Combustibile fossile: differenze tra le versioni

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{{NN|geologia|dicembre 2021}}

[[File:Combustibili fossili.png|thumb|upright=1.6|{{chiarire}}Uno schema dei principali combustibili fossili]]

Si definiscono '''fossili''' quei [[combustibile|combustibili]] derivanti dalla trasformazione, naturalmente sviluppatasi in milioni di anni, di [[sostanza organica del terreno|sostanza organica]], seppellitasi sottoterra nel corso delle [[ere geologiche]], in forme molecolari via via più stabili e ricche di [[carbonio]].

I '''combustibili fossili''' sono [[combustibile|combustibili]] derivanti dalla trasformazione naturale, sviluppatasi in milioni di anni, di [[sostanza organica del terreno|sostanza organica]] seppellitasi sottoterra nel corso delle [[ere geologiche]], in forme molecolari via via più stabili e ricche di [[carbonio]]. Si può affermare che i combustibili fossili costituiscono l'accumulo, sottoterra,nel sottosuolo di [[energia solare|energia]] che deriva dal Sole, direttamente raccolta nella [[biosfera]] nel corso di periodi geologici, dalle piante tramite la [[fotosintesi clorofilliana]] e da organismi acquatici unicellulari, come i protozoi e le alghe azzurre, o indirettamente tramite la [[catena alimentare]], dagli organismi [[animale|animali]].

== Classificazione ==

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=== Distribuzione riserve di carbone ===

Le principali riserve si trovano negli [[USA|Stati Uniti]], Europa occidentale ([[Regno Unito]], [[Belgio]], [[Francia]] e [[Germania]]), paesi dell'ex Unione Sovietica, [[Polonia]], [[Cina]], [[Australia]], [[Giappone]] e [[India]]. Le riserve di carbone nella loro globalità costituiscono il maggior accumulo di combustibili fossili ancora disponibili per lo sfruttamento. Nei depositi di carbone è possibile, in alcuni casi, il recupero di gas naturale associato ai livelli carboniferi ([[Metano da carbone|CBM]]) e oggi si valuta la possibilità del recupero di questo gas anche in giacimenti carboniferi non economicamente sfruttabili per l'estrazione del carbone e la combinazione dello sfruttamento di questo gas con lo stoccaggio sotterraneo di [[anidride carbonica]].,

=== Distribuzione riserve di petrolio ===

[[File:Oil producing countries map-it.svg|thumb|upright=1.4|Mappa dei principali produttori di petrolio a livello mondiale.]]

La geografia delle riserve attuali di petrolio è in evoluzione a causa dello sfruttamento e quindi esaurimento di molti giacimenti situati in aree da tempo sfruttate. Nel 2005 si è calcolato che circa il 27% del petrolio nel mercato provenisse da aree le cui riserve petrolifere erano in diminuzione, tra queste i giacimenti statunitensi e quelli nell<nowiki>{{'</nowiki>}}''offshore'' del [[Mare del Nord]] (in acque inglesi, olandesi e norvegesi). In altri paesi la crescita economica è tale da trasformarli da esportatori di petrolio ad importatori, come la [[Cina]]. I maggiori accumuli convenzionali di petrolio (circa il 60% delle riserve mondiali) si trovano nell'area medio orientale ([[Arabia Saudita]], [[Iraq]], [[Kuwait]], [[Iran]], [[Siria]], [[Emirati Arabi]]) e si ritiene, per le loro dimensioni che saranno gli ultimi ad esaurirsi. Altre regioni del mondo con grandi bacini petroliferi includono la [[Nigeria]] e l'offshore atlantico nigeriano ed angolano, il [[Venezuela]] e l'area del [[Mar Caspio]].

Si stima che fino ad oggi siano stati estratti complessivamente circa 900-1000 miliardi di [[Barile (unità di misura)|barili]], mentre le riserve ancora estraibili si aggirino sui 1000-1500 miliardi di barili.

