skip to main |
skip to sidebar
L'extracció i els processos d'obtenció i utilització dels combustibles produeixen impactes en el medi natural. S'ha de procurar que aquests impactes siguin com més petits millor, per tal de preservar l'equilibri de l'entorn.
EFECTE HIVERNACLE
Consisteix en l'elevació de temperatura que experimenta l'atmosfera a causa de la presència de gasos d'hivernacle, que deixen passar la radiació visible de l'espectre solar i absorbeixen la infraroja (calor) emesa per la Terra.
Aquest augment de la temperatura elevaria el nivells dels mars. A part de la dilatació de l'aigua, es fondrien grans masses de gel del pols i produirien un canvi climàtic important, que afectaria la producció agrícola. Milions de persones es podrien veure afectades, sense casa i amb manca d'aigua i aliments; moltes espècies animals i vegetals desapareixerien en quedar negats d'aigua els seus hàbits o per no poder adaptar-se a un canvi climàtic tant sobtat.
LA PLUJA ÀCIDA
Els òxids de sofre i de nitrogen són contaminants perillosos que s'introdueixen a l'atmosfera quan es cremen combustibles fòssils; allà entren en contacte amb vapor d'aigua, llum i oxigen i es transformen en àcid sulfúric i àcid nítric. Quan aquests àcids són arrossegats per la pluja o els flocs de neu o cauen en forma de partícules seques, es produeix la pluja àcida, que provoca un augment de l'acidesa dels llacs, dels rius i torrents d'aigua dolça i en alguns casos, fins i tot, dels sòls.La pluja àcida pot afectar greument la vida de les espècies animals i vegetals dels llacs i dels boscos on cau. L'aigua acidificada facilita la lixiviació (separació) dels nutrients bàsics del sòl i del subsòl i priva els arbres i la resta de vegetació d'aquests elements vitals. També contamina les aigües de metalls pesants com el cadmi, l'alumini i el mercuri i afecta edificis, monuments i escultures.
LES BOIRES FOTOQUÍMIQUES
Amb unes condicions atmosfèriques determinades, amb inversió tèrmica i falta de vent, es crea sobre les ciutats una cúpula d'aire calent que, carregada de partícules del fum dels cotxes, centrals tèrmiques, indústries, etc., queda retinguda i no s'aixeca: són les boires fotoquímiques.
LA CONTAMINACIÓ RADIOACTIVA
Tant el combustible com els residus que generen les centrals nuclears són radioactius i emeten radiacions perilloses per a les persones, els animals i les plantes. Els seus grans problemes són les emissions radioactives i la gestió dels residus radioactius.
Les centrals nuclears funcionen sota mesures de seguretat estrictes per assegurar-ne el control en les condicions més desfavorables. L'experiència ha demostrat que el risc d'un accident nuclear greu amb emissió massiva i incontrolada de radiacions, tot i que és ínfim, no es pot descartar.
Respecte a la gestió de residus, el problema de l'emmagatzematge encara no està solucionat: de moment es desen a les piscines de la central.
Es preveu més greu encara el desmantellament de la central en acabar la seva vida útil, la qual s'estima teòricament en 30 anys. El desmantellament segur i l'emmagatzematge de la gran quantitat de residus que en resultin es preveu difícil i perillós.
CEMENTIRIS NUCLEARS
Un gas combustible és capaç de reaccionar abm l'oxigen de l'aire de forma ràpida i amb alliberament de calor. Per a la seva combustió es necessita barrejar amb l'oxigen de l'aire en proporcions adequades, i aplicar-hi un focus d'ignició, guspira o flama, que n'iniciï la combustió.
Han estat agrupats en tres famílies:
- Primera família. Gasos de poder calorífic entre 17 i 23 MJ/m3. Són destinats bàsicament al consum domèstic. Exemple: gas ciutat.
- Segona família. Gasos de poder calorífic entre 40 i 52 MJ/m3. Exemples: gas natural, aire propanat...
- Tercera família. Gasos de poder calorífic entre 94 i 120 MJ/m3. Exemples: gas butà, gas propà, gasos liquats del petroli (GLP)...
El gas natural, tal com es troba a la natura, és format bàsicament per metà (com a mínim, en el 70%) barrejat amb altres gasos, com ara l'età, el propà, el butà, etc., en proporcions variables. Es troba formant bosses, sol o associat amb el petroli, cobertes per capes impermeables que n'impideixen la propagació.
EXTRACCIÓ, TRANSPORT I DISTRIBUCIÓ
La formació del gas natural prové d'un procés semblant al del petroli; per això, la localització i l'extracció es fa com la del petroli. El gas, abans del transport, és processat per eliminar les impureses, amb la qual cosa s'obté, pràcticament, metà pur.
El transport als centres de consum es realitza amb gasoductes o amb vaixells metaners. En els gasoductes es transporta en estast gasós a una pressió entre 3.65 i 7.1 MPa, fins a les plantes de distribució: és el sistema més ecònomic de transport.S'utilitzen vaixells metaners quan les dificultats d'instal·lació d'un gasoducte són molt grans o quan hi ha distàncies molt llargues a través del mar, perquè el transport amb vaixell sigui rentable se n'ha de reduir el volum (obtenir gas natural liquat).
