Carbon fossile

Carbon fossile

Combustibile solido di origine vegetale. Nelle passate ere geologiche gran parte della superficie terrestre era occupata da paludi in cui cresceva una vegetazione lussureggiante che comprendeva molte varietà di felci, alcune grandi come alberi. Man mano che morivano, le piante venivano sommerse dall'acqua: la materia organica dunque non si decomponeva, ma cominciava a subire un lento processo di carbonizzazione, una particolare forma di fossilizzazione consistente nella perdita graduale e continua di atomi di idrogeno e di ossigeno, con il conseguente accumulo di un'alta percentuale di carbonio. In tal modo si formarono i primi giacimenti di torba, ricoperti col passare del tempo da strati di terreno più o meno spessi. In migliaia e milioni di anni la pressione degli strati sovrastanti, i sommovimenti della crosta terrestre e, talvolta, il calore dei vulcani compressero e compattarono gli originari depositi di torba, trasformandoli progressivamente in carbone.

I diversi tipi di carbon fossile vengono classificati secondo la loro età, e quindi secondo il loro contenuto percentuale di carbonio. La torba, che rappresenta il primo stadio della carbonizzazione, ha un basso contenuto di carbonio e un alto grado di umidità. Il contenuto di carbonio è maggiore nella lignite, che costituisce lo stadio immediatamente precedente il carbon fossile vero e proprio. Se sottoposto a pressione e calore ulteriori, il carbon fossile può trasformarsi in grafite, che è praticamente carbonio puro. Altri componenti del carbon fossile sono alcuni idrocarburi volatili, zolfo e azoto, oltre ai minerali che residuano dalla combustione sotto forma di cenere. Alcuni dei prodotti di combustione del carbon fossile hanno effetti nocivi sull'ambiente, come, ad esempio, il diossido di carbonio o anidride carbonica (CO

Alcuni scienziati ritengono che, a causa dell'uso generalizzato di carbone e altri combustibili fossili, la quantità di diossido di carbonio nell'atmosfera terrestre possa aumentare tanto da influenzare il clima del pianeta. Durante la combustione, inoltre, zolfo e azoto contenuti nei combustibili fossili formano ossidi che contribuiscono alla formazione di piogge acide, risultato di una complessa serie di reazioni che coinvolgono sostanze chimiche di varia provenienza, sia naturali sia prodotte da attività industriali o dai gas di scarico dei mezzi di trasporto con motore a combustione interna. In molte nazioni, le emissioni di diossido di zolfo o anidride solforosa (SO ) provenienti dalle moderne centrali termoelettriche a carbone sono state poste sotto controllo, riuscendo a ottenerne la diminuzione, malgrado l'aumento dell'impiego di carbone.

Ogni tipo di carbon fossile ha il suo valore economico. La torba è stata usata per secoli, nelle miniere di carbone, per produrre il cosiddetto fuoco in cantiere, e attualmente torba e lignite servono ad alimentare i forni, dopo essere state compresse in mattonelle. L'industria siderurgica fa largo uso di coke metallurgico, un combustibile ad altissima percentuale di carbonio, che si ottiene dalla distillazione del carbon fossile. Dall'inizio del XIX secolo alla seconda guerra mondiale il carbon fossile fu usato anche per la produzione di gas combustibili e di idrocarburi liquidi. Questa produzione è molto diminuita da quando è cominciato lo sfruttamento delle enormi riserve di gas naturale, benché negli anni Ottanta si sia risvegliato l'interesse delle nazioni industrializzate verso questi processi, che rientrano fra le tecnologie innovative del 'carbone pulito'. Si può citare l'esempio della Repubblica Sudafricana, dove l'intero fabbisogno di olio combustibile è fornito dalla liquefazione del carbon fossile.

Carbone Pulito

Si tratta di una nuova generazione di processi di utilizzazione del carbon fossile. Le tecnologie del carbone pulito sono diverse, ma tutte accomunate dal principio di riuscire ad alterare la struttura di base del carbone. In questo modo sarebbe possibile ridurre l'emissione di impurità, quali ossidi di zolfo e di azoto, durante il processo di combustione, e aumentare la resa energetica. Queste tecniche innovative comprendono raffinati metodi di pulizia del carbone, di combustione in letto fluido, di ciclo combinato di gasificazione integrata, di totale desolforazione dei gas di combustione.