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Il maggior giacimento di gas si trova a [[Groninga|Groningen]] nei [[Paesi Bassi]], grandi riserve di gas si trovano in [[Siberia]] e in [[Algeria]]. Altre riserve di gas sono associate al petrolio nei giacimenti petroliferi diffusi nel mondo. All'inizio del XIX secolo lo scenario delle riserve mondiali di gas è mutato causa l'inizio dello sfruttamento massiccio dello [[shale gas]]. Tuttavia per il gas vi è il grosso problema del trasporto dello stesso dal luogo di estrazione a quello di utilizzo, e questo oggi rende problematica la commerciabilità, e quindi lo sfruttamento, di grandi volumi di gas che sarebbero estraibili e disponibili in aree logisticamente lontane dai potenziali centri di utilizzo del gas. Per ovviare a queste limitazioni sono in corso di sviluppo progetti di [[Gas naturale liquefatto|liquefazione del gas]].

Sono in fase di esplorazione preliminare le ricerche sul possibile sfruttamento degli "[[Clatrati idrati#Idrati sulla Terra|idrati di metano]]" presenti lungo i margini della [[piattaforma continentale]] oceanica. Nel marzo 2013, al largo del [[Giappone]], nella fossa di Nankai è stato effettuato, con una apposita nave per perforazione offshore, il primo test di produzione di gas da depositi di idrati di metano presenti entro i sedimenti marini. Il test, durato sei giorni, ha prodotto circa 120000 m³ di gas metano, liberato dall'idrato per riduzione di pressione ottenuta con pompa a fondo pozzo, attraverso un [[pozzo]] che è penetrato per circa 300 metri nei sedimenti sul fondo marino, con un sovrastante battente libero d'acqua di circa 1000 metri<ref>[http://energy.gov/sites/prod/files/2013/06/f1/Takami%20Kawamoto%20-%20The%20First%20Offshore%20Production%20Test.pdf Takami Kawamoto ''The First Offshore MH Production Test'' JOGMEC June 7, 2013]</ref><ref>[{{Cita web |url=http://www.epmag.com/item/Hydrate-success-the-Nankai-trough_114334 |titolo=Jennifer Presley, ''Hydrate success in the Nankai trough''] |accesso=9 ottobre 2013 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20140416175457/http://www.epmag.com/item/Hydrate-success-the-Nankai-trough_114334 |dataarchivio=16 aprile 2014 |urlmorto=sì }}</ref><ref>[httphttps://www.nytimes.com/2013/09/17/science/earth/unlocking-the-potential-of-flammable-ice.html?pagewanted=all&_r=0. Henry Fountain ''Unlocking the Potential of ‘Flammable Ice’'' , September 16, 2013 , New York Times]</ref>.

== Utilizzi ==

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L'utilizzo sistematico dei combustibili fossili risale alla fine del [[XVIII secolo]] con l'inizio della [[rivoluzione industriale]] in [[Europa]] e [[America del Nord]], con il forte incremento di richiesta energetica da parte delle industrie; fino agli [[anni 1950|anni cinquanta]] il fabbisogno energetico era principalmente soddisfatto dall'utilizzo del carbone. La nascita stessa della rivoluzione industriale inglese venne favorita dalla presenza di numerosi giacimenti carboniferi, minerariamente sfruttabili, nel territorio nazionale e l'uso del carbone per il trattamento dei minerali ferrosi iniziò [[Rivoluzione industriale in Inghilterra#Settore metallurgico ed estrattivo|all'inizio del XVIII secolo]].

