Combustible fòssil

De Viquipèdia

Dreceres ràpides: navegació, cerca
Carbó

Els combustibles fòssils són aquells combustibles originats per la fossilització de matèria orgànica.

En el procés de fossilització, degut a circumstàncies ambientals com l'anòxia, aquesta matèria orgànica no es degrada pels microorganismes fins a diòxid de carboni (CO2) i aigua (H2O), sinó que roman en forma de molècules orgàniques més complexes, l'energia de les quals és la que s'aprofita en utilitzar-los com a combustible.

Actualment els combustibles fòssils es consideren contaminants, per que la seva combustió desprèn gasos d'efecte hivernacle, que són radioactius en el sentit que absorbeixen fotons d'alta energia i desprenen fotons de baixa energia, és a dir, infraroigs.

La Energy Information Administration va estimar el 2006 que les fonts primàries d'energia eren: el petroli en un 36,8%, el carbó en un 26,6% i el gas natural en un 22,9%. Per tant, amb un 86%, els combustibles fòssils són la font d'energia principal al món. Alguns combustibles no fòssils eren l'energia hidroelèctrica (6,3%) i l'energia nuclear (6%).[1]

En indrets concrets de la Terra es poden trobar l'energia solar que diferents organismes vius van absorbir fa milions d'anys. Aquests gràcies a un procés complex de transformació es van convertir en els combustibles fòssils que s'usen actualment entre d'altres coses per obtenir energia tèrmica. Per tant es pot dir que la font d'energia són els combustibles fòssils, el carbó, petroli i gas natural. Encara que provenen de l'acció solar, no són energia renovables perquè requereixen molts milions d'anys i una evolució semblant per a obtenir-los de nou de forma natural.

Taula de continguts

[edita] Origen

Els combustibles fòssils es formen per la descomposició anaeròbica de les restes d'organismes que es van dipositar al fons del mar (o llac) en grans quantitats sota condicions anòxiques, fa milions d'anys. Amb el pas del temps, aquesta matèria orgànica, barrejada amb fang, es va enterrar sota capes pesades de sediments. Aquestes capes van provocar nivells alts de pressió (uns cent milions de pascals) i temperatura (de centenars de graus)[2] i van fer que la matèria orgànica s'alterés químicament: primer a un material cerós anomenat querogen, quan la temperatura és d'uns 50 graus; després, a uns 100 graus, en petroli; finalment, amb, 120-150 graus es forma el gas natural.[3]

El carbó es forma a partir de plantes (majoritàriament arbres) terrestres que vivien en zones pantanoses o al costat del mar, que van quedar enterrades sota capes de sediments. Llavors, la matèria orgànica, que era rica en oxigen, hidrogen i carboni, va esdevenir més rica en carboni i pobra en hidrogen i oxigen.[4] La majoria dels jaciments de carbó daten del carbonífer.

Algunes xifres comparatives:

  • 1 litre de gasolina normal el resultat acumulat d'unes 23,5 tones de material orgànic antic dipositat al fons de l'oceà.[5]
  • El combustible fòssil total consumit l'any 1997 era l'equivalent de tota la matèria vegetal que va créixer a la superfície de la Terra i a tots els oceans durant 422 anys del passat.[5]

[edita] Tipus de combustibles fòssils

[edita] Carbó

Aquest combustible fòssil prové de restes vegetals que creixien a les maresmes i que van quedar enterrades pel fang. Degut a l'absència d'oxigen no es van poder descompondre i amb el pas del temps i la pressió de les capes de terra va fer que es fossilitzessin fins transformar-se en carbó. La seva formació es data de fa uns 300 milions d'anys.

Segons la seva antiguitat i les condicions de formació del carbó classifiquem els diferents tipus de carbó en:

  • Torba: És el més recent i que aporta menys calor degut a que té més contingut d'aigua que de carboni.
  • Lignit: És recent i no té tant poder calorífic degut al seu baix contingut en carboni.
  • Hulla: És un dels més antics i alt poder calorífic. És el carbó més comercialitzat i el que més s'utilitza, per exemple, a les centrals tèrmiques.
  • Antracita: el més antic i amb més proporció de carboni, pel que té un alt poder calorífic.

