Diferencia entre revisiones de «Combustibles fósiles»

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}}'''Combustibles fósiles'''. Es aquel que procede de la biomasa producida hace millones de años que pasó por grandes procesos de transformación hasta la formación de sustancias de gran contenido energético como el [[carbón]], el [[petróleo]], o el [[gas natural]], etc. No es un tipo de energía renovable, por lo que no se considera como energía de la biomasa, sino que se incluye entre las energías fósiles. La mayor parte de la [[energía]] empleada actualmente en el mundo proviene de los combustibles fósiles. Se utilizan en el transporte, para generar electricidad, para calentar ambientes, para cocinar, etc.
'''Combustibles fósiles''' son las sustancias tales como el petróleo, el carbón mineral, el gas natural y sus variedades, formados a través de largos y complejos procesos geológicos en el interior de la corteza terrestre, que se caracterizan por liberar en el proceso de combustión, no solo la energía solar acumulada durante cientos de millones de años, sino que además, desprenden a la atmósfera enormes cantidades de CO2, gas que interviene en el calentamiento global a causa del efecto invernadero. Durante el propio proceso de combustión, se desprenden también a la atmósfera, ciertas cantidades de dióxido de azufre, lo cual da origen a la formación de las llamadas "lluvias ácidas", que afectan a la biosfera, por los daños que producen en los bosques, ríos, lagos y terenos cultivables.
 
 
 
== Formación de los combustibles fósiles. ==
 
 
 
Los yacimientos de combustibles fósiles aparecen generalmente en cuencas sedimentarias, formadas por áreas deprimidas de la corteza terrestre, que fueron en determinadas épocas geológicas, el fondo de antiguos mares, lagos y pantanos. En estos se acumularon y mezclaron junto con los sedimentos, los restos de antiguos microorganismos, animales y plantas que existieron en épocas muy remotas. De esta manera se formó un barro rico en compuestos orgánicos, constituido por grandes cantidades de carbono e hidrógeno, según el caso, acompañado de ciertas cantidades de azufre, nitrógeno, fósforo, entre otros elementos químicos.  
 
 
 
Este barro, sepultado a cientos de metros de profundidad por capas crecientes de sedimentos depositadas durante millones de años, experimentó un incrementó paulatino de la presión y de la temperatura, gracias a la acción ejercida por las capas superiores.
 
De esta forma, las condiciones físicas creadas por presiones que alcanzaron valores del orden de varios millones de pascal y temperaturas del orden de cientos de grados, dieron origen al surgimiento de transformaciones químicas en el material orgánico, que permitieron almacenar la energía solar acumulada en el transcurso de millones de años, a través de la formación de las distintas variedades conocidas de petróleo, carbón mineral y gas.
 
 
 
El petróleo se localiza por lo general en los anticlinales, domos de sal, fallas o en trampas estratigráficas de rocas impermeables, en zonas de origen sedimentario formadas por antiguos fondos de mares y lagos de aguas saladas, donde los sedimentos orgánicos estaban formados fundamentalmente por restos de plancton, algas y bacterias microscópicas. En estas cuencas sedimentarias las condiciones de presión y temperatura propiciaron un ambiente químico reductor para la degradación de los restos orgánicos por parte de bacterias anaeróbicas, dando lugar a la formación de diferentes mezclas de hidrocarburos.
 
 
 
El origen del carbón mineral se remonta a la época carbonífera, hace más de trescientos millones de años, época en la cual, grandes extensiones del planeta estaban cubiertas por pantanos, en los que crecía una abundante vegetación de enormes helechos, algunos de ellos tan grandes como árboles. Al morir estas plantas, quedaron sumergidas por el agua y se fueron descomponiendo gradualmente, formando capas separadas cubiertas por sedimentos. A medida que se producía la descomposición de la materia vegetal esta perdía átomos de oxígeno e hidrógeno, aumentando su contenido de carbono.
 
Catástrofes geológicas posteriores, sepultaron definitivamente con grandes capas de rocas y tierras sedimentarias, los restos de estos pantanos, y las enormes presiones y altas temperaturas creadas por estas capas durante largo tiempo, dieron lugar al proceso de carbonización, que según su antigüedad permite obtener diferentes tipos de variedades de este mineral.
 
