Informazioni sui quattro tipi di combustibili fossili

Con il 21° secolo che si avvicina al terzo decennio, pochi termini nella lingua inglese di tutti i giorni sono più carichi o controversi di combustibile fossile.

Gli Stati Uniti da soli consumano circa un milione di kilojoule (kJ) di energia per persona al giorno. Affinché il mondo possa soddisfare le esigenze energetiche inerenti a una civiltà globale dipendente da quantità galattiche di carburante per trasporti, produzione di elettricità, uso domestico e commerciale e applicazioni industriali, una fonte di energia altrettanto ricca è necessario.

A partire dal 2019, i combustibili fossili - petrolio, carbone e gas naturale, con la produzione di un quarto tipo che è cessata nel 2006 – ha fornito la maggior parte di questa energia. Nonostante le controversie sul loro impatto e l'intenso sforzo per sviluppare alternative ai combustibili fossili (cioè energia "pulita", molto di esso sotto forma di "rinnovabili"), questi combustibili hanno cambiato il mondo quasi da un giorno all'altro e rimangono comunque indispensabili oggi a disagio.

Tutti i combustibili fossili esistenti sono stati prodotti in un lungo periodo di tempo dai resti di piante e animali vissuti milioni di anni fa. La lenta trasformazione di questo materiale ad alto contenuto di carbonio in vari idrocarburo composti hanno portato alla creazione di combustibili abbondanti e altamente infiammabili.

Ma chiamare questi combustibili i prodotti dei fossili non è corretto. Anche i fossili – che rappresentano le impronte di vecchie forme di vita, non i loro resti – sono straordinariamente antichi, ma questo è tutto ciò che hanno in comune con i combustibili fossili. La connotazione di fondo che questi combustibili potrebbero essere in qualche modo preziosi, tuttavia, è nel segno.

I quattro tipi di combustibili fossili sono petrolio, carbone, gas naturale e Orimulsion (in maiuscolo perché è un nome proprietario o commerciale). Hanno una serie di importanti proprietà fisiche, chimiche e di altro tipo in comune, ma forse il fatto più critico sui combustibili fossili è che sono non rinnovabile. Una volta che sono esauriti, questo è tutto; devono passare molti altri milioni di anni prima che anche piccole quantità possano essere prodotte nuovamente, supponendo che gli stessi processi si verificheranno mai sulla stessa scala.

Inoltre, i combustibili fossili nella loro forma naturale immagazzinano enormi quantità di carbonio, impedendogli di disperdersi nell'atmosfera. Bruciarli, tuttavia, "sblocca" il carbonio e lo restituisce nell'atmosfera a velocità molto più elevate di quanto accadrebbe senza l'industria umana nella miscela. La combustione dei combustibili fossili svolge un ruolo consolidato nella riscaldamento globale antropogenico (AGW) che è in atto da decenni e sta già danneggiando gli ecosistemi di tutto il pianeta.

Nel 2017, il petrolio - in altre parole, petrolio greggio e sostanze note come "liquidi per impianti di gas naturale" - ha rappresentato il 28% della produzione di energia primaria americana. Gli Stati Uniti, anche se forse considerati da molti dei propri cittadini come una nazione principalmente importatrice di petrolio, sono in realtà tra i primi paesi petroliferi produttori nel mondo. Grazie alla reputazione di alcune nazioni del Medio Oriente che controllano efficacemente la maggior parte della produzione mondiale di petrolio e all'innegabile consumo di petrolio degli Stati Uniti, questo fatto è spesso oscurato.

Perché il prodotto petrolifero benzina è relativamente portatile rispetto al carbone, la maggior parte della produzione e dell'uso di petrolio è nel settore dei trasporti. Infatti, Il 71% dell'energia utilizzata nel settore dei trasporti negli Stati Uniti è fornita dal petrolio petrol, che non ha praticamente alcun ruolo nella generazione di energia elettrica.

• Nel 2018, oltre la metà del petrolio prodotto negli Stati Uniti proveniva da due soli stati: Texas e North Dakota.