[edita] Petroli

Combustible fòssil líquid i viscós que prové del plàncton. Es creu que es va formar fa uns 50 milions d'anys després que el plàncton quedés cobert per diferents materials sedimentaris i a una certa pressió i temperatura i per l'acció de microorganismes fins formar-se el petroli. El que s'obté directament del jaciment és el que s'anomena petroli cru. Per a poder utilitzar l'energia que aporta ha de passar per un procés de transformació, anomenat refinament.

[edita] Refinament del petroli

El refinament té lloc a les plantes petroquímiques, també anomenades refineries. Primer de tot cal netejar el petroli cru abans que sigui conduit a les unitats de fraccionament. Un cop netejat de les restes d'aigua i sorra comença el procés de destil·lació a l'anomenada torre de destil·lació que pot arribar a mesurar uns 50 metres. El cru s'escalfa a uns 320-340ºC i es converteix en gas, aquest va pujant per la torre a mida que els diferents components arriben al seu punt d'ebullició i segons van pujant es van refredant i condensant a diferents nivells (platets). Un cop condensats es van recollint els diferents productes:

[edita] Gas natural

Article principal: Gas natural

És un subproducte de l'acció dels microorganismes quan van transformar el plàncton en petroli. La seva composició majoritària és de metà i està present en la majoria de jaciments petrolífers. Un cop s'extreu del jaciment es transporta directament fins al lloc de consum sense patir cap transformació. Aquest transport es pot dur a terme de dues maneres:

  • Gasoductes: que són canonades molt grans per on circula el gas.
  • Vaixells: liquat en cisternes perquè es pugui transportar més quantitat.

Abans que s'utilitzi el gas natural se li afegeixen una sèrie d'additius que li donen olor, per tal de fer evidents i facilitar la localització de les fuites.

[edita] Aplicacions del gas natural

  • Generar electricitat.
  • Combustible d'autobusos urbans.
  • Ús domèstic i industrial.

[edita] Nivells i fluxos

Els deu països amb més reserves de petroli

Els nivells de les fonts d'energia primàries són les reserves sota terra. Els fluxos són la producció. La part més important de les fonts d'energia primàries són les fonts d'energia basades en el carboni. El petroli, el carbó i el gas representen el 79,6% de la producció d'energia primària durant el 2002.

Nivells (reserves assegurades) durant el 2005-2007:

  • Petroli: 1.119-1.317 milions de barrils (178.000-209.000 milions de m3)[6]
  • Gas: 175-181 bilions de m3[6], 1.161 milions equivalents en barrils de petroli (BBOE)
  • Carbó: 905.000 milions de tones[7], 4.416 BBOE

Fluxos (producció diària) durant el 2006

  • Petroli: 84 milions de barrils per dia (13 milions de m3)[8]
  • Gas: 2,960 bilions de m3[9], 19 milions equivalents en barrils de petroli per dia (MBOED)
  • Carbó: 9.280 tones[10], 29 MBOED

Anys de producció restants sota terra segons les aproximacions de reserves assegurades més optimistes (Oil & Gas Journal, World Oil)

  • Petroli: 43 anys
  • Gas: 167 anys
  • Carbó: 417 anys

Noteu que aquest càlcul assumeix que la producció es mantindrà a un nivell constant durant aquest nombre d'anys i que totes les reserves assegurades es podrien recuperar. En realitat, el consum de tots tres recursos ha anat augmentant. Encara que això suggereix que cada recurs s'esgotarà més ràpidament, en realitat, la corba de producció és més similar a una corba de campana. En algun moment, la producció de cada recurs en una àrea, país o al món arribarà a un valor màxim, després del qual la producció disminuirà fins que arribi a un punt on no sigui prou factible econòmicament o físicament possible de produir. Noteu que les estimacions de reserves assegurades no inclouen reserves estratègiques, que tenen una quantitat global de 4.100 milions de barrils.

[edita] Referències

v • d • e
Notes i referències

[edita] Enllaços externs

Viquipèdia:Llista dels 1000 articles fonamentals#Tecnologia
Obtingut de «http://ca.wikipedia.org/wiki/Combustible_f%C3%B2ssil»