I combustibili fossili

Protagonista della prima Rivoluzione industriale, il carbone ha perso da tempo il ruolo egemone svolto nel passato. Sono soprattutto i Paesi avanzati a ricorrere sempre meno al carbone. Esso viene utilizzato per la massima parte nei Paesi di estrazione: Cina e India, da sole, consumano il 40% del carbone impiegato nel mondo.

Nei Paesi in via di sviluppo l’uso di questa fonte è ancora importante per gli impieghi domestici: riscaldamento e cottura dei cibi.

Il carbone viene utilizzato anche nel settore siderurgico; scaldandolo, infatti, si ottiene il coke, un combustibile solido e compatto, che costituisce la materia prima per la produzione dell’acciaio.

In altri processi industriali si usano i gas di carbone per produrre fertilizzanti, solventi, prodotti farmaceutici, pesticidi, ecc. Anche il catrame è ottenuto dal carbone.

Il gas naturale è un combustile fossile di origine organica, costituito in massima parte da metano. In natura si trova in giacimenti sotterranei o sottomarini, spesso associato al petrolio. I maggiori produttori sono Russia e Stati Uniti che insieme estraggono oltre la metà del gas naturale consumato nel mondo.

Dai luoghi di produzione, che sono per lo più molto lontani da quelli di consumo, il gas naturale viaggia per mezzo di metanodotti, cioè attraverso condutture fisse che possono estendersi per migliaia di chilometri. Quando non è possibile effettuare il trasporto tramite metanodotto, perché le distanze da superare sono eccessive o bisogna attraversare un tratto di mare troppo lungo, il metano viene liquefatto e trasportato con navi metaniere. Attualmente il 4% del metano viene trasportato con questo mezzo. I costi di trasporto con le metaniere sono più elevati perché occorre effettuare diversi trasbordi.

Oggi poco meno del 25% della domanda di energia primaria mondiale è soddisfatta dal gas naturale; in Italia esso copre quasi un terzo del fabbisogno energetico. Il nostro Paese dispone di risorse di gas naturale che hanno svolto una funzione importante nei decenni passati. L’attuale produzione nazionale è tuttavia complessivamente modesta rispetto alla domanda, per cui dipendiamo dall’estero per gran parte dei nostri consumi.

Il gas naturale è una delle fonti energetiche più importanti, condividendo insieme ai prodotti petroliferi varie possibilità di impiego. L’uso più comune del gas naturale è quello residenziale (cucine a gas, riscaldamento, acqua calda), in quanto non soltanto è il più pulito di tutti i combustibili fossili, ma anche quello più conveniente grazie a costi di gestione delle apparecchiature significativamente più bassi.

Nel settore industriale si ricorre al gas naturale non solo per riscaldare o rinfrescare gli ambienti, ma anche per rendere più efficienti, economici ed ecologici i processi di produzione; per esempio viene utilizzato per la tostatura del malto e del caffè o nella produzione di piastrelle da rivestimento e da pavimento nonché di vasellame e ceramica artistica oppure per la saldatura di oggetti preziosi o ancora per l’essiccamento veloce degli inchiostri.

Il gas naturale conosce un sempre crescente successo anche come combustibile per gli autoveicoli. Esso presenta un certo numero di vantaggi rispetto agli altri combustibili per autotrazione: brucia in modo pulito, costa meno, ha un indice di sicurezza provato, è una fonte di energia abbondante e sicura.

Inoltre tra i suoi utilizzi innovativi un ruolo di primo piano spetta alla cogenerazione, ovvero la produzione combinata di energia elettrica e calore; il concetto è basato sul recupero e sull’uso dei residui di calore prodotti durante la generazione di elettricità.

Il petrolio è una miscela di idrocarburi liquidi e altre sostanze di origine fossile, contenuta in rocce sedimentarie e associata a idrocarburi gassosi (gas) e solidi (bitumi) in quantità minori.

La distribuzione mondiale delle riserve accertate di petrolio indica una forte concentrazione nel Medio Oriente e in alcune aree dell’Asia, dell’America meridionale, dell’Africa e dell’Europa orientale.

Oggi il petrolio è la fonte energetica più utilizzata; in Italia i consumi petroliferi superano il 48% del fabbisogno energetico nazionale, con un grado di dipendenza dall’estero stabilmente superiore al 93%.

Per poter essere impiegato sul piano industriale il petrolio necessita di raffinazione. Con questo termine si intende un insieme di processi che hanno lo scopo di isolare dal greggio sostanze o miscele di sostanze adatte a vari impieghi, principalmente in campo energetico (carburanti per autotrazione, combustibili per centrali termoelettriche o per il riscaldamento), ma anche per altri usi, ad esempio per ricavare solventi, lubrificanti, bitumi oppure intermedi di base per l’industria petrolchimica su cui si fonda la fabbricazione di materie plastiche, prodotti sintetici, detergenti, ecc.

5000 anni fa, gli egizi scoprirono le virtù terapeutiche del petrolio utilizzandolo per curare reumatismi e disturbi circolatori, oltre che per favorire il processo di conservazione dei cadaveri; successivamente Persiani e Romani lo impiegarono per l’illuminazione e la costruzione di armi incendiarie.

Per molti secoli, gli utilizzi di petrolio sono rimasti di scarsa importanza economica.

Nel XVII secolo l’Inghilterra, in crisi energetica a causa dell’eccessivo utilizzo di legname come combustibile, accresce a dismisura il prezzo di quest’ultima risorsa. E’ a questo punto che si scoprono le potenzialità energetiche del carbone fossile, che l’Inghilterra stessa possiede in gran quantità.

La Rivoluzione industriale comincia proprio quando, per la prima volta, il carbone fossile viene utilizzato al posto del carbone da legna. In poco più di un secolo, questa risorsa diventa la fonte di energia più utilizzata.

A partire dalla seconda metà dell’Ottocento, gli uomini cominciano a sfruttare anche nuove risorse: il petrolio, il metano, l’energia idroelettrica e l’energia nucleare.

Gli idrocarburi hanno contribuito in modo determinante allo sviluppo della civiltà umana nel XX secolo. C’è però un rovescio della medaglia: il crescente inquinamento, la grande produzione e di rifiuti e il crescente divario nella disponibilità di materie prime ed energia tra il Nord e il Sud del mondo. Per questo motivo è molto importante potenziare l’utilizzo di fonti alternative che non inquinano e sono rinnovabili come per esempio l’energia solare o eolica.