L'utilizzo dei combustibili fossili come principale risorsa di energia è incrementata notevolmente nel [[XX secolo]], nella seconda metà del quale si è osservata l'affermazione del petrolio come principale fonte energetica, rispetto al carbone troppo inquinante e in molti casi economicamente più gravoso nell'assieme dei costi di estrazione e trasporto all'utilizzatore finale; si stima che nel [[1955]] i combustibili fossili contribuissero al 52% del fabbisogno energetico mondiale, ed il loro apporto crebbe al 64% nel [[1970]].<ref>{{Cita|Martinis}}.</ref>

Oggi i combustibili fossili provvedono a poco più dell'85% del fabbisogno energetico mondiale: di questo il petrolio contribuisce per il 40%,

il carbone per il 26% e il gas naturale (in forte crescita di consumo) per il 23%.<ref>{{Cita|APAT}}.</ref><ref>Altre stime danno percentuali leggermente differenti: 35% petrolio, 24% carbone e 21% gas, che non modificano l'ordine di grandezza dei valori in discussione</ref> Un ulteriore 7% viene ricavato dall'energia nucleare; a questo proposito si osserva che per quanto l'[[uranio]] non possa essere considerato un combustibile fossile, come fornitore di energia faccia parte delle risorse naturali limitate e non rinnovabili.

== Vantaggi e svantaggi ==

I combustibili fossili sono oggi giorno la principale fonte energetica sfruttata dall'umanità, grazie ad alcune importanti caratteristiche che li contraddistinguono:

* sono "compatti", ovvero hanno un alto rapporto energia/volume;

* sono facilmente trasportabili (la trasportabilità del gas naturale è funzione della distanza da compiere e della topografia delle zone attraversate con il [[gasdotto]]);

* sono facilmente immagazzinabili;

* sono utilizzabili con macchinari relativamente semplici;<ref>La complessità dei macchinari cresce se si intendono utilizzare questi combustibili con tecnologie "pulite".</ref>

* costano relativamente poco.<ref>Il loro costo è tuttavia funzione della disponibilità del combustibile sul mercato ed il costo dell'utilizzo aumenta se si devono adeguare le modalità di utilizzo con tecnologie a basso impatto ambientale; da considerare anche eventuali [[sussidi energetici]])</ref>

In particolare queste ultime due caratteristiche economiche hanno innescato un meccanismo di progettazione e costruzione di macchinari e sistemi di supporto ed infrastrutture per questa tecnologia, basata sull'utilizzo dei combustibili fossili, che ne ha reso il loro utilizzo ancor più interessante economicamente, facendo sì che lo sviluppo di macchine che possano sfruttare fonti energetiche alternative sia ancora molto lento e scarsamente stimolante fino al recente passato.

Hanno per contro importanti svantaggi:

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[[File:Global Carbon Emissions.svg|thumb|upright=1.4|Emissione globale di carbonio emesso sotto forma di [[anidride carbonica]] (CO₂) come conseguenza dell'uso dei combustibili fossili nel periodo 1800-2007.]]

L'utilizzo dei combustibili fossili contribuisce all'aumento della CO₂ ed al [[riscaldamento globale]].

Gli Stati Uniti contengono meno del 5% della popolazione mondiale, ma a causa delle grandi case e delle automobili private, utilizzano più di un quarto della produzione mondiale di combustibili fossili<ref>{{Cita web|titolo=The State of Consumption Today|url=http://www.worldwatch.org/node/810|editore=Worldwatch Institute|accesso=30 marzo 2012}}</ref>. Negli Stati Uniti, più del 90 % delle [[emissioni di gas a effetto serra]] proviene dalla combustione di combustibili fossili.<ref>[http://www.epa.gov/climatechange/index.html Inventory of U.S. Greenhouse Gas Emissions and Sinks: 1990–1998], Rep. EPA 236-R-00-01. US EPA, Washington, DC</ref> La combustione di combustibili fossili produce anche altri inquinanti atmosferici, come [[ossidi di azoto]], [[biossido di zolfo]], [[composti organici volatili]] e [[metalli pesanti]].

