concreta il discorso relativo alla ricerca e allo sviluppo di risorse energetiche alternative e rinnovabili. Concentriamoci un attimo sul problema dell’utilizzo dei combustibili fossili. Nelle prossime righe andremo infatti a capire l’origine dei combustibili fossili, quali sono e come vengono impiegati.

Che cosa sono i combustibili fossili?

Con il termine combustibili fossili si intendono tutti quei combustibili che derivano dalla trasformazione di sostanza organica, secondo reazioni naturali sviluppate in milioni di anni. I principali idrocarburi sono il petrolio, il carbone e il gas metano.

Si tratta di materiali che richiedono tempi lunghissimi per essere prodotti e che rimangono seppelliti sotto Terra durante le successive ere geologiche.

Quali sono i principali combustibili fossili?

Carbone

Il carbone è il combustibile fossile conosciuto e utilizzato da più tempo. Si è formato nell’arco di milioni di anni dal decadimento di diverse specie vegetali i cui depositi si sono compattati e riscaldati nel tempo.

Il carbone viene estratto all’interno di miniere attraverso l’asportazione di rocce che presentano una elevata concentrazione di atomi di carbonio.

Il carbone è un combustibile con circa il 50% di atomi di carbonio e può essere impiegato per la produzione di energia termica o elettrica. Rispetto a gas e petrolio, il carbone rappresenta la fonte più economica e accessibile, di cui – tra l’altro – si ha maggior disponibilità nel Mondo. Le attuali riserve di carbone potrebbero durare per 200 anni o anche più.

I Paesi in via di sviluppo, non potendosi permettersi petrolio e gas naturale, sono i maggiori consumatori di carbone. Lo stesso vale per India e Cina.

Petrolio

Il petrolio è una sostanza liquida che si è formata dalla decomposizione di microorganismi marini, i cui depositi si sono accumulati sul fondo del mare.

Dopo milioni di anni, tali depositi vanno a finire in rocce o sedimenti dove l’olio rimane intrappolato e viene estratto tramite trivellazione da apposite piattaforme. Quello estratto è petrolio allo stato grezzo e altamente infiammabile. Per poter essere usato come fonte energetica, il petrolio deve essere raffinato, un processo di lavorazione piuttosto complesso che permette di ottenere combustibili come benzina e diesel.

Il petrolio costituisce il combustibile più usato al mondo. Tuttavia, non si trova ovunque sulla terra, e per questo è spesso causa di guerre tra i vari Paesi. Esempio emblematico ne è la Guerra del Golfo del 1991.

Il massiccio utilizzo di prodotti derivati del petrolio durante lo scorso secolo ha provocato un forte aumento dell’effetto serra. La sua combustione, causa infatti elevate emissioni di anidride carbonica nell’atmosfera.

Gas naturale

Il gas naturale è un combustibile fossile gassoso che anch’esso origine dalla decomposizione dei microorganismi vegetali ormai morti, sia marini che animali. Si trova dentro giacimenti sotterranei e, spesso, è presente anche nella parte superiore dei depositi di petrolio.

Il gas naturale rappresenta una forma di energia da combustibili fossili molto versatile, abbondante e relativamente più pulita rispetto a petrolio e carbone.

È un tipo di energia piuttosto giovane. Il consumo mondiale di gas naturale è aumentato in maniera significativa negli ultimi 20 anni. Costituito prevalentemente da molecole di metano, esattamente come il petrolio, viene estratto tramite trivellazione ed è comprimibile in modo da agevolarne il trasporto fino agli stabilimenti di lavorazione e distribuzione.

Le riserve di gas naturale sono destinate ad esaurirsi. Alcuni scienziati, addirittura, hanno previsto che ciò potrà avvenire prima della fine del XXI secolo.

Quali sono i combustibili fossili più utilizzati e come vengono classificati?

Dopo aver visto i tre principali combustibili fossili, passiamo ad una più generica classificazione.

Solidi

Combustibili fossili solidi naturali sono la legna e i carboni fossili. Tra quelli artificiali, il più utilizzato è il coke, che proviene dalla cokefazione dei carboni e del petrolio.

Sono inoltre considerati combustibili solidi anche i cosiddetti propellenti, ovvero quei composti ad alto potere energetico utilizzati nei propulsori extra-atmosferici.
Sempre più importanza stanno riscuotendo in questo ambito anche i rifiuti solidi, di origine domestica, agricola e industriale, utilizzati come combustibili per la produzione combinata di elettricità e calore.

Particolare attenzione anche all’uso di biomasse vegetali.

Liquidi

Il principale combustibile liquido naturale è il petrolio. Ricordiamo poi anche il bitume asfaltico e le sabbie bituminose.

I più diffusi combustibili liquidi artificiali sono ottenuti dal petrolio attraverso diversi processi di derivazione (come il cracking e la distillazione frazionata).

Un combustibile liquido è anche l’etanolo che viene prodotto da vegetali e che può essere utilizzato come additivo della benzina al posto di composti contenenti piombo e altri inquinanti.

Gassosi

I combustibili fossili gassosi sono costituiti in prevalenza da miscele di idrogeno, metano, etano e ossido di carbonio, in percentuali diverse. Tra i più usati di origine naturale ci sono i gas naturali (costituiti da metano ed etano, oltre a piccole quantità di gas inerti come azoto e biossido di carbonio). Tra quelli artificiali ci sono i gas di petrolio liquefatti (formati da miscele di butano e propano), e i gas ottenuti dalla distillazione dei carboni.

