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Combustibili Fossili

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FONTI FOSSILI: COME SI FORMANO E QUALI SONO

Tutte le forme in cui l’energiaenergia
Fisicamente parlando, l'energia è definita come la capacità di un corpo di compiere lavoro e le forme in cui essa può presentarsi sono molteplici a livello macroscopico o a livello atomico. L'unità di misura derivata del Sistema Internazionale è il joule (simbolo J)
si presenta ai nostri occhi derivano da risorse che la natura mette a disposizione e che l’uomo è in grado di sfruttare attraverso diverse tecnologie. Le fonti di energiafonti di energia
Sorgenti di energia o sostanze dalle quali può essere prodotta energia utile direttamente o dopo trasformazione. Le fonti di energia possono essere classificate in diversi modi a seconda del contesto di riferimento: risorse esauribili (principalmente petrolio, gas naturale, carbone, legna); risorse rinnovabili (tutte quelle derivanti direttamente o indirettamente dall'energia solare, dal calore endogeno terrestre e dalle maree); risorse primarie (utilizzabili direttamente come si trovano in natura: petrolio, carbone, gas naturale, legna); risorse secondarie (in cui l'energia deriva dalla trasformazione dell'energia primaria in altra forma di energia, ad esempio idroelettrico, energia elettronucleare eccetera); risorse commerciali ( ovvero soggette a transazioni commerciali e quindi facilmente quantificabili, derivanti da quattro tipi principali di fonti: carbone, petrolio, gas naturale, elettricità primaria); risorse non commerciali (non soggette a transazioni commerciali: ad esempio residui di coltivazioni, legna di sottobosco eccetera nei Paesi in via di sviluppo; sebbene assenti dal commercio internazionale in alcuni Paesi rivestono grande importanza); risorse tradizionali (derivanti da prodotti vegetali o animali: legna, carbone di legna, torba, sterco essiccato).
possono essere classificate a seconda dei tempi di formazione che le hanno portate nello stato in cui noi le utilizziamo; da ciò deriva la suddivisione in fonti fossilli e fonti rinnovabilifonti rinnovabili
Una risorsa è detta rinnovabile se, una volta utilizzata, è in grado di rigenerarsi attraverso un processo naturale in tempistiche paragonabili con le tempistiche di utilizzo da parte dell'uomo. Sono considerate quindi risorse rinnovabili:
- il sole
- il vento
- l'acqua
- la geotermia
- le biomasse
.
Entrambe queste tipologie sono fonti primarie che servono a produrre energia elettricaenergia elettrica
Forma di energia ottenibile dalla trasformazione di altre forme di energia primaria (combustibili fossili o rinnovabili) attraverso tecnologie e processi di carattere termodinamico (ovvero che coinvolgono scambi di calore) che avvengono nelle centrali elettriche. La sua qualità principale sta nel fatto che è facilmente trasportabile e direttamente utilizzabile dai consumatori finali. Si misura in Wh (wattora), e corrisponde all'energia prodotta in 1 ora da una macchina che ha una potenza di 1 W.
(energia secondaria).

Le fonti fossili sono considerate fonti NON RINNOVABILI perchè hanno tempi di formazione lunghissimi, non compatibili con i tempi della vita umana, dell’ordine dei milioni di anni; si sono infatti formate nel corso delle ere geologiche a partire da resti fossili animali e vegetali, in opportune condizioni di pressione e temperatura, e oggigiorno l’uomo le consuma in modo molto più rapido di quanto esse possano rigenerarsi.