 
 
=== El petróleo ===
 
 
 
También llamado "oro negro", es un aceite mineral formado por una mezcla compleja, de composición variable, de numerosos hidrocarburos con diferentes pesos atómicos y temperaturas de ebullición, en los que aparecen también algunos hidrocarburos disueltos en estado sólido y gaseoso. Posee además, impurezas formadas por compuestos de oxígeno, azufre, nitrógeno, sales metálicas y agua.
 
 
 
El aspecto del petróleo es el de un líquido oleoso, bastante viscoso y generalmente oscuro. Es un combustible de fuerte olor característico, menos denso que el agua e insoluble en ella.
 
Aunque se considera que la utilización industrial del petróleo comenzó en 1859 con la perforación del primer pozo en Titusville, Pensilvania, por Edwin L. Drake, en realidad el descubrimiento y utilización del petróleo se remonta aproximadamente al año 3800 a.n.e. Numerosos descubrimientos arqueológicos demuestran que en esa época los sumerios comenzaron a utilizar la brea o asfalto proveniente del petróleo que afloraba de modo natural en el valle del río Éufrates, como material aglutinante en la construcción de templos y viviendas de piedra, así como también para mantener el fuego sagrado, embalsamar cadáveres, elaborar medicamentos, calafatear las embarcaciones, el arte militar y otras actividades muy diversas.
 
 
 
 
Existen variedades de petróleo crudo según los distintos tipos de yacimientos e, incluso, en ocasiones, varían las características del petróleo de un pozo a otro dentro de un mismo yacimiento, tanto en las propiedades físicas como la densidad y la viscosidad, como en la composición química de los hidrocarburos derivados que se pueden obtener en mayor proporción.
 
Según esto, los crudos se clasifican para su uso según su composición en:
 
 
 
 
* Crudos ligeros, en los que prevalecen los      hidrocarburos volátiles que poseen buenos rendimientos en la obtención de      combustibles.
 
* Crudos medios de base parafínica, en los que      predominan altos rendimientos en aceites ligeros y lubricantes que      producen abundantes residuos de parafinas.
 
* Crudos pesados o asfálticos, con altos      contenidos de azufre, en los que resalta el rendimiento en aceites combustibles,      fuel oil, alquitranes, asfalto y azufre.
 
 
 
La necesidad creciente de obtener diferentes tipos de combustibles, grasa y aceites lubricantes derivados del petróleo, impulsado fundamentalmente por el desarrollo del transporte, propició poco a poco el desarrollo de la industria de la refinación.
 
 
 
Existen evidencias de que la refinación del petróleo ya se realizaba de forma primitiva a finales de la  Edad Media, en Transcaucasia y Ucrania, para obtener aceite de alumbrado, aunque su verdadero desarrollo se fomentó en Titusville, en 1859, donde se inventaron, aplicaron y perfeccionaron, gran parte de los procedimientos de refinación del petróleo que más tarde se difundieron y mejoraron rápidamente en distintas partes del mundo.
 
 
 
Formado por una mezcla densa de hidrocarburos gaseosos, constituida fundamentalmente por el 98 % del primero de los hidrocarburos de la serie saturada, el metano (CH4), acompañada de otros gases como son el etano (C2H6), el propano (C3H8), el butano (C4H10) y el sulfuro de hidrógeno (SH2), asociados a yacimientos fósiles de carbón y petróleo.
 
  
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== Formación ==
Para su uso es necesario eliminar el sulfuro de hidrógeno, que es un gas tóxico, mal oliente y altamente corrosivo, cuya depuración produce cantidades considerables de azufre.
 