Carburanti

In questa categoria rientrano tutti quei combustibili, sia liquidi che gassosi, utilizzati per alimentare i motori a combustione interna.

I carburanti liquidi più usati sono le benzine e alcune frazioni di petrolio (come gasolio e cherosene); i principali carburanti gassosi sono invece il metano e i gas di petrolio liquefatti.

Questo genere di carburante deve rispondere a determinati requisiti come l’elevata resistenza alla detonazione, che viene misurata in numero di ottano, e la scarsa capacità di formazione di gomme e altri depositi responsabili di fenomeni di autoaccensione.

Altro parametro molto importante, solo per i carburanti liquidi, è la volatilità, ovvero un indice della capacità di diffusione nell’aria per fornire la miscela esplosiva.

Nucleari

Materiali fossili, allo stato solido o liquido, vengono utilizzati nei reattori nucleari. Parliamo di barre di uranio metallico arricchito di U 235 e piastre metalliche di alluminio con il 2% di uranio arricchito.

Dove si trovano i combustibili fossili nel Mondo?

Le varie tipologie di combustibili fossili si trovano in diverse aree del Mondo.

Le riserve di carbone, che ad oggi rappresentano il principale accumulo di combustibili fossili che è possibile sfruttare, si trovano negli Stati Uniti d’America, nell’Europa Occidentale (Francia, Gran Bretagna, Belgio e Germania), in Polonia, in alcuni paesi dell’ex Unione Sovietica, in India, Australia, Cina e Giappone.

Per quanto riguarda il gas, il principale giacimento è nei Paesi Bassi; ma vaste riserve sono presenti anche in Siberia ed Algeria.

Più della metà delle riserve mondiali di petrolio si trova in Medio Oriente (Arabia Saudita, Emirati Arabi, Iran, Iraq, Siria e Kuwait). Per le loro dimensioni, si ritiene che tali giacimenti siano quelli destinati ad esaurirsi per ultimi.

Tuttavia, a causa dello sfruttamento e del conseguente esaurimento di alcuni giacimenti, la distribuzione geografica delle riserve petrolifere nel Mondo è in evoluzione continua.

Perché i combustibili fossili non sono rinnovabili?

Per formarsi, i combustibili fossili richiedono tempi lunghissimi, si parla di milioni di anni.

Il processo di fossilizzazione delle sostanze da cui tali combustibili derivano è infatti interminabile. Questo fattore ha comportato un inevitabile e progressivo esaurimento delle scorte fornite dai giacimenti, dovuto ad un aumento della domanda dei beni sul mercato con conseguente impennata dei costi.

Una volta utilizzati, è quindi impensabile una loro rapida rinascita per sopperire al fabbisogno energetico.

Studiosi ed esperti di tutto il mondo stimano un possibile esaurimento delle risorse nell’arco di circa 40/50 anni.

Inquinamento causato dai combustibili fossili

I combustibili fossili sono altamente inquinanti, con livelli di impatto ambientale talvolta davvero catastrofici. Riassumiamo in maniera sintetica tutte le nocive conseguenze che derivano dall’impiego di questa forma energetica.

• Inquinamento atmosferico: la combustione dei combustibili fossili produce inquinanti come il monossido di carbonio, gli ossidi di zolfo, gli ossidi di azoto, idrocarburi e particolato. Si è stimato che 600.000 morti premature all’anno sono proprio causate dall’inquinamento atmosferico solo in Europa, 7 milioni in tutto il mondo
• Diffusione atmosferica di anidride solforosa SO2, imputata del fenomeno delle piogge acide
• Eccessiva concentrazione di CO2 in atmosfera, un gas detto “serra” che provoca il riscaldamento globale climatico, fatto che intensifica la frequenza di eventi meteorologici estremi quali alluvioni, siccità e uragani, nonché altri eventi catastrofici quali lo scioglimento dei ghiacciai, l’innalzamento del livello del mare e l’acidificazione degli oceani
• Inquinamento di suolo e acqua: un esempio classico si ha nel momento in cui avvengono incidenti in cui si verificano sversamenti di petrolio. Lo stesso accade però anche nell’utilizzo di derivati del petrolio quali fertilizzanti, pesticidi e plastiche rilasciati nell’ambiente

Non da ultimo, vanno infine considerati gli enormi costi militari necessari per mantenere in sicurezza l’estrazione e il trasporto del petrolio in zone “calde” del globo. Senza dimenticare le numerose guerre innescate proprio per ottenere il controllo e/o l’accesso a queste risorse.

Energia da combustibili fossili: vantaggi

Le terribili conseguenze a livello di inquinamento che questa forma di energia provoca sono innegabili.

D’altro canto, per completezza di informazioni e fornire quindi un quadro esaustivo sull’argomento, è doveroso affermare che i combustibili fossili hanno anche dei vantaggi, che perlomeno spiegano e, in qualche modo, giustificano, il loro vasto utilizzo nel Mondo.

Anzitutto i combustibili fossili hanno un costo più basso rispetto alle rinnovabili. Secondariamente, sono facili da trasportare e liberano maggiori quantità di energia.

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