Analizzando i dati globali sulle emissioni di CO2, risulta evidente che alcuni Paesi hanno un impatto maggiore rispetto ad altri<ref>{{Cita web|url=https://www.marcodemitri.it/cambiamento-climatico-soluzioni-mobilita-e-trasporti/|titolo=Cambiamento climatico: impegni globali e tecnologie per decarbonizzare mobilità e trasporti. – Marco De Mitri|data=2023-12-06|lingua=it-IT|accesso=2024-01-22}}</ref>. Attualmente, i Paesi che emettono la maggiore quantità di CO2 sono la Cina, gli Stati Uniti e l'India, in quest'ordine. Se si considera invece la quantità complessiva di CO2 emessa in atmosfera nel corso della storia, il quadro cambia. Gli Stati Uniti sono in testa alla lista, seguiti dalla Cina e dalla Russia. Infine, se si esamina l'impatto delle emissioni di CO2 in rapporto alla popolazione, ossia si valuta la quantità di CO2 prodotta per abitante, le nazioni che risaltano sono il Qatar, il Bahrein e il Kuwait.

Gli Stati Uniti contengono meno del 5% della popolazione mondiale, ma a causa delle grandi case e delle automobili private, utilizzano più di un quarto della produzione mondiale di combustibili fossili<ref>{{Cita web|titolo=The State of Consumption Today|url=http://www.worldwatch.org/node/810|editore=Worldwatch Institute|accesso=30 marzo 2012|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20120424060023/http://www.worldwatch.org/node/810|dataarchivio=24 aprile 2012|urlmorto=sì}}</ref>. Negli Stati Uniti, più del 90 % delle [[emissioni di gas a effetto serra]] proviene dalla combustione di combustibili fossili.<ref>[http://www.epa.gov/climatechange/index.html Inventory of U.S. Greenhouse Gas Emissions and Sinks: 1990–1998], Rep. EPA 236-R-00-01. US EPA, Washington, DC</ref> La combustione di combustibili fossili produce anche altri inquinanti atmosferici, come [[ossidi di azoto]], [[biossido di zolfo]], [[composti organici volatili]] e [[metalli pesanti]].

Secondo Environment Canada:

{{Citazione|"Il settore elettrico è unico tra i settori industriali nel suo grande contributo alle emissioni associate con quasi tutti i problemi di aria. La produzione di energia elettrica produce una grande quota di ossidi di azoto canadesi e le emissioni di biossido di zolfo, che contribuiscono allo smog, alle piogge acide e alla formazione delle polveri sottili. Essa è la più grande fonte industriale incontrollata delle emissioni di mercurio in Canada. Inoltre i generatori di energia elettrica che utilizzano combustibili fossili rilasciano anidride carbonica, che può contribuire al cambiamento climatico. Inoltre , il settore ha un impatto significativo sulle acque e l'habitat e delle specie. In particolare, le dighe idroelettriche e i cavi di trasmissione hanno effetti significativi sulle acque e sulla biodiversità".<ref>{{Cita web|url=http://www.ec.gc.ca/energie-energy/default.asp?lang=En&n=C00AD28F-1|titolo=Electricity Generation|accesso=23 marzo 2007|sito=Environment Canada}}</ref>}}

[[File:Carbon Dioxide 400kyr.png|thumb|upright=1.6|Variazioni di anidride carbonica negli ultimi 400 mila.000 anni, mostrando un incremento a partire dalla rivoluzione industriale.]]

Secondo la scienziata degli Stati Uniti Jerry Mahlman e USA Today: Mahlman, che ha realizzato il linguaggio IPCC usato per definire i livelli di certezza scientifica, afferma che un nuovo studio dadà la colpa ai combustibili fossili con "certezza virtuale", che significa sicuro al 99%. Questo è un salto significativo da "probabile", o probabile al 66 %, nell'ultima relazione del gruppo nel 2001, dice Mahlman. Il suo ruolo nello sforzo di quest'anno ha coinvolto il trascorrere due mesi nel rivedere le oltre 1.600 pagine di ricerca che sono servite per la nuova valutazione.<ref>{{Cita news|url=httphttps://www.usatoday.com/tech/science/2007-01-30-ipcc-report_x.htm |pubblicazione=USA Today |titolo=Fossil fuels are to blame, world scientists conclude |nome1=Patrick |cognome1=O'Driscoll |nome2=Dan |cognome2=Vergano |data=1º marzo 2007 |accesso=2 maggio 2010}}</ref>

La combustione dei combustibili fossili genera [[acido solforico|acidi solforici]], [[acido carbonico|carbonici]], e [[acido nitrico|nitrici]], che cadono sulla Terra come pioggia acida, che incidono negativamente sia sulle aree naturali che sull'ambiente costruito. I monumenti e le sculture in marmo e in pietra calcarea sono particolarmente vulnerabili, poiché gli acidi sciolgono il carbonato di calcio.