  
En realidad, el gas natural se viene explotando a gran escala desde la segunda mitad del pasado siglo XX, ya que en las primeras perforaciones petroleras, no se consideraba como un producto útil, por el alto riesgo de explosión que implicaba su uso y se expulsaba al aire generalmente al quemarlo. Superado este problema, se ha demostrado que el gas natural es de gran utilidad, pues constituye el combustible fósil más limpio, al poseer el más bajo porcentaje de elementos contaminantes, derivado de su composición molecular rica en hidrógeno y pobre en carbono (cuatro átomos de hidrógeno por cada uno de carbono); además, posee un bajo contenido de azufre. Por ser un gas no puede
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Los yacimientos de combustibles fósiles aparecen generalmente en cuencas sedimentarias, formadas por áreas deprimidas de la corteza terrestre, que fueron en determinadas épocas geológicas, el fondo de antiguos mares, lagos y pantanos. En estos se acumularon y mezclaron junto con los sedimentos, los restos de antiguos microorganismos, animales y plantas que existieron en épocas muy remotas. De esta manera se formó un barro rico en compuestos orgánicos, constituido por grandes cantidades de [[carbono]] e [[hidrógeno]], según el caso, acompañado de ciertas cantidades de [[azufre]], [[nitrógeno]], [[fósforo]], entre otros elementos químicos.  
contaminar directamente ni los ríos ni los mares.  
 
  
A modo de ejemplo, si se compara las cantidades de CO2 emitidas en la combustión de cierta cantidad de gas natural, carbón y petróleo, de forma tal, que generen igual cantidad de energía, obtendremos como resultado que el gas natural emite solamente el 50 % de CO2 generado por la combustión del carbón y el 75 % del CO2 emitido por la combustión del petróleo.
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Este barro, sepultado a cientos de metros de profundidad por capas crecientes de sedimentos depositadas durante millones de años, experimentó un incremento paulatino de la presión y de la temperatura, gracias a la acción ejercida por las capas superiores.  
  
Es por ello, que el gas natural se comenzó a utilizar en la economía tanto doméstica como industrial de muchos países, de forma tal que su emp|eo ha provocado profundas modificaciones en su industria y economía. Todo esto se debe al poder calorífico del gas 88,8 MJ/m3, su limpieza, su cómodo empleo, y su fácil y económica distribución a través de largos gasoductos que amortizan en pocos meses de explotación, la inversión inicial. No obstante, es necesario en el proceso de extracción y utilización del metano, evitar escapes de gas a la atmósfera sin quemarlo, pues produce un efecto invernadero 20 veces superior al que produce la misma cantidad de CO2.
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De esta forma, las condiciones físicas creadas por presiones que alcanzaron valores del orden de varios millones de pascal y temperaturas del orden de cientos de grados, dieron origen al surgimiento de transformaciones químicas en el material orgánico, que permitieron almacenar la [[energía solar]] acumulada en el transcurso de millones de años, a través de la formación de las distintas variedades conocidas de [[petróleo]], carbón mineral y [[gas]].
  
A pesar de la reciente utilización a gran escala del gas natural, su conocimiento por el hombre se remonta a épocas muy lejanas. En los primeros asentamientos humanos en diferentes lugares de Mesopotamia, los hombres contemplaban con temor y adoración el fuego que brotaba espontánea y permanentemente de la tierra, al emanar e inflamarse el gas natural proveniente de los abundantes yacimientos de petróleo que existen en esa región del planeta.
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El petróleo se localiza por lo general en los anticlinales, domos de sal, fallas o en trampas estratigráficas de rocas impermeables, en zonas de origen sedimentario formadas por antiguos fondos de [[mares]] y lagos de aguas saladas, donde los sedimentos orgánicos estaban formados fundamentalmente por restos de [[plancton]], [[algas]] y bacterias microscópicas. En estas cuencas sedimentarias las condiciones de presión y temperatura propiciaron un ambiente químico reductor para la degradación de los restos orgánicos por parte de bacterias anaeróbicas, dando lugar a la formación de diferentes mezclas de [[hidrocarburos]].
  
