Combustibili fossili: vantaggi, svantaggi e soluzioni per la riduzione delle emissioni, Appunti di Chimica organica

Scarica Combustibili fossili: vantaggi, svantaggi e soluzioni per la riduzione delle emissioni e più Appunti in PDF di Chimica organica solo su Docsity! Combustibili fossili Gli esseri umani hanno bisogno di energia per quasi tutte le funzioni che svolgono: per riscalsare le case, per agricoltura e industria e perfino nel nostro corpo ha luogo un continuo flusso energetico. Non possiamo vivere senza una continua produzione energetica, processo industriale che avviene usando diverse fonti, che possono essere rinnovabili o non rinnovabili. Le risorse rinnovabili vengono continuamente rinnovate nel tempo, e quindi non si esauriranno facilmente, mentre le risorse energenitche non rinnovabili minacciano di esaurirsi se il nostro consumo standard diventa troppo alto. Al giorno d'oggi sono disponibili numerose risorse energetiche, per esempio l'energia solare, eolica e idrica. ricaviamo ancora la maggior parte della nostra energia da fonti non rinnovabili quali i combustibili fossili.  I combustibili fossili sono fonti energetiche che si sono formate in seguito alla decomposizione anaerobica (che avviene in assenza di ossigeno) di materia vivente che contiene energia come risultato di un processo antico di fotosintesi. Tipicamente, questi organismi sono morti milioni di anni fa, taluni addirittura nel periodo cryogeniano (circa 650 milioni di anni fa, quando si è verificata una delle glaciazioni più importanti della storia del Pianeta Terra). I combustibili fossili contengono alte percentuali di carbonio e l’energia è contenuta nei loro legami chimici. Si possono trovare sotto forma di carbone, petrolio e gas naturale.  Il carbone e' un combustibile fossile formatosi nell'arco di milioni di anni dal decadimento della vegetazione: i depositi si trasformano in carbone quando strati vengono compattati e riscaldati nel tempo. Il carbone e' molto abbondante rispetto agli altri combistibili fossili e degli studi analitici sostengono che se le riserve di petrolio si esauriranno il suo consumo mondiale aumentera' notevolmente. Le attuali riserve di carbone potrebbero durare per 200 anni o piu'. Il carbone viene estratto dalle miniere e dalla meta' del 20esimo secolo il suo consumo e' duplicato, per poi decrescere leggermente dal 1996 a causa dello sviluppo di petrolio e gas naturale. I paesi in via di sviluppo consumano quasi esclusivamente carbone perche' non possono permettersi petrolio e gas naturale. Anche Cina e India sono tra i principali consumatori di carbone. Il petrolio e' un combustibile fossile gassoso che si forma da depositi di microorganismi marini formatisi sul fondo del mare. Dopo milioni di anni i depositi finiscono in rocce o sedimenti dove l'olio e' intrappolato in piccoli spazi dai quali puo' essere estratto tramite trivellazione da apposite piattaforme. Il petrolio e' il combustibile piu' usato al mondo. L'olio crudo consiste in molti diversi organsmi che sono trasformati tramite processo di raffinazione, e' usato un automobili, jets, coperture stradali, tetti e in molte altre applicazioni. Il petrolio non si trova ovunque sulla terra e di conseguenza e' causa di guerre tra i vari paesi, per esempio la Guerra del Golfo del 1991. Il gas naturale e' un combustibile fossile gassoso versatile, abbondante e relativamente pulito rispetto a carbone e petrolio. Come quest'ultimo si forma da depositi di migroorganismi marini morti, e' un tipo di energia piuttosto giovane, finmo al 1999 veniva usato piu' carbone di gas naturale, ma oggi il consumo di gas naturale ha superato quello del carbone nei paesi sviluppati, ma la gente teme che le riserve di gas naturale si esauriranno come quelle di petrolio, alcuni scienziati hanno addirittura previsto che cio' avverra' prima della fine del 21esimo secolo. Il gas naturale consiste per la maggior parte di metano (CH4), compresso in piccoli volumi a grande profondita'. Come il petrolio e' portato in superficie tramite trivellazione. 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;[8]  costano relativamente poco.[9] Hanno per contro importanti svantaggi:  sono inquinanti, anche se con l'utilizzo di macchine moderne questo problema si è notevolmente ridotto. Una forma di inquinamento è data dalla diffusione in atmosfera di sostanze associate naturalmente a questi combustibili. Per esempio la liberazione di anidride solforosa (SO2) responsabile del fenomeno delle piogge acide.  Il loro utilizzo determina un incremento della quantità di CO2 in atmosfera, un gas non direttamente inquinante, ma oggi considerato come il maggiore imputato del surriscaldamento globale. La quantità di CO2 emessa dipende dal tipo di combustibile utilizzato, a parità di energia prodotta il carbone produce una quantità quasi doppia di anidride carbonica rispetto al gas naturale.  non sono risorse rinnovabili, dato che il processo di fossilizzazione della sostanza organica è estremamente lungo e la quantità che oggi si fossilizza è trascurabile rispetto ai fabbisogni energetici della società in cui viviamo. Questo comporta un progressivo esaurimento dei giacimenti e quindi delle scorte disponibili, a fronte di un progressivo e costante aumento della domanda di energia (con conseguente aumento dei prezzi). L'aumento dei prezzi, la consapevolezza che le scorte disponibili sono destinate ad esaurirsi ed una maggiore sensibilità verso le tematiche ambientali, ha accentuato le politiche di diversificazione delle fonti dei singoli paesi, favorendo lo sviluppo di sistemi di approvvigionamento energetico alternativi ai combustibili fossili. Riduzione delle emissioni da combustibili fossili I governi di tutto il mondo attualmente sono impegnati in provvedimenti per la riduzione delle emissioni di gas serra sprigionati da combustibili fossili in modo da prevenirne i peggiori effetti sul cambiamento climatico. A livello internazionale i paesi si sono impegnati per raggiungere gli obiettivi di riduzione delle emissioni stabiliti dagli Accordi di Parigi del 2015, mentre altre entità, tra cui città, stati e aziende, a loro volta hanno assunto di loro iniziativa ulteriori impegni. Questi provvedimenti in genere si concentrano sulla sostituzione dei combustibili fossili con energie rinnovabili in modo da incrementare l'efficienza energetica e fornire energia a settori come i trasporti e l'edilizia. Molte fonti di emissioni di carbonio, come gli impianti energetici esistenti che funzionano a gas naturale e carbone, sono già stati chiusi. Tenendo conto che il mondo continua a dipendere dai combustibili fossili, c'è chi controbatte che oltre a tutti gli sforzi intrapresi bisognerebbe anche provvedere ad estrarre il carbonio dall'aria con tecnologie come la cattura del carbonio, secondo la quale le emissioni vengono convogliate sottoterra o riciclate prima che raggiungano l'atmosfera. Nel mondo, esiste un gruppo ridotto di progetti su scala commerciale, con cui si realizza la cattura del carbonio dalle ciminiere di impianti alimentati con combustibili fossili e, nonostante gli alti costi ne impediscano l'adozione generalizzata, l'esistenza di questi progetti fa sperare nel raggiungimento di progressi tecnologici che arrivino a rendere questa tecnologia più economica.