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I combustibili fossili contengono anche materiali radioattivi, principalmente l'uranio e il torio, che vengono rilasciati in atmosfera. Nel 2000, circa 12.000 tonnellate di torio e 5.000 tonnellate di uranio sono state rilasciate in tutto il mondo dalla combustione del carbone.<ref>[http://www.ornl.gov/info/ornlreview/rev26-34/text/colmain.html Coal Combustion: Nuclear Resource or Danger] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20070205103749/http://www.ornl.gov/info/ornlreview/rev26-34/text/colmain.html |data=5 febbraio 2007 }} – Alex Gabbard</ref> Si stima che nel corso del 1982, la combustione del carbone statunitense abbia rilasciato nell'atmosfera 155 volte la radioattività rilasciata nell'atmosfera dall'[[incidente di Three Mile Island]].<ref>[http://www.physics.ohio-state.edu/~aubrecht/coalvsnucMarcon.pdf#page=8 Nuclear proliferation through coal burning] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20090327101806/http://www.physics.ohio-state.edu/~aubrecht/coalvsnucMarcon.pdf |data=27 marzo 2009 }} – Gordon J. Aubrecht, II, Ohio State University</ref>

La combustione del carbone produce anche grandi quantità di [[ceneri pesanti]] e [[ceneri volanti]]. Questi materiali sono utilizzati in un'ampia varietà di applicazioni per circa il 40% della popolazione statunitense.<ref>{{Cita web|autore= American Coal Ash Association |titolo= CCP Production and Use Survey|url= http://acaa.affiniscape.com/associations/8003/files/2004_CCP_Survey(9-9-05).pdf|formato= PDF|urlmorto= sì}}</ref>

La raccolta, la lavorazione e la distribuzione dei combustibili fossili possono anche creare problemi ambientali. I metodi di [[estrazione del carbone]], in particolare l'estrarlo dalle vette delle montagne e dalle miniere a cielo aperto, hanno impatti ambientali negativi, e l'estrazione petrolifera offshore pone un rischio per gli organismi acquatici. Le [[raffineria di petrolio|raffinerie di petrolio]] hanno anche impatti ambientali negativi, tra cui l'inquinamento dell'aria e dell'acqua. Per il trasporto del carbone è necessario l'utilizzo di locomotive diesel, mentre il petrolio grezzo è tipicamente trasportato dalle navi cisterna, ognuno delle quali richiede la combustione di combustibili fossili aggiuntivi.

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La [[normativa ambientale]] utilizza vari approcci per limitare queste emissioni, come - comando e controllo (che regola la quantità di inquinamento o della tecnologia utilizzata), incentivi economici o programmi volontari.

Un esempio di tale regolamentazione negli Stati Uniti è {{Citazione| "L' "EPA" sta attuando politiche volte a ridurre le emissioni di mercurio presenti nell'aria. Secondo dei regolamenti per la diminuzione emanati nel 2005, le centrali a carbone dovranno ridurre le loro emissioni del 70 per cento entro il 2018.".<ref>{{Cita web|url=httphttps://www.energystar.gov/ia/partners/promotions/change_light/downloads/Fact_Sheet_Mercury.pdf|formato=PDF|titolo=Frequently Asked Questions, Information on Proper Disposal of Compact Fluorescent Light Bulbs (CFLs)|accesso=19 marzo 2007}}</ref>}}