=== El carbón mineral ===
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El origen del carbón mineral se remonta a la época carbonífera, hace más de trescientos millones de años, época en la cual, grandes extensiones del planeta estaban cubiertas por pantanos, en los que crecía una abundante vegetación de enormes [[helechos]], algunos de ellos tan grandes como árboles. Al morir estas plantas, quedaron sumergidas por el agua y se fueron descomponiendo gradualmente, formando capas separadas cubiertas por sedimentos. A medida que se producía la descomposición de la materia vegetal esta perdía átomos de [[oxígeno]] e [[hidrógeno]], aumentando su contenido de carbono. Catástrofes geológicas posteriores, sepultaron definitivamente con grandes capas de rocas y tierras sedimentarias, los restos de estos pantanos, y las enormes presiones y altas temperaturas creadas por estas capas durante largo tiempo, dieron lugar al proceso de carbonización, que según su antigüedad permite obtener diferentes tipos de variedades de este mineral.
  
El carbón mineral (cuyo nombre vulgar es el de "carbón de piedra"), es un término genérico que se utiliza para designar a un grupo de minerales sólidos de origen vegetal con elevado contenido de carbono, en cuya composición química se encuentra este elemento químico en proporciones variables. El carbón mineral posee además hidrógeno, nitrógeno, azufre y fósforo, entre otros elementos químicos, y las diferentes variedades del mismo están en dependencia del tiempo transcurrido en su formación.
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== Tipos ==
  
Su uso se remonta a algunos siglos atrás, época en la cual se utilizaba ampliamente en las herrerías y en alguna que otra pequeña industria; un ejemplo de esto, es que a finales del siglo XVI lnglaterra exportaba a Francia y a los países Bajos grandes cantidades de carbón mineral extraído de sus minas.
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Los combustibles fósiles son cuatro: [[petróleo]], [[carbón]], [[gas natural]] y [[gas licuado]] del petróleo. Se formaron hace millones de años, a partir de restos orgánicos de plantas y animales muertos. Durante miles de años de evolución del [[planeta]], los restos de seres que lo poblaron en sus distintas etapas se fueron depositando en el fondo de mares, lagos y otros cuerpos de agua. Allí fueron cubiertos por capa tras capa de sedimento. Fueron necesarios millones de años para que las reacciones químicas de descomposición y la presión ejercida por el peso de esas capas transformasen a esos restos orgánicos en gas, petróleo o carbón. Los combustibles fósiles son recursos no renovables ya que no se reponen por procesos biológicos como por ejemplo la madera. En algún momento, se acabarán, y tal vez sea necesario disponer de millones de años de una evolución y descomposición similar para que vuelvan a aparecer.
Pero en realidad, se considera que la verdadera era del carbón comenzó a principios del siglo XVIII. El carbón constituyó la principal fuente de energía que sustentó el desarrollo de la era industrial, hasta que fue sustituido por el petróleo gracias al desarrollo del transporte automotor.
 
  
Las variedades del carbón mineral son las siguientes:
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=== Petróleo ===
  
* La turba: También llamada "carbón pardo"; es un carbón de     formación reciente, en el cual puede distinguirse en su masa, la     estructura de los vegetales que lo forman. Se caracteriza por ser      esponjosa y ligera. Además, contiene la proporción más baja de carbono con      un alto índice de humedad, y deja una gran cantidad de cenizas en su      combustión. Después de secada, la turba desprende entre 12,5 y 16,7 MJ/kg.      Los yacimientos de este combustible fósil en Cuba estan localizados en la     zona de la Ciénaga      de Zapata. Se ha decidido no explotar estos yacimientos por razones de      protección ambiental.
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El [[petróleo]] es un líquido oleoso compuesto de [[carbono]] e [[hidrógeno]] en distintas proporciones. Se encuentra en profundidades que varían entre los 600 y los 5.000 metros. Este recurso ha sido usado por el ser humano desde la antigüedad: los egipcios usaban petróleo en la conservación de las momias, y los romanos, de combustible para el alumbrado. El petróleo y sus derivados tienen múltiples y variadas aplicaciones. Además de ser un combustible de primer orden, también constituye una materia prima fundamental en la industria, pues a partir del petróleo se pueden elaborar fibras, caucho artificial, plásticos, jabones, asfalto, tintas de imprenta, caucho para la fabricación de neumáticos, nafta, gasolina y un sin número de productos que abarcan casi todos los productos del campo.
  
*El lignito: Es más pobre en carbono que la hulla. Posee entre el 25 y 30 % de      carbono y su color es negro mate, se caracteriza por manchar los dedos al      tocarlo y dejar una proporción elevada de cenizas al arder. Las mejores      variedades del lignito desprenden hasta 27,1 MJ/kg.
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=== Carbón ===
  
*La hulla: Es de calidad y poder calorífico inferior a la antracita. Deja al      arder mayor cantidad de cenizas y posee del 75 al 90 % de carbono. Su      poder calorífico oscila entre 29,2 y 33,4 MJ/kg.
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El [[carbón]] es un mineral que se formó a partir de los restos vegetales prehistóricos, principalmente de los helechos arborescentes. Esos restos sepultados por el fango y bajo los efectos del calor, la presión y la falta de oxígeno, tomaron la estructura mineral que hoy presentan. La importancia del carbón radica en su poder energético como combustible y en el hecho de constituir la materia prima fundamental en la elaboración de infinidad de artículos. Las primeras máquinas de vapor, como barcos, trenes y maquinaria industrial se movieron gracias a la energía que suministraba a este material. Posteriormente fue desplazado por el petróleo; sin embargo, hoy en día el carbón parece recuperar su posición privilegiada, pues éste es materia prima para la elaboración de plásticos, colorantes, perfumes y aceites.
  
*La antracita: Entre todas las variedades de carbón es la de mejor calidad. Posee      entre el 90 y el 97 % de carbono y es el de más antigua formación,      constituido por un mineral negro, brillante y sonoro a la percusión, que      arde sin dejar humo y deja poca ceniza o materias inertes; un kilogramo de      este mineral desprende en su combustión completa entre 33,4 y 37,2 MJ.
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=== Gas natural ===
  
El mineral de carbón por lo general se encuentra a grandes profundidades en el subsuelo, en ocasiones superiores a los mil metros, en forma de filones o capas que poseen espesores variables. Por tales razones, la extracción del carbón se realiza generalmente por el sistema de pozos y galerías subterráneas, cuya construcción y mantenimiento son siempre costosos y en los cuales es necesario tomar muchas medidas de seguridad para evitar accidentes. De forma excepcional en el mundo existen minas de carbón donde el mineral se extrae a cielo abierto, lo cual hace más barato el proceso de extracción. Además, este tipo de mina requiere de un importante trabajo y de considerables gastos económicos para restablecer las condiciones ambientales normales (suelo, vegetación) al terminar la fase de extracción.
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El [[gas natural]] está compuesto principalmente por [[metano]], un compuesto químico formado por átomos de [[carbono]] e [[hidrógeno]]. Se encuentra bajo tierra, habitualmente en compañía de petróleo. Se extrae mediante tuberías, y se almacena directamente en grandes contenedores de aluminio. Luego se distribuye a los usuarios a través de gasoductos. Como es inodoro e incoloro, al extraerlo se mezcla con una sustancia que le da un fuerte y desagradable olor. De este modo, las personas pueden darse cuenta de que existe una filtración o escape de gas.
  
== Otros combustibles fósiles ==  
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=== Gas licuado del petróleo ===
  
Hace varios años, los geólogos identificaron depósitos de otros hidrocarburos, como gases hidratados, arenas alquitranadas y esquistos petrolíferos. Los gases hidratados contienen las moléculas de metano encerradas en una estructura cristalina, con moléculas de agua. Las arenas alquitranadas son hidrocarburos pesados parecidos al asfalto, que se forman en los depósitos de arena o arenisca a los cuales emigró el petróleo y donde fueron degradados en un asfalto más pesado. Por su parte, los esquistos petrolíferos son rocas de grano fino que contenían una alta concentración de material orgánico y que a pesar de haber recibido altas presiones y temperaturas, estas no fueron suficientes para dar lugar a la formación de un petróleo más fluido.
+
El [[gas licuado]] del petróleo es una mezcla de propano y butano, que se obtiene al refinar petróleo o al extraer gas natural. Generalmente se distribuye mediante tanques de gas y se utiliza en calefacción doméstica, vehículos motorizados y procesos industriales.
  
