• COMBUSTIBLES

• ORGANICOS

Elaborado por:

• COMBUSTIBLES ORGANICOS

Combustibles Fósiles

Los combustibles orgánicos son materiales de origen animal o vegetal capaces de liberar energía cuando se cambia o transforma su estructura química. Se clasifican en dos tipos combustibles fósiles y biocombustibles.

• Combustibles fósiles.

Se llaman combustibles fósiles a aquellas materias primas empleadas como combustible que se han formado a partir de las plantas y otros organismos vivos que existieron en tiempos remotos en la Tierra. Los combustible fósiles son el carbón en todas sus variedades, el petróleo y todos sus derivados y el gas natural.

• El carbón.

El carbón o carbón mineral es una roca sedimentaria utilizada como combustible fósil, de color negro, muy rico en carbono. Suele localizarse bajo una capa de pizarra y sobre una capa de arena y arcilla. Se cree que la mayor parte del carbón se formó durante la era carbonífera (hace 280 a 345 millones de años).

Carbón.

• Formación del carbón.

El carbón se origina por descomposición de restos vegetales terrestres,que se acumulan en zonas pantanosas, lagunares o marinas, de poca profundidad. Al quedar cubiertos de agua y, por lo tanto, protegidos del aire los destruiría. Comienza una lenta transformación por la acción de bacteria anaerobias, un tipo de microorganismos que no pueden vivir en presencia de oxígeno. Con el tiempo se produce un progresivo enriquecimiento en carbono. Posteriormente pueden cubrirse con depósitos arcillosos, lo que contribuirá al mantenimiento del ambiente anaerobio, adecuado para que continúe el proceso de carbonificación. Los geólogos estiman que una capa de carbón de un metro de espesor proviene de la transformación de más de diez metros de limos carbonosos.

• Tipos de carbón.

Existen diferentes tipos de carbones minerales en función del grado de carbonificación que haya experimentado la materia vegetal que originó el carbón. Estos van desde la turba, que es el menos evolucionado y en que la materia vegetal muestra poca alteración, hasta la antracita que es el carbón mineral con una mayor evolución. Esta evolución depende de la edad del carbón, así como de la profundidad y condiciones de presión, temperatura, entorno, etc., en las que la materia vegetal evolucionó hasta formar el carbón mineral.

El rango de un carbón mineral se determina en función de criterios tales como su contenido en materia volátil, contenido en carbono fijo, humedad, poder calorífico, etc. Así, a mayor rango, mayor es el contenido en carbono fijo y mayor el poder calorífico, mientras que disminuyen su humedad natural y la cantidad de materia volátil. Existen varias clasificaciones de los carbones según su rango. Una de las más utilizadas divide a los carbones de mayor a menor rango en:

• Antracita

• Bituminoso bajo en volátiles

• Bituminoso medio en volátiles

• Bituminoso alto en volátiles

• Sub-bituminoso

• Lignito

• Turba

La hulla es un carbón mineral de tipo bituminoso medio y alto en volátiles.

• El petróleo

El petróleo es una mezcla compleja no homogénea de hidrocarburos insolubles en agua. Es de origen orgánico, fósil, fruto de la transformación de materia orgánica procedente de zooplacton y algas, que depositados en grandes cantidades en fondos carentes de oxígeno de mares o zonas lacustres del pasado geológico, fueron posteriormente enterrados bajo pesadas capas de sedimentos. La transformación química (craqueo natural) debida al calor y a la presión produce, en sucesivas etapas, desde betún a hidrocarburos cada vez más ligeros (líquidos y gaseosos). Estos productos ascienden hacia la superficie, por su menor densidad, gracias a la porosidad de las rocas sedimentarias. Cuando se dan las circunstancias geológicas que impiden dicho ascenso (trampas petrolíferas) se forman entonces los yacimientos petrolíferos.Petróleo

Puede presentar gran variación en diversos parámetros como color, densidad, viscosidad, capacidad calorífica, etc. según las proporciones presentes de diferentes hidrocarburos.

Es un recurso natural no renovable, y actualmente también es la principal fuente de energía en los países desarrollados. El petróleo líquido puede presentarse asociado a capas de gas natural, en yacimientos que han estado enterrados durante millones de años, cubiertos por los estratos superiores de la corteza terrestre.

• Perspectivas

Si la extracción continúa al mismo ritmo que en el 2002, salvo que se encontrasen nuevos yacimientos, las reservas mundiales durarían aproximadamente 42 años.

Desde hace tiempo como otros combustibles el petróleo se considera tambien una amenaza para la sociedad y el medio ambiente.

El petróleo tiene el problema de ser insoluble en agua y por lo tanto, difícil de limpiar. Además, la combustión de sus derivados produce productos residuales: partículas, CO2, SOx (óxidos de azufre), NOx (óxidos nitrosos), etc.

En general, los derrames de hidrocarburos afectan profundamente a la fauna y vida del lugar, razón por la cual la industria petrolera mundial debe cumplir normas y procedimientos estrictos en materia de protección ambiental.

Voluntarios limpiando las costas de Galicia después de la catástrofe del Prestige, marzo de 2003.

• Gas natural

El gas natural es una fuente de energia no renovable formada por una mezcla de gases que se encuentra frecuentemente en yacimientos fósiles, no-asociado (solo), disuelto o asociado con (acompañando al) petroleo o en depósitos de carbón. Aunque su composición varía en función del yacimiento del que se extrae, está compuesto principalmente por metano en cantidades que comúnmente pueden superar el 90 ó 95% y suele contener otros gases como nitrógeno, etano, CO2,H2S, butano,propano, mercaptanos y trazas de hidrocarburos más pesados.

Producción de gas natural según país.