L’energia immagazzinata nelle fonti fossili, deriva dall’energia solareenergia solare
Energia radiante derivante dal Sole e che raggiunge la Terra sotto forma di radiazione elettromagnetica. Ad oggi esistono fondamentalmente due modi per sfruttare l'energia solare direttamente: attraverso i pannelli solari (per la produzione di energia termica ed elettrica), pannelli fotovoltaici (per la produzione di energia elettrica). L'energia dal Sole è fondamentale anche per lo sviluppo delle altre forme di energia rinnovabili (per esempio per la crescita della biomassa, per i moti dei venti, per il ciclo idrologico delle acque, ecc..).
captata dalla clorofilla, poi trasformata in energia chimica contenuta nel carbonecarbone
Il carbone è una roccia sedimentaria composta prevalentemente da carbonio, idrogeno e ossigeno. La sua origine, risalente a circa 300 milioni di anni fa, deriva dal deposito e dalla stratificazione di vegetali preistorici originariamente accumulatisi nelle paludi. Questo materiale organico nel corso delle ere geologiche ha subito delle trasformazioni chimico-fisiche sotto alte temperature e pressioni. Attraverso il lungo processo di carbonizzazione questo fossile può evolvere dallo stato di torba a quello di antracite, assumendo differenti caratteristiche che ne determinano il campo d'impiego.
I carboni di formazione relativamente più recente (ovvero di basso rango) sono caratterizzati da un'elevata umidità e da un minore contenuto di carbonio, quindi sono 'energeticamente' più poveri, mentre quelli di rango più elevato hanno al contrario umidità minore e maggiore contenuto di carbonio.
, petroliopetrolio
Combustibile di colore da bruno chiaro a nero, costituito essenzialmente da una miscela di idrocarburi. Si è formato per azioni chimiche, fisiche e microbiologiche da resti di microorganismi (alghe, plancton, batteri) che vivevano in ambiente marino addirittura prima della comparsa dei dinosauri sulla terra. I principali composti costituenti del petrolio appartengono alle classi delle paraffine, dei nafteni e degli aromatici, che sono composti organici formati da carbonio e idrogeno e le cui molecole sono disposte secondo legami di varia natura.
 e gas.

Energia dai combustibili fossili

Secondo l’IEA i combustibili fossili rimarranno la fonte dominante di energia almeno fino al 2030/2040.

Data la natura esauribile di tali risorse, è fondamentale che vengano utilizzate nel modo più efficiente possibile grazie a tecniche e tecnologie sempre più avanzate in grado di ricavare quanta più ‘energia’ possibile da ogni unità di combustibile prodotta.

IL POTERE CALORIFICO

Il potere calorifico è definito come il calore prodotto dalla combustionecombustione
Processo chimico esotermico (ovvero che comporta sviluppo di calore) in cui il combustibile si combina con l'ossigeno presente nell'aria oppure appositamente separato (comburente). La reazione di combustione avviene previo innesco localizzato (accensione).
di una quantità unitaria di combustibile
e si distingue tra potere calorifico superiore (pcs) e potere calorifico inferiore (pci).

Per poter capire la differenza tra i due è bene fare un passo indietro.

Le fonti fossili sono generalmente bruciate in caldaiacaldaia
Dispositivo in cui l'energia chimica posseduta da un combustibile viene trasformata in calore attraverso un processo di combustione. Il calore ottenuto generalmente assolve compiti di riscaldamento oppure viene impiegato per produrre vapore (in questo caso si parla di generatore di vapore).
, all’interno della quale il calore sviluppato durante la combustione non è utilizzato per intero per generare energia elettrica. Parte di esso, infatti, è impegnato nella trasformazione dell’acqua contenuta nel combustibile in vapore all’interno dei fumi, rappresentando così una “perdita” in quanto non contribuisce alla produzione elettrica.

Con pci intendiamo pertanto il calore utile realmente ottenibile dalla combustione, dato dalla differenza tra il calore messo a disposizione del combustibile (pcs) meno la quota di calore fornita all’acqua per diventare vapore nei fumi.

Anche l’indicazione delle calorie sul retro dei prodotti alimentari che consumiamo quotidianamente ci indica qual è il potere calorifico degli alimenti, ovvero l’energia che il nostro corpo ricava dal consumo di quel determinato prodotto.

Così come gli alimenti che contengono molta acqua (come per esempio le verdure) sono considerati poco ‘energetici’, i combustibili che contengono un elevato quantitativo di acqua hanno un basso potere calorifico e quindi bisogna condurre le operazioni di combustione in modo diverso, ‘più attento’.

E’ il caso per esempio dei fossili con basso grado di carbonizzazionecarbonizzazione
Processo di trasformazione chimico-fisica che avviene ad alte temperature ed alte pressioni  e che porta alla trasformazione del materiale organico in carbone. La carbonizzazione definisce il rango del carbone, ovvero il suo grado di maturazione. Quanto più avanzata è la carbonizzazione, tanto maggiore è il "contenuto energetico" sfruttabile del carbone.
 (per esempio la torbatorba
Tipologia di carbone di formazione relativamente recente caratterizzato da un'elevata umidità, fino al 75%. La torba si presenta di colore marrone e di consistenza piuttosto filamentosa, ha un basso potere calorifico e non trova applicazioni energetiche.
) oppure della parte umida dei rifiuti solidi urbani che per essere bruciata deve prima essere privata dell’acqua (pre-essiccazione).

Per saperne di più

Carbone

Petrolio

Gas Naturale

Fossili non convenzionali

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