Como la tecnología para la extracción comercial de estos hidrocarburos no se ha desarrollado aún, su recuperación es más costosa y difícil. Es por eso que estos combustibles fósiles no se incluyen en la mayoría de las estimaciones sobre las fuentes y los recursos energéticos mundiales.
+
== Ventajas y desventajas del combustible fósil == 
  
== Véase también ==
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''' Ventajas '''
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*Son fáciles de extraer (sólo si es una extracción a cielo abierto, sí es una extracción en galería es muy costosa)
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*Su gran disponibilidad, dependiendo del país.
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*Son baratas, en comparación con otras fuentes de [[energía]].
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*Son muy energéticas.
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*Son altamente acumulables y transportables.
  
* [[Energía]]
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''' Desventajas '''
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*Su uso produce la emisión de gases que resultan tóxicos para la vida y [[gases de efecto invernadero]].
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*Se produce un agotamiento de las reservas a corto o mediano plazo, afectando a su precio.
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*Al ser utilizados contaminan más que otros productos que podrían haberse utilizado en su lugar.
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*Los combustibles fósiles no se regeneran fácilmente.
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*Al ser recursos limitados, su acceso y control puede originar o catalizar conflictos.
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*Su distribución geográfica no es homogénea.
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*Su descomposición es muy lenta.
  
*[[Fuentes de energía]]
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== Bibliografías ==
  
*[[Ecología]]
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*M. K. Hubbert, Nuclear Energy and the Fossil Fuels. Drilling and Production Practice. Washington, American Petroleum Institute (1956). p. 7-25.
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*Francis W., Los Combustibles y su Tecnología. Bilbao: Ediciones Urmo, 1969
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*Ragland, K.W., Bryden, K.M. Combustion Engineering. 2ª ed. Boca Ratón, Florida (USA): Editorial Press Taylor & Francis Group, 2011
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*Ross Barrett and Daniel Worden (eds.), Oil Culture. Minneapolis, MN: University of Minnesota Press, 2014.
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*Bob Johnson, Carbon Nation: Fossil Fuels in the Making of American Culture. Lawrence, KS: University Press of Kansas, 2014.
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*Paul Mann, Lisa Gahagan, and Mark B. Gordon, "Tectonic setting of the world's giant oil and gas fields", in Michel T. Halbouty (ed.) Giant Oil and Gas Fields of the Decade, 1990–1999, Tulsa, Okla.: American Association of Petroleum Geologists, p. 50.
 +
*Miller, G.; Spoolman, Scott (2007). Environmental Science: Problems, Connections and Solutions. Cengage Learning. ISBN 978-0-495-38337-6.
  
== Fuente ==
+
== Fuentes ==
  
*Libro del Programa de Ahorro de Electricidad en Cuba para la enseñanza  media.
+
*[https://www.mendoza.conicet.gov.ar/portal/enciclopedia/terminos/CombusFos.htm/ Centro Científico Tecnológico – CONICET Mendoza]
 +
*[https://www.un.org/es/chronicle/article/el-papel-de-los-combustibles-fosiles-en-un-sistema-energetico-sostenible/ Organización de las Naciones Unidas]
 +
*[https://concepto.de/combustibles-fosiles/ Diccionario de conceptos online con miles de definiciones]
 +
*[https://unfccc.int/sites/default/files/7-bis-handbook-on-energy-sector-fuel-combustion.pdf/ Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático]
 +
*[https://www.bioenciclopedia.com/combustibles-fosiles/ BioEnciclopedia]
 +
*[https://www.euston96.com/combustible-fosil/ Euston96 – Tu enciclopedia online]
  
[[Category:Medio_Ambiente]] [[Category:Física]]
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[[Category:Medio ambiente]]  
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[[Category:Combustibles]]
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[[Category:Energía]]
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[[Categoría:Artículos certificados]]

última versión al 08:10 5 ago 2021


Combustibles fósiles
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Combustibles fosiles.jpg
Concepto:Es aquel que procede de la biomasa producida hace millones de años que pasó por grandes procesos de transformación hasta la formación de sustancias de gran contenido energético como el carbón, el petróleo, o el gas natural, etc.