El gas natural también puede obtenerse con procesos de descomposición de restos orgánicos (basuras, vegetales - gas de pantanos) en las plantas de tratamiento de estos restos (depuradoras de aguas residuales urbanas, plantas de procesado de basuras, de alpechines, etc.). El gas obtenido así se llama biogás.

El gas natural debe ser licuado para favorecer su transporte mediante gaseoductos posteriormente se tiene que volver a pasar a estado gaseoso y debe ser procesado para su uso comercial o doméstico. Algunos de los gases que forman parte del gas natural extraído se separan de la mezcla porque no tienen capacidad energética (nitrógeno o CO2), porque pueden depositarse en las tuberías usadas para su distribución o por que su presencia puede causar accidentes durante la combustión del gas natural.

• Biocombustibles

El biocombustible es el término con el cual se denomina a cualquier tipo de combustible que derive de la biomas ( materia orgánica originada en un proceso biológico, espontáneo o provocado, utilizable como fuente de energía ). Las plantas transforman la energía radiante del Sol en energía química a través de la fotosíntesis, y parte de esa energía química queda almacenada en forma de materia orgánica; la energía química de la biomasa puede recuperarse quemándola directamente ,como es el caso de la leña , o indirectamente transformándola en biocombustible (biodiesel,bioalcohol, biogás, bloque sólido combustible).

La caña de azucar (Saccharum officinarum) es utilizada en Brasil como principal insumo para

producir bioetanol.

• Obtención de combustibles a partir de la biomasa.

Hay varias maneras de clasificar los distintos combustibles que pueden obtenerse a partir de la biomasa. Quizás la más pertinente es por el proceso de producción necesario antes de que el combustible esté listo para el uso.

• Uso directo. La biomasa empleada sufre sólo transformaciones físicas antes de su combustión, caso de la madera o la paja.

• Fermentación alcohólica. Se trata del mismo proceso utilizado para producir bebidas alcohólicas. El más usado y desarrollado es el bioetanol aunque hay otras alternativas como son el biopropanol y biobutanol pero menos popular. El bioetanol , también llamado etanol de biomasa, se obtiene a partir de maíz, sorgo, caña de azucar , remolacha o de algunos cereales como trigo o cebada.

• Transformación de ácidos grasos. Aceites vegetales y grasas animales pueden transformarse en una mezcla de hidrocarburos similar al diesel a través de un complejo proceso. Gran parte del biodiesel, se fabrica a partir de aceites vegetales procedentes de raps, canola, soja o jatrofa, los cuales son cultivados para este propósito.

• Descomposición anaeróbica. Se trata de nuevo de un proceso liderado por bacterias específicas que permite obtener metano en forma de biogás a partir de residuos orgánicos, fundamentalmente excrementos animales. A la vez se obtiene como un subproducto abono para suelos.

Los combustibles de origen biológico pueden sustituir parte del consumo en combustibles fósiles tradicionales, como el peróleo o el carbón.

• Consecuencias sobre el medio ambiente

El uso de biocombustibles tiene impactos impactos ambientales negativos y positivos. Los impactos negativos hacen que, a pesar de ser una energía renovable, no sea considerado por muchos expertos como una energia no contaminate y, en consecuencia, tampoco una energía verde.

Una de las causas es que, pese a que en las primeras producciones de biocombustibles sólo se utilizaban los restos de otras actividades agrícolas, con su generalización y fomento en los países desarrollados, muchos países subdesarrollados, especialmente del sureste asiático, están destruyendo sus espacios naturales, incluyendo selvas y bosques, para crear plantaciones para biocombustibles. La consecuencia de esto es justo la contraria de lo que se desea conseguir con los biocombustibles: los bosques y selvas limpian más el aire de lo que lo hacen los cultivos que se ponen en su lugar.

Algunas fuentes afirman que el balance neto de emisiones de dióxido de carbono por el uso de biocombustibles es nulo debido a que la planta, mediante fotosíntesis, captura durante su crecimiento el CO2 que será emitido en la combustión del biocombustible. Sin embargo, muchas operaciones realizadas para la producción de biocombustibles, como el uso de maquinaria agrícola, la fertilización o el transporte de productos y materias primas, actualmente utilizan combustibles fósiles y, en consecuencia, el balance neto de emisiones de dióxido de carbono es positivo.

Otras de las causas del impacto ambientaleson las debidas a la utilización de fertilizantes y agua necesarios para los cultivos; el transporte de la biomasa; el procesado del combustible y la distribución del biocombustible hasta el consumidor. Varios tipos de fertilizantes tienden a degradar los suelos al acidificarlos. El consumo de agua para el cultivo supone disminuir los volúmenes de las reservas y los caudales de los cauces de agua dulce.

El uso de biocombustibles de origen vegetal produce menos emisiones nocivas de azufre por unidad de energía que el uso de productos derivados del petróleo. Debido al uso de fertilizantes nitrogenados, en determinadas condiciones el uso de biocombustibles de origen vegetal puede producir más emisiones de óxidos de nitrógeno que el uso de productos derivados del petróleo.

• Consecuencias para el sector alimentario

Al comenzar a utilizarse suelo agrario para el cultivo directo de biocombustibles, en lugar de aprovechar exclusivamente los restos de otros cultivos (en este caso, hablamos de "biocombustibles de segunda generación"), se ha comenzado a producir un efecto de competencia entre la producción de comida y la de biocombustibles, resultando en el aumento del precio de la comida.

Un caso de este efecto se ha dado en Argentina, con la producción de carne de vaca. Las plantaciones para biocombustible dan beneficios cada seis meses, y los pastos en los que se crían las vacas lo dan a varios años, con lo que se comenzaron a usar estos pastos para crear biocombustibles. La conclusión fue un aumento de precio en la carne de vaca, duplicando o incluso llegando a triplicar su valor en Argentina.