Combustibili fossili
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Si definiscono combustibili fossili quei combustibili che derivano dalla trasformazione della sostanza organica in forme via via più stabili e ricche di carbonio.
Carbone
Petrolio
Gas naturale
CarboneCarbone
Il carbone è un combustibile fossile estratto dal terreno sia in miniere sotterranee, che in miniere a cielo aperto. È un combustibile pronto all'uso, formato da roccia sedimentaria nera o bruna.
Formazione e Composizione
Impieghi
Effetti sull’ambiente
Il futuro del carbone
Formazione
CarboneCarbone
In figura è illustrato il processo di formazione del carbone
Composizione
CarboneCarbone
Le caratteristiche dei carboni sono definite, oltre che dalla composizione chimica, dal contenuto di sostanze volatili e minerali (ceneri), dal potere calorifico e dall’umidità. Le ceneri sono generalmente ricche di silice, allumina, ferro e polvere, basi alcaline o alcalino-terrose. Lo zolfo dei carboni può essere di natura organica (proveniente da composti organici solforati) o inorganica(proveniente da minerali
di zolfo). Per sostanze volatili si intendono i prodotti che si liberano come gas e vapori per riscaldamento del carbone non a contatto con l’aria.
Combustione per produzione di vapore per riscaldamento o per forza motrice
Gassificazione (gas illuminante o da combusione)
Carbonizzazione (coke per usi metallurgici o per produzione di combustibili “senza fumo”)
Impieghi
CarboneCarbone
Danneggiamento dell’ambiente nel quale si effettuano le estrazioni
Piogge acide
Effetto serra
Polveri sottili e componenti tossici
Contaminazione radioattiva
Effetti sull’ambiente
CarboneCarbone
“Combustione Pulita”
Diverso utilizzo delle miniere
Impiego del carbone in altri settori dell’economia
Il futuro del carbone
CarboneCarbone
PetrolioPetrolio
Il petrolio, anche detto oro nero, è un liquido infiammabile, denso di colore marrone scuro o verdognolo, che si trova in alcuni punti negli strati superiori della crosta terrestre.
Formazione e Composizione
Raffinazione
Impieghi
Effetti sull’ambiente
Il futuro del petrolio
Formazione
PetrolioPetrolio
La teoria biogenica, supportata dalla maggior parte dei geologi petroliferi, dice che il petrolio deriva da materia
organica rimasta sepolta, che si scompone in un materiale ceroso noto come Cherosene, che sotto l'influenza di elevato calore e pressione si trasforma in idrocarburi. La differenza di densità e la ridotta viscosità consentono agli idrocarburi di migrare dalla roccia madre, più profonda, alla roccia serbatoio dove permane per effetto di trappole sedimentarie (luoghi in cui si trovano dei depositi di petrolio a grande profondità) dando luogo ai giacimenti petroliferi attuali.
Composizione
PetrolioPetrolio
Il petrolio deriva da depositi di carbonio ed idrogeno esposti ad elevate pressioni e ad elevato calore. Sia la fase liquida oleosa (petrolio) che la fase gassosa (gas naturali) tendono a migrare attraverso le rocce porose finchè incontrano strati impermeabili del terreno dove tendono a raccogliersi. Il petrolio consiste per la maggior parte di idrocarburi alifatici sia lineari che ramificati e di idrocarburi aromatici composti quasi esclusivamente da idrogeno e carbonio. Sono tuttavia presenti quantità di composti solforati (solfuri e disolfuri), azotati e ossigenati anche se la loro percentuale, complessivamente, difficilmente supera il 7%. Nel petrolio si trovano anche metalli come Ni, V, Co, Cr, Cd, Pb, As, Hg, ecc.
