COMBUSTIBLES FÓSILES.

¿Que son?

Proceden de restos vegetales y otros organismos vivos (como plancton) que hace millones de años fueron sepultados por efecto de grandes catástrofes o fenómenos naturales y por la acción de microorganismos, bajo ciertas condiciones de presión y temperatura. 

Algunos combustibles fósiles, son los siguientes: 

El carbón. 

El primer combustible fósil que ha utilizado el hombre es el carbón. Representa cerca del 70% de las reservas energéticas mundiales de combustibles fósiles conocidas actualmente, y es la más utilizada en la producción de electricidad a nivel mundial. 

Es un sustancia fósil, que se encuentra bajo la superficie terrestre, de origen vegetal, generada como resultado de la descomposición lenta de la materia orgánica de los bosques, acumulada en lugares pantanosos, lagunas y deltas fluviales, principalmente durante el período Carbonífero. Estos vegetales enterrados sufrieron un proceso de fermentación en ausencia de oxígeno, debido a la acción conjunta de microorganismos, en condiciones de presión y temperatura adecuadas. A medida que pasaba el tiempo, el 

carbón aumentaba su contenido en carbono, lo cual incrementa la calidad y poder calorífico del mismo.Según este criterio, el carbón se puede clasificar en: 

- Turba: es el carbón más reciente. Tiene un porcentaje alto de humedad (hasta 90%), bajo poder calorífico (menos de 4000 kcal/kg) y poco carbono (menos de un 50%). Se debe secar antes de su uso. Se encuentra en zonas pantanosas. Se emplea en calefacción y como producción de abonos. Tiene muy poco interés industrial debido a su bajo poder calorífico. 

- Lignito: poder calorífico en torno a las 5000 kcal/kg, con más de un 50 % de carbono (casi un 70%) y mucha humedad (30%). Se encuentra en minas a cielo abierto y por eso, su uso suele ser rentable. Se emplea en centrales térmicas para la obtención de energía eléctrica y para la obtención de subproductos mediante destilación seca. 

- Hulla: tiene alto poder calorífico, más de 7000 kcal/kg y elevado porcentaje de carbono (85%). Se emplea en centrales eléctricas y fundiciones de metales. Por destilación seca se obtiene amoniaco, alquitrán y carbón de coque (muy utilizado en industria: altos hornos). 

- Antracita: es el carbón más antiguo, pues tiene más de un 90% de carbono. Arde con facilidad y tiene un alto poder calorífico (más de 8000 kcal/kg). 

La presión y el calor adicional pueden transformar el carbón en grafito. 

A través de una serie de procesos, se obtienen los carbones artificiales; los más importantes son el coque y el carbón vegetal.

- Coque: se obtiene a partir del carbón natural. Se obtiene calentando la hulla en ausencia de aire en unos hornos especiales. El resultado es un carbón con un mayor poder calorífico. 

- Carbón vegetal: se obtiene a partir de la madera. Puede usarse como combustible, pero su 

principal aplicación es como absorbente de gases, por lo que se usa en mascarillas antigás. 

Actualmente su uso ha descendido. 

Yacimientos de carbón: 

- A cielo abierto o en superficie 
- En ladera o poco profundo 
- En profundidad, con galerías horizontales 

- En profundidad, con galerías en ángulo 

 Petróleo. 

Es un combustible natural líquido constituido por una mezcla de hidrocarburos (mezcla de carbono 

e hidrógeno). La mayor parte del petróleo que existe se formó hace unos 85 – 90 millones de años. 

Su composición es muy variable de unos yacimientos a otros. 

Su poder calorífico oscila entre las 9000 y 11000 kcal/kg. 

Su proceso de transformación es similar al del carbón. Procede de la transformación, por acción de 

determinadas bacterias, de enormes masas de plancton sepultadas por sedimentos en áreas oceánicas en determinadas condiciones de presión y temperatura. El resultado es un producto más ligero (menos denso) por lo que asciende hacia la superficie, gracias a la porosidad de las rocas sedimentarias. Cuando se dan las circunstancias geológicas que impiden dicho ascenso (trampas petrolíferas como rocas impermeables, ...) se forman entonces los yacimientos petrolíferos. Estos depósitos se almacenan en lugares con roca porosa y hay rocas impermeables (arcilla) a su 

alrededor que evita que se salga. 