Combustibles fósiles. Es aquel que procede de la biomasa producida hace millones de años que pasó por grandes procesos de transformación hasta la formación de sustancias de gran contenido energético como el carbón, el petróleo, o el gas natural, etc. No es un tipo de energía renovable, por lo que no se considera como energía de la biomasa, sino que se incluye entre las energías fósiles. La mayor parte de la energía empleada actualmente en el mundo proviene de los combustibles fósiles. Se utilizan en el transporte, para generar electricidad, para calentar ambientes, para cocinar, etc.

Formación

Los yacimientos de combustibles fósiles aparecen generalmente en cuencas sedimentarias, formadas por áreas deprimidas de la corteza terrestre, que fueron en determinadas épocas geológicas, el fondo de antiguos mares, lagos y pantanos. En estos se acumularon y mezclaron junto con los sedimentos, los restos de antiguos microorganismos, animales y plantas que existieron en épocas muy remotas. De esta manera se formó un barro rico en compuestos orgánicos, constituido por grandes cantidades de carbono e hidrógeno, según el caso, acompañado de ciertas cantidades de azufre, nitrógeno, fósforo, entre otros elementos químicos.

Este barro, sepultado a cientos de metros de profundidad por capas crecientes de sedimentos depositadas durante millones de años, experimentó un incremento paulatino de la presión y de la temperatura, gracias a la acción ejercida por las capas superiores.

De esta forma, las condiciones físicas creadas por presiones que alcanzaron valores del orden de varios millones de pascal y temperaturas del orden de cientos de grados, dieron origen al surgimiento de transformaciones químicas en el material orgánico, que permitieron almacenar la energía solar acumulada en el transcurso de millones de años, a través de la formación de las distintas variedades conocidas de petróleo, carbón mineral y gas.

El petróleo se localiza por lo general en los anticlinales, domos de sal, fallas o en trampas estratigráficas de rocas impermeables, en zonas de origen sedimentario formadas por antiguos fondos de mares y lagos de aguas saladas, donde los sedimentos orgánicos estaban formados fundamentalmente por restos de plancton, algas y bacterias microscópicas. En estas cuencas sedimentarias las condiciones de presión y temperatura propiciaron un ambiente químico reductor para la degradación de los restos orgánicos por parte de bacterias anaeróbicas, dando lugar a la formación de diferentes mezclas de hidrocarburos.

El origen del carbón mineral se remonta a la época carbonífera, hace más de trescientos millones de años, época en la cual, grandes extensiones del planeta estaban cubiertas por pantanos, en los que crecía una abundante vegetación de enormes helechos, algunos de ellos tan grandes como árboles. Al morir estas plantas, quedaron sumergidas por el agua y se fueron descomponiendo gradualmente, formando capas separadas cubiertas por sedimentos. A medida que se producía la descomposición de la materia vegetal esta perdía átomos de oxígeno e hidrógeno, aumentando su contenido de carbono. Catástrofes geológicas posteriores, sepultaron definitivamente con grandes capas de rocas y tierras sedimentarias, los restos de estos pantanos, y las enormes presiones y altas temperaturas creadas por estas capas durante largo tiempo, dieron lugar al proceso de carbonización, que según su antigüedad permite obtener diferentes tipos de variedades de este mineral.

Tipos

Los combustibles fósiles son cuatro: petróleo, carbón, gas natural y gas licuado del petróleo. Se formaron hace millones de años, a partir de restos orgánicos de plantas y animales muertos. Durante miles de años de evolución del planeta, los restos de seres que lo poblaron en sus distintas etapas se fueron depositando en el fondo de mares, lagos y otros cuerpos de agua. Allí fueron cubiertos por capa tras capa de sedimento. Fueron necesarios millones de años para que las reacciones químicas de descomposición y la presión ejercida por el peso de esas capas transformasen a esos restos orgánicos en gas, petróleo o carbón. Los combustibles fósiles son recursos no renovables ya que no se reponen por procesos biológicos como por ejemplo la madera. En algún momento, se acabarán, y tal vez sea necesario disponer de millones de años de una evolución y descomposición similar para que vuelvan a aparecer.