Il carbone ha fornito circa il 18% del fabbisogno energetico degli Stati Uniti nel 2017. La quantità totale prodotta è stata di 775 milioni di tonnellate corte e questo carbone proveniva da un totale di 24 stati degli Stati Uniti. Il Wyoming ha di gran lunga contribuito alla quota maggiore con il 41 percento, con il West Virginia al secondo posto al 12 percento. Un decennio prima, il contributo del carbone alla produzione energetica americana era solo leggermente inferiore a quello del gas naturale, dal 23 al 22 percento.

La natura solida del carbone lo rende ideale per essere conservato in un unico luogo per la produzione di elettricità, e questo è stato il suo ruolo preponderante nel gioco energetico nel corso degli anni. La produzione di carbone nel 2017 è stata più o meno la stessa del 1979, ma in quel periodo anche la popolazione degli Stati Uniti è cresciuta di circa 100 milioni di persone. Poiché la produzione di carbone per l'elettricità è diminuita a favore di altre fonti, il ruolo generale del carbone nell'economia di carburante è diminuito.

Il carbone è composto da circa il 70-90 percento di carbonio in massa. Esistono quattro sottotipi, tutti con proprietà diverse in termini di quantità di energia liberata dalla rottura dei legami di carbonio quando il carbone viene bruciato.

Il gas naturale ha rappresentato il 32% della quota energetica americana nel 2017 e la produzione totale è stata la seconda più alta di sempre. Infatti, a partire dal 2005 circa, il gas naturale è diventato più accessibile in gran parte degli Stati Uniti grazie al to aumento dell'uso della perforazione orizzontale e della tecnica di stimolazione dei pozzi nota come fratturazione idraulica ("frattura").

L'ascesa del fracking all'inizio del 21° secolo – una pratica controversa perché consuma grandi quantità di acqua, disturba invariabilmente l'ambiente locale e può anche avere la potenziale di provocare piccoli terremoti – è legato alla decisione da parte di una compagnia petrolifera del Texas di cercare di estrarre gas naturale da un tipo di roccia chiamata scisto, abbondante in quella parte del nazione. Il successo commerciale della tecnica ha portato alla sua adozione da parte di altre società in altre aree in cui si trova lo scisto.

• Il gas naturale è considerato a combustione pulita rispetto ad altri combustibili fossili; è tirarlo fuori dal suolo che è l'aspetto più problematico della sua produzione.

Al largo della costa del Venezuela si trova la cintura petrolifera dell'Orinoco, che ospita un deposito unico di un tipo di petrolio particolarmente pesante. A partire dal 1991, questo è stato trasformato in un prodotto proprietario chiamato Orimulsion, che consisteva del 70% di olio pesante e del 30% di acqua. Si sperava che questo potesse ridurre significativamente la quota di mercato dei combustibili fossili, ma la produzione è stata interrotta nel 2006.

A partire dal 2016, si credeva che circa 1,2 trilioni di barili di petrolio pronto per Orimulsion si trovassero ancora nella cintura petrolifera dell'Orinoco.

All'inizio degli anni 2000, il termine "rinnovabili" è diventato tanto amichevole nei circoli ambientali quanto "combustibili fossili" era diventato un ospite indesiderato. Di conseguenza, rinnovabili e nucleare (considerato "pulito", ma fonte di energia con molti detrattori) ha rappresentato il 23% dell'energia degli Stati Uniti nel 2017.

Ma i combustibili fossili, nonostante le previsioni disastrose occasionali sull'abbandono dei depositi sotterranei, non corrono il rischio di esaurirsi presto, anche agli attuali livelli di utilizzo. A meno che le politiche non cambino radicalmente, si prevede che i combustibili fossili rappresenteranno ancora il 78% dell'energia utilizzata in tutto il mondo nel 2040. Questa potrebbe effettivamente essere una cosa negativa per la Terra nel suo insieme in quanto non riesce a costringere completamente l'umanità a perseguire in modo coeso un lavoro fattibile e un'agenda per l'energia sostenibile che soddisfi le esigenze energetiche globali pur consentendo di evitare un riscaldamento globale disastro.