La distribució des de la planta als llocs de consum exigeix una xarxa de canonades de diferents pressions, en funció de la proximitat dels llocs de consum.
APLICACIONS
- La indústria, el comerç i l'habitatge.
- Les centrals tèrmiques mixtes.
- Les instal·lacions de cogeneració.
- La indústria petroquímica.
L'economia mundial depèn en gran mesura del petroli. La seva importància econòmica rau en la gran qüantitat de productes que proporciona i en el poder energètic de molts d'aquests. Del petroli s'obtenen combustibles i un seguit de productes derivats d'ús quotidià que són la base del desenvolupament industrial d'un país.
El petroli brut, tal com s'extreu del jaciment, és un líquid de color variable, des del terrós fins al negre, lleugerament menys dens que l'aigua, d'aspecte oliós, de viscositat variable, encara que normalment alta i d'olor desagradable.
És constituït per una barreja d'hidrocarburs de composició diversa i en proporcions molt variables, segons el jaciment de procedència. Conté també quantitats petites de sofre, oxigen i nitrogen. El petroli brut no té aplicació directa; se n'han de separar els componetns per destil·lació en les refineries.
ORIGEN
El petroli va iniciar la seva formació fa uns 600 milions d'anys, per l'acumulació de microorganismes que constituïen el plàcton marí. En ser arrossegats pels corrents cap a la costa, morien, es dipositaven al fons i quedaven recoberts per successives capes de sorra, argila i fang. La matèra orgànica en quedar atrapada va experimentar una descomposició en dues etapes que juntament amb els factor de pressió i temperatura, va originar els diferents hidrocarburs que constitueixen el petroli.
LOCALITZACIÓ I EXTRACCIÓ
La localització d'una bossa de petroli resulta una tasca complicada i costosa. Les roques sedimentàries són les úniques amb possibilitat de contenir petroli. Sense perforar és impossible afirmar si hi haurà petroli o no.
Per perforar es construeix una torre de perforació i s'obre un pou de prova. Si es troba petroli s'obren més pous per determinar el petroli que conté la bossa i s'analitza la qualitat del cru obtingut. Si l'avaluació és positiva es procedeix a l'extracció, que pot ser natural o artificial.- L'extracció natural es produeix quan el petroli es troba pressionat i puja espontàniament pel tub de sondeig.
- En l'extracció artificial s'injecta aigua a través dels tubs de la sonda, que obliga al petroli a pujar a la superfície, o s'utilitzen bombes aspirants per fer-ho.
A la superfície se separa el gas i l'aigua que acompanyen el cru i s'emmagatzema en grans dipòsits en espera del transport, amb grans vaixells o amb oleoductes, a les refineries. Moltes bosses de petroli es troben sota el mar. La seva obtenció és possible gràcies a les plataformes marines, estructures de grans dimensions que disposen dels equips necessaris per a la perforació de pous i l'extracció del petroli submarí.
TRANSFORMACIÓ EN PRODUCTES APTES PER AL CONSUM A LES REFINERIES
- Destil·lació fraccionada. Consisteix en escalfar el cru fins a l'evaporació, per refredar-lo progressivament i obtenir les fraccions condensades separades en fnció del seu punt d'ebullició. S'efectua amb dues torres de destil·lació o columnes de fraccionament.
- Craqueig. Consisteix en la descomposició dels hidrocarburs més pesants per tal d'obtenir-ne més lleugers. El procés es pot fer a temperatures i pressions elevades o amb la presència de catalitzadors químics.
- Polimerització. És el procés químic contrari al craqueig: els hidrocarburs lleugers es converteixen en compostos més pesants. Tant el craqueig com la polimerització són processos molt importants perquè permeten obtenir el producte de més demanda al mercat a parti d'altres que no en tenen tanta.
- Reformació. S'utilitza per millorar le característiques de les benzines. Es fa a altes temperatures i en presència d'un catalitzador, com ara el platí.
El procés final consisteix en l'eliminació de les impureses químiques per fer aptes per al consum els diferents productes obtinguts.APLICACIONS DELS PRODUCTES OBTINGUTS
- Directament: gas butà i gas propà, èter de petroli, benzina, querosè, gasoil, olis lubricants, ceres de parafines, fuel, asfalt...
- Tractat en la indústria petroquímica: plàstics, fibres sintètiques, detergents, cautxú sintètic, dissolvents i pintures, insecticides, explosius, productes farmacèutics...
El carbó mineral és el primer combustible fòssil que va utilitzar la humanitat, artífex indiscutible de la revolució industrial i combustible indispensable per a la maquinària idustrial, per al transport marítim i ferroviari, i per a l'enllumenat de les ciutats. Els seus costos són competitius i, a més, n'existeixen unes reserves molt superiors a les del petroli.
ORIGEN I PROPIETATS
El carbó té els seus origens en els extensos boscos que cobrien la major part de la Terra fa milions d'anys i que van