Depurazione del petrolio greggio
Distillazione frazionata
Lavorazione delle sostanze ricavate
Raffinazione
PetrolioPetrolio
Impieghi
PetrolioPetrolio
Carburante per motori a combusione
Combustibile per il riscaldamento
Combustibile per la produzione di energia elettrica
Produzione di materie plastiche, fertilizzanti, materiali da costruzione, fibre tessili, vernici e coloranti, ecc.
Effetti sull’ambiente
PetrolioPetrolio
Danneggiamento dell’ambiente nel quale si effettuano le estrazioni
Effetto serra
Dispersione di componenti tossici nell’ambiente
Danneggiamento di ambienti a causa di incidenti (bassa biodegradabilità)
Combustione
Fabbricazione di sostanze utili
Probabile esaurimento imminente
Il futuro del petrolio
PetrolioPetrolio
Gas naturaleGas naturale
Il gas naturale è un gas prodotto dalla decomposizione anaerobica di materiale organico.
Formazione e Composizione
Trasporto
Impieghi
Effetti sull’ambiente
Il futuro del gas naturale
Formazione e Composizione
Gas naturaleGas naturale
Il gas naturale è un gas prodotto dalla decomposizione anaerobica di materiale organico. Solitamente si trova insieme al petrolio e in giacimenti di gas naturale, ma si genera anche in paludi (in questo caso viene chiamato anche gas di palude), in discariche, e durante la digestione negli animali. Il principale componente del gas naturale è ilmetano (CH4), la più breve e leggera fra le molecole degli idrocarburi. Può anche contenere idrocarburi gassosi più pesanti come etano (C2H6), propano (C3H8) e butano (C4H10), e altri gas,
in varie quantità. Solfuro di idrogeno (H2S) e mercurio (Hg) sono contaminanti comuni nel gas, che devono essere rimossi prima di qualsiasi utilizzo.
Trasporto
Gas naturaleGas naturale
La principale difficoltà nell'utilizzo del gas naturale è il trasporto. I gasdotti sono economici, ma non permettono l'attraversamento di oceani. Vengono utilizzate anche navi per il trasporto di gas naturale liquefatto, ma hanno costi più alti e problemi di sicurezza. In molti casi, come ad esempio nei pozzi petroliferi in Arabia Saudita, il gas naturale che viene recuperato durante l’estrazione del petrolio, non potendo esserevenduto con profitto, viene bruciato direttamente sul posto. Questa dispendiosa pratica è illegale in molti stati, poiché rilascia nell’ atmosfera terrestre gas serra. Invece di venire bruciato, il gas, viene re-iniettato nel terreno in attesa di una eventuale futura estrazione e per mantenere alta la pressione sotterranea durante il pompaggio del petrolio. Il gas naturale viene spesso compresso per essere immagazzinato.
Generazione di energia elettrica
Combustibile per veicoli a gas
Combustibile per uso domestico ed industriale
Impieghi
Gas naturaleGas naturale
Danneggiamento dell’ambiente nel quale si effettuano le estrazioni
Effetto serra
Dispersione di componenti tossici nell’ambiente
Danneggiamento di ambienti a causa del trasporto
Effetti sull’ambiente
Gas naturaleGas naturale
Recupero del metano prodotto dalla degradazione dei rifiuti
Recupero del metano dal letame bovino
Progettazione di apparecchiature in grado di fornire maggior rendimento
Il futuro del gas naturale
Gas naturaleGas naturale
Impiego dei combustibili fossili Impiego dei combustibili fossili e di altre fonti di energiae di altre fonti di energia
24%
13%
23%
30%
10%
CARBONE RINNOVABILI PETROLIOGAS NATURALE NUCLEARE
Enciclopedia Multimediale Microsoft Encarta Plus
Enciclopedia multimediale “Rizzoli Larousse”
Garzantina delle Scienze
Sussidi di carattere scientifico
Portali web
Eventuali approfondimenti si possono reperire ai seguenti indirizzi:
www.fontienergia.it/combustibili
www.eradelpetrolio.it
www.guidafontirinnovabili.itEsciEsci