Combustibili fossili 101: tutto quello che devi sapere

Oct 24, 2023

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Fatti chiave rapidi

I combustibili fossili sono combustibili che provengono letteralmente dai fossili. Decine di milioni di anni fa, le piante prendevano energia dal sole e la usavano per trasformare l’anidride carbonica e l’acqua in carbonio e idrogeno attraverso la fotosintesi. Gli animali mangiavano quelle piante e immagazzinavano gli stessi elementi nei loro corpi. Nel corso del tempo, le antiche forme di vita morirono e sprofondarono nella terra, dove il calore e la pressione le trasformarono prima in torba o kerogene e poi in combustibili fossili. La maggior parte dei depositi esistenti di combustibili fossili si sono formati per la prima volta tra 540 e 65 milioni di anni fa.

Quando estratti dal sottosuolo o sott’acqua, i combustibili fossili sono fonti di energia estremamente potenti quando vengono bruciati. Sono utilizzati per alimentare l'industria e i trasporti, nonché per generare elettricità. Inoltre, molte sostanze chimiche, comprese quelle che compongono la plastica e i pesticidi, derivano da combustibili fossili. Attualmente, i combustibili fossili rappresentano ancora oltre l’80% del mix energetico globale, ma sono anche responsabili di circa tre quarti delle emissioni di gas serra che causano la crisi climatica. Ecco perché l’abbandono dei combustibili fossili da parte del sistema energetico globale rappresenta una sfida urgente.

Esistono tre tipi principali di combustibili fossili: carbone, petrolio greggio o petrolio e gas naturale.

Il carbone proviene da piante fossilizzate che sono state riscaldate e pressurizzate attraverso un processo chiamato carbonizzazione. Il carbone tipicamente inizia la sua vita come torba, una sostanza composta da piante in decomposizione che viene a sua volta bruciata come combustibile in molte parti del mondo. Quando la torba viene ulteriormente riscaldata e pressurizzata, diventa carbone. Un solo piede di carbone proverrà da tre metri di materia vegetale e più del 50% del peso di ciascun pezzo di carbone dovrà essere costituito da materia vegetale compressa. Il carbone si trova tipicamente nella roccia sedimentaria in "giacimenti" o "letti" che possono essere lunghi fino a 920 miglia e spessi 90 piedi.

Esistono quattro tipi – o gradi – di carbone, classificati in base alla durata della carbonizzazione del materiale e quindi alla quantità di energia che contiene per bruciare. Più tempo è passato a cucinare, per così dire, migliore è la qualità del carbone. Il carbone di qualità superiore è anche più duro e si trova più in profondità nel sottosuolo. Dal grado più basso a quello più alto, i quattro tipi di carbone sono lignite, subbituminoso, bituminoso e antracite.

Il carbone viene generalmente estratto tramite l’estrazione mineraria, sia in superficie che sotterranea. L'estrazione mineraria di superficie significa spalare via tutta la terra e la vegetazione sopra un deposito di carbone profondo meno di 200 piedi in modo che possa essere raccolto. L’estrazione sotterranea significa che i minatori devono viaggiare sotto terra in un pozzo per accedere a depositi di carbone profondi fino a 1.000 piedi e quindi utilizzare macchinari per portare il carbone in superficie. L’estrazione in superficie è più economica e più dannosa per l’ambiente rispetto all’estrazione sotterranea, che è più pericolosa per i lavoratori.

Il carbone può essere bruciato direttamente come combustibile o utilizzato per generare elettricità in impianti alimentati a carbone, che è il modo principale in cui viene utilizzato negli Stati Uniti. Viene anche utilizzato in vari processi industriali, inclusa la produzione dell'acciaio. Il carbone è il combustibile fossile più economico ed è attualmente la principale fonte di produzione di elettricità nel mondo, fornendo circa un terzo dell’energia globale. Tuttavia, è anche il combustibile fossile più inquinante, sia in termini di quantità di anidride carbonica rilasciata nell’atmosfera – è anche la principale fonte di emissioni di anidride carbonica a livello mondiale – sia in termini di altri inquinanti atmosferici come il mercurio, piombo, anidride solforosa, ossidi di azoto e particolato emessi durante la combustione.

Petrolio greggio e petrolio sono due nomi per un combustibile fossile liquido formato da depositi di plancton in decomposizione che sono stati trasformati dal tempo, dal calore e dalla pressione in idrocarburi, o composti di idrogeno e carbonio. Di solito ha un aspetto nero o marrone scuro, ma può anche avere una tinta gialla, rossa, marrone chiaro o verde. Si trova nei bacini prosciugati dei mari antichi, chiamati bacini sedimentari. È qui che si stabilì l'antico plancton, formando inizialmente una sostanza chiamata kerogene, roccia scistosa o scisto bituminoso. Se veniva riscaldato e pressurizzato ulteriormente attraverso un processo chiamato catagenesi, il cherogeno diventava petrolio greggio o gas naturale. Nel corso del tempo, il petrolio greggio tende a filtrare verso l'alto dove c'è meno pressione finché non viene bloccato da rocce impermeabili e si deposita nei giacimenti. Oggi può essere trovato sotto il fondo del mare o nel sottosuolo, anche se a volte riesce a raggiungere la superficie in stagni o pozzi di catrame.