I combustibili fossili

I combustibili fossili
Il Carbone, il petrolio ed il metano I combustibili fossili

Sono detti fossili perché originati dai resti di organismi viventi nella crosta terrestre Si distinguono in: Combustibili fossili solidi = Carbone Combustibili fossili liquidi = Petrolio Combustibili fossili gassosi = Gas naturale (Metano)

I combustibili fossili solidi: Carbone

Dal carbonifero (300 mln di anni fa) …ai giorni nostri

La cellulosa contenuta nelle piante è composta da: Carbonio Idrogeno + Ossigeno + Zolfo + Azoto C H O S N Il processo di carbonizzazione Nel corso di milioni di anni calore, pressione e movimenti della crosta terrestre hanno compresso la materia organica che si è lentamente decomposta ad opera di batteri anaerobi che hanno causato: la diminuzione dell’idrogeno e dell’ossigeno ;  H ,  O l’aumento della concentrazione di carbonio  C

Aumento della concentrazione di carbonio  Carbonio (C) Aumento del potere calorifico  Kcal/Kg

Cave a cielo aperto (profonde fino a 100 m)

Miniere di carbone (oltre i 100 m)

Miniera di Marcinelle (Belgio)

Le miniere di Marcinelle o miniere di Charleroi (Le Bois du Cazier) estraevano la fonte principale di energia del XIX secolo, il carbone. Vennero inaugurate dal re Guglielmo I, quando il Belgio non ancora indipendente era parte dell'Olanda. Un anno prima la tragedia, nel 1955, la produzione di carbone era di oltre tonnellate annue. Morirono 262 minatori per la mancanza delle più elementari regole di sicurezza, per una serie di coincidenze provocate dal malfunzionamento meccanico degli ascensori d'uscita e soprattutto per lo stato obsoleto dei mezzi a disposizione, compresi quelli di soccorso (il pozzo iniziale della tragedia, il numero 1, era in funzione fin dal 1830). I superstiti furono solo 6

Usi del carbone Macchina a vapore (James Watt, 1765) Vapore

Usi del carbone Macchina a vapore (James Watt, 1765) Produzione energia elettrica (centrali termoelettriche)

Usi del carbone Macchina a vapore (James Watt, 1765) Produzione energia elettrica (centrali termoelettriche) Produzione acciaio (Carbon Coke) Riscaldato a ºC Raffreddato con acqua

Usi del carbone Macchina a vapore (James Watt, 1765) Produzione energia elettrica (centrali termoelettriche) Produzione acciaio (Carbon Coke) Produzione dell'ammoniaca, dell'idrogeno, dei prodotti sintetici ( solventi, coloranti, anti-parassitari, gomma sintetica, esplosivi, plastica, esplosivi, medicinali, ecc. )

Usi del carbone Macchina a vapore (James Watt, 1765) Produzione energia elettrica (centrali termoelettriche) Produzione acciaio (Carbon Coke) Produzione dell'ammoniaca, dell'idrogeno, dei prodotti sintetici ( solventi, coloranti, anti-parassitari, gomma sintetica, esplosivi, plastica, esplosivi, medicinali, ecc. ) Produzione dei carburanti sintetici ( liquefazione del carbone ) e del gas di città ( gassificazione del carbone )

I combustibili fossili liquidi: Petrolio

Il petrolio è una miscela molto complessa di idrocarburi Metano, CH4 Etano, C2H6 Etene (o etilene), C2H4 Etino (o acetilene), C2H2 Carbonio Idrogeno + Ossigeno + Zolfo + Azoto C H O S N Conosciuto già nel 2000 A.C. in Mesopotamia dove veniva usato per l’impermeabilizzazione delle barche

Solo all’inizio del XX secolo si scoprì l’importanza dell’oro nero Cominciò ad essere usato come combustibile Dal petrolio si ricavano oltre ai carburanti diversi prodotti chimici: Fertilizzanti, coloranti, gomma sintetica, plastica, fibre tessili, medicine, detersivi, insetticidi,…

Trappola Roccia Magazzino Roccia Madre Origine del petrolio. Roccia Madre -> Roccia Magazzino (Serbatoio) <- Rocce impermeabili (Trappole)

Estrazione in superficie Estrazione off-shore

Estrazione in superficie

Estrazione off-shore: piattaforme petrolifere a palafitta (bassi fondali < 500 m)

Estrazione off-shore: piattaforme petrolifere galleggianti e rimorchiabili Jack-Up (fondali > 500 m)

Trasporto del petrolio Petroliere Oleodotti

Estrazione off-shore 9 piattaforme per un totale di 76 pozzi, da cui si estrae olio greggio: 2 piattaforme Marche (Civitanova), 3 piattaforme Abruzzo (Vasto), 4 nel canale di Sicilia (Gela e Ragusa). Estrazione in superficie Basilicata Val d’Agri (Eni e Shell) da cui si estrae oltre il 70% del petrolio nazionale, Emilia Romagna, Lazio, Lombardia, Molise, Piemonte, Sicilia. Nel 2009 in Italia sono state estratte 4,5 milioni di tonnellate di petrolio, circa il 6% dei consumi totali nazionali di greggio.

La lavorazione del petrolio

La lavorazione del petrolio
Campane di gorgogliamento

I combustibili fossili gassosi: il metano

I combustibili fossili gassosi: metano
Il gas naturale si trova nei giacimenti di petrolio all’interno della roccia magazzino

Centri di stoccaggio del gas Giacimenti esauriti

Navi metaniere + Rigassificatore

Rigassificatore: da liquido a gassoso

Vantaggi Attualmente sono la fonte di energia più economica (ma tra i costi non si calcola quasi mai l'impatto ambientale del loro uso) Sono piuttosto facili da trasportare specialmente nel caso del gas naturale Un impianto può servire moltissime persone

Svantaggi Non sono rinnovabili Si trovano soltanto in alcune zone del mondo Emettono sostanze inquinanti durante la combustione, che possono provocare danni alla salute umana e all'ambiente (effetto serra, piogge acide), se superano determinate concentrazioni nell'aria. Gli impianti, le ciminiere, i tralicci hanno un forte impatto sull'ambiente.

Svantaggi Determina dipendenza dai Paesi che hanno nel loro sottosuolo il petrolio e potrebbero decidere di non venderlo più o di aumentare notevolmente i prezzi. Le tecnologie moderne permettono di utilizzare le fonti con sempre minori emissioni inquinanti; purtroppo, però, tali tecnologie innovative sono molto costose e non sempre attuabili.

Svantaggi Se durante la navigazione delle petroliere si verificano degli incidenti, il petrolio che fuoriesce dai serbatoi può provocare gravi danni agli ecosistemi marini e ai litorali

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