Come funziona il combustibile fossile?

Combustibile fossile: le sue origini

Il combustibile fossile fa andare il mondo industriale. Ma la benzina, il petrolio, il carbone e le altre forme di combustibili fossili presentano alcuni gravi difetti. Uno è che sono fonti di energia non rinnovabili. Un altro è che il loro consumo produce sottoprodotti nocivi, in particolare anidride carbonica. Entrambe queste sfortunate qualità hanno tutto a che fare con le origini del combustibile fossile e il suo funzionamento.

Dire che i combustibili fossili sono una risorsa non rinnovabile significa che ne esiste una quantità limitata e le circostanze che creato loro probabilmente non succederà più. Secondo la teoria biogenica, i combustibili fossili sono nati come piante, alghe e animali microscopici vissuti molti milioni di anni fa. Il periodo più produttivo di combustibili fossili è giustamente chiamato il periodo carbonifero, che iniziò circa 300 milioni di anni fa e durò per circa 60 milioni di anni. La terra durante la maggior parte di questi milioni di anni non ha sostenuto nessuna grande vita animale. I dinosauri e le loro ossa vennero più tardi e non contribuirono ai combustibili fossili. I depositi di fossili carboniferi si verificano in tutto il mondo in varie concentrazioni.

Dopo la loro morte, gli esseri viventi di questo periodo non decadono semplicemente, come fa la maggior parte degli esseri viventi. Invece, l'immersione nel fango o nell'acqua li ha protetti dagli effetti deterioranti dell'ossigeno. I fossili rimasero dove erano mentre il mondo cambiava intorno a loro. Anche l'energia che gli esseri viventi avevano assorbito dal sole era, in un certo senso, fossilizzata. Mentre gli oceani si formavano e scomparivano e strati di terra si depositavano e si accumulavano, le molecole dei fossili profondi sotterranei reagivano alla pressione e al calore abbattendo. Divennero semplici composti chiamati idrocarburi, ed è la loro esistenza in questo stato che rende questi combustibili fossili preziosi come fonte di energia.

Produzione di energia

Gli idrocarburi del combustibile fossile producono energia attraverso un processo chiamato combustione. Quando un pezzo di carbone, ad esempio, viene esposto a una partita accesa, brucia. La fiamma della partita introduce ossigeno nel composto di idrogeno e carbonio, e nuovi legami di anidride carbonica e acqua si formano. La formazione di questi nuovi legami produce energia, percepibile come calore e luce. L'ossidazione fornita dalla partita converte l'energia latente immagazzinata nel carbone in un altro tipo di energia chiamata cinetica.

La capacità dei combustibili fossili di rilasciare energia cinetica li rende potenti forze per il movimento. Il motore a combustione interna che fa andare una macchina agisce come un dispositivo di conversione, fornendo uno spazio limitato per il combustibile e un agente ossidante per creare una reazione. Girando la chiave nell'accensione si crea una scintilla che reagisce con il vapore della benzina. Si verifica un'esplosione e i gas si espandono, spostando i pistoni del cilindro. Le centrali elettriche possono anche utilizzare il calore dei gas in espansione dopo la combustione di combustibili fossili per spostare i generatori. Il movimento di questi a loro volta crea energia meccanica.

I diversi combustibili fossili bruciano a ritmi diversi perché l'organizzazione dei loro idrocarburi varia. Inoltre, alcuni sono più produttivi di sottoprodotti rispetto ad altri. Il metano, ad esempio, brucia in modo abbastanza pulito. La combustione di ogni tipo di combustibile fossile, tuttavia, produce anidride carbonica. È un prodotto necessario della reazione.