{{cn|In termini economici, l'inquinamento da combustibili fossili è considerata come una [[esternalità]] negativa. La tassazione è considerata un modo per rendere i costi sociali espliciti, al fine di 'far internalizzare' il costo dell'inquinamento. Questo mira a rendere i combustibili fossili più costosi, riducendo in tal modo il loro utilizzo e la quantità di inquinamento ad essi associati, insieme con la raccolta di fondi necessari per contrastare questi fattori.}}

Secondo Rodman D. Griffin , {{Citazione|"La combustione di carbone e petrolio ha salvato una quantità inestimabile di tempo e di lavoro, aumentando nel contempo sensibilmente gli standard di vita in tutto il mondo".<ref name="CQ Researcher">{{Cita pubblicazione|cognome=Griffin|nome=Rodman|titolo=Alternative Energy|data=10 luglio 1992|volume=2|numero=2|pp=573–596573-596}}</ref>}} Anche se l'uso dei combustibili fossili può sembrare vantaggioso per la nostra vita, questo atto sta svolgendo un ruolo di primo piano sul riscaldamento globale e si dice che sia pericoloso per il futuro.<ref name="CQ Researcher"/>

Inoltre, questiQuesti inquinamenti ambientali hanno degli effetti negativi sugli esseri umani perché le particelle di combustibili fossili nell'aria causano problemi di salute quando respirati dalle persone. Questi effetti sulla salute sono:

* morte prematura,

*malattie respiratorie acute,

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*bronchite cronica,

*ridotta funzione polmonare.

A causa dei combustibili fossili quindi, i poveri, i denutriti, i molto giovani, egli i molto vecchi,anziani e coloro conche hanno malattie respiratorie preesistente e altri problemi di salute, sono più a rischio.<ref>{{Cita pubblicazione|cognome=Liodakis|nome=E|titolo=The nuclear alternative|rivista=Energy Production within Ulaanbaatar, Mongolia|data=NaN undefined NaN|anno=2011|volume=1342|numero=1|p=91|doi=10.1063/1.3583174|serie=AIP Conference Proceedings|cognome2=Dashdorj|nome2=Dugersuren|cognome3=Mitchell|nome3=Gary E.}}</ref>

== Note ==

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== Bibliografia ==

* {{cita libro | cognome= Angela | nome= Piero |wkautore= Piero Angela | coautori= Lorenzo Pinna | titolo= La sfida del secolo | editore= Mondadori | città= | anno= 2006 | cid= Angela | url= http://books.google.it/books?id=jgS0AAAAIAAJ| isbn= 88-04-56071-1 }}

* {{cita libro | autore= Agenzia per la protezione dell'ambiente e per i servizi tecnici (APAT) | titolo= Energia e radiazioni | editore= | città= | anno= 2006 | cid= APAT | url= http://www.anev.org/wp-content/uploads/2012/05/BSE_ENERGIA1.pdf | isbn= 88-448-0200-7 | accesso= 25 agosto 2013 | urlarchivio= https://web.archive.org/web/20121102003710/http://www.anev.org/wp-content/uploads/2012/05/BSE_ENERGIA1.pdf | dataarchivio= 2 novembre 2012 | urlmorto= sì }}

* {{cita libro | autore= AAVV | titolo= Dizionario Collins dell'ambiente | editore= Gremese Editore | città= | anno= 1998 | cid= Dizionario Collins dell'ambiente | isbn= 88-7742-188-6 }}

* {{cita libro | cognome= Lorenzini | nome= Giacomo | coautori= Cristina Nali | titolo= Le piante e l'inquinamento dell'aria | editore= Springer | città= | anno= 2005 | cid= Lorenzini | isbn= 88-470-0321-0 }}

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== Collegamenti esterni ==

* {{ThesaurusCollegamenti BNCFesterni}}

* {{cita web|https://www.treccani.it/enciclopedia/i-combustibili-fossili-e-il-loro-ruolo-nel-futuro-energetico_(XXI-Secolo)/|Combustibili fossili e il loro ruolo nel futuro energetico -

XXI Secolo (2010)}}

{{Controllo di autorità}}