Petróleo

El petróleo es un líquido oleoso compuesto de carbono e hidrógeno en distintas proporciones. Se encuentra en profundidades que varían entre los 600 y los 5.000 metros. Este recurso ha sido usado por el ser humano desde la antigüedad: los egipcios usaban petróleo en la conservación de las momias, y los romanos, de combustible para el alumbrado. El petróleo y sus derivados tienen múltiples y variadas aplicaciones. Además de ser un combustible de primer orden, también constituye una materia prima fundamental en la industria, pues a partir del petróleo se pueden elaborar fibras, caucho artificial, plásticos, jabones, asfalto, tintas de imprenta, caucho para la fabricación de neumáticos, nafta, gasolina y un sin número de productos que abarcan casi todos los productos del campo.

Carbón

El carbón es un mineral que se formó a partir de los restos vegetales prehistóricos, principalmente de los helechos arborescentes. Esos restos sepultados por el fango y bajo los efectos del calor, la presión y la falta de oxígeno, tomaron la estructura mineral que hoy presentan. La importancia del carbón radica en su poder energético como combustible y en el hecho de constituir la materia prima fundamental en la elaboración de infinidad de artículos. Las primeras máquinas de vapor, como barcos, trenes y maquinaria industrial se movieron gracias a la energía que suministraba a este material. Posteriormente fue desplazado por el petróleo; sin embargo, hoy en día el carbón parece recuperar su posición privilegiada, pues éste es materia prima para la elaboración de plásticos, colorantes, perfumes y aceites.

Gas natural

El gas natural está compuesto principalmente por metano, un compuesto químico formado por átomos de carbono e hidrógeno. Se encuentra bajo tierra, habitualmente en compañía de petróleo. Se extrae mediante tuberías, y se almacena directamente en grandes contenedores de aluminio. Luego se distribuye a los usuarios a través de gasoductos. Como es inodoro e incoloro, al extraerlo se mezcla con una sustancia que le da un fuerte y desagradable olor. De este modo, las personas pueden darse cuenta de que existe una filtración o escape de gas.

Gas licuado del petróleo

El gas licuado del petróleo es una mezcla de propano y butano, que se obtiene al refinar petróleo o al extraer gas natural. Generalmente se distribuye mediante tanques de gas y se utiliza en calefacción doméstica, vehículos motorizados y procesos industriales.

Ventajas y desventajas del combustible fósil

Ventajas

  • Son fáciles de extraer (sólo si es una extracción a cielo abierto, sí es una extracción en galería es muy costosa)
  • Su gran disponibilidad, dependiendo del país.
  • Son baratas, en comparación con otras fuentes de energía.
  • Son muy energéticas.
  • Son altamente acumulables y transportables.

Desventajas

  • Su uso produce la emisión de gases que resultan tóxicos para la vida y gases de efecto invernadero.
  • Se produce un agotamiento de las reservas a corto o mediano plazo, afectando a su precio.
  • Al ser utilizados contaminan más que otros productos que podrían haberse utilizado en su lugar.
  • Los combustibles fósiles no se regeneran fácilmente.
  • Al ser recursos limitados, su acceso y control puede originar o catalizar conflictos.
  • Su distribución geográfica no es homogénea.
  • Su descomposición es muy lenta.

Bibliografías

  • M. K. Hubbert, Nuclear Energy and the Fossil Fuels. Drilling and Production Practice. Washington, American Petroleum Institute (1956). p. 7-25.
  • Francis W., Los Combustibles y su Tecnología. Bilbao: Ediciones Urmo, 1969
  • Ragland, K.W., Bryden, K.M. Combustion Engineering. 2ª ed. Boca Ratón, Florida (USA): Editorial Press Taylor & Francis Group, 2011
  • Ross Barrett and Daniel Worden (eds.), Oil Culture. Minneapolis, MN: University of Minnesota Press, 2014.
  • Bob Johnson, Carbon Nation: Fossil Fuels in the Making of American Culture. Lawrence, KS: University Press of Kansas, 2014.
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  • Miller, G.; Spoolman, Scott (2007). Environmental Science: Problems, Connections and Solutions. Cengage Learning. ISBN 978-0-495-38337-6.

Fuentes