Yacimientos. 

Para detectarlos es necesario realizar un estudio geológico de la zona (por medio de ondas que 

sufren modificaciones en su trayectoria). Normalmente se encuentran bajo una capa de hidrocarburos gaseosos. Cuando se perfora y se llega a la capa de petróleo, la presión de los gases obligan al petróleo a salir a la superficie, por lo que suele inyectarse agua o gas para incrementar esta presión. 

Algunos se encuentran a una profundidad que puede alcanzar los 15000 m. 

Refino del petróleo. 

El petróleo crudo carece de utilidad. Sus componentes deben separarse en un proceso denominado refino. Esta técnica se hace en unas instalaciones denominadas refinerías. Los componentes se separan en la torre de fraccionamiento calentando el petróleo. En la zona más alta de la torre se recogen los hidrocarburos más volátiles y ligeros (menor temperatura) y en la más baja los más pesados (mayor temperatura). 

 Del refino del petróleo se extraen los siguientes productos, comenzando por aquellos más pesados, obtenidos a altas temperaturas en la parte más baja de la torre de fraccionamiento: 

- Residuos sólidos como el asfalto: para recubrir carreteras. 

- Aceites pesados: Para lubricar máquinas. (~ 360ºC) 

- Gasóleos: Para calefacción y motores Diesel. 

- Queroseno: Para motores de aviación. 

- Gasolinas: Para el transporte de vehículos. (20ºC – 160ºC) 

- Gases: Butano, propano,… como combustibles domésticos. 

Combustibles gaseosos. 

Gas natural. 

Se obtiene de yacimientos. Consiste en una mezcla de gases que se encuentra almacenada en el 
interior de la tierra, unas veces aisladamente (gas seco) y en otras ocasiones acompañando al petróleo (gas húmedo). Su origen es semejante al del petróleo, aunque su extracción es más sencilla. Consiste en más de un 70% en metano, y el resto es mayoritariamente, etano, propano y butano. Es un producto incoloro e inodoro, no tóxico y más ligero que el aire. Su poder calorífico ronda las 11000 kcal/ m3.Una vez extraído, se elimina el agua y se transporta empleando diversos métodos. 
Para su transporte se emplea: 
- Gasoductos: Tuberías por las que circula el gas a alta presión, hasta el lugar de consumo. 
- Buques cisterna: En este caso, es necesario licuar primero el gas. De este modo, el gas se 
transforma de forma líquida. Al llegar al destino se regasifica. 

Se emplea como combustible en centrales térmicas, directamente como combustible (vehículos) y 
como combustible doméstico e industrial. 
El gas natural es la segunda fuente de energía primaria empleada en Europa (representa un 20% 
del consumo) y está en alza. 

Su nivel de contaminación es bajo, comparado con otros combustibles, pues casi no presenta 

impurezas (algo de sulfuro de hidrógeno, H2S, que se puede eliminar antes de llegar al consumidor) y 

produce energía eléctrica con alto rendimiento. Es limpio y fácil de transportar. El inconveniente está en 

que los lugares de producción están lejos de Europa, por lo que se necesitan los sistemas ya citados. 

Otros gases. 

Gas ciudad o gas de hulla 

Se obtiene principalmente a partir de la destilación de la hulla. Su poder calorífico es de 

unas 4000 kcal/m3. Es muy tóxico e inflamable, por lo que ha sido sustituido como 

combustible doméstico por el gas natural. 

Gases licuados del petróleo o gases GLP 

Son el butano y el propano. Se obtienen en las refinerías y poseen un poder calorífico que 

ronda las 25000 kcal/m3. Se almacenan en bombonas a grandes presiones en estado 

líquido. 

Gas de carbón 

Se obtiene por la combustión incompleta del carbón de coque. Tiene un poder calorífico muy bajo, aproximadamente 1500kcal/m3  (gas pobre) 

Acetileno 

Se obtiene a partir del enfriamiento rápido de una llama de gas natural o de fracciones volátiles del petróleo con aceites de elevado punto de ebullición. Es un gas explosivo si su contenido en aire está comprendido entre el 2 y el 82%. También explota si se comprime solo, sin disolver en otra sustancia, por lo que para almacenar se disuelve en acetona. Se usa básicamente en la soldadura oxiacetilénica. 


Para concluir este tema se les invita a ver el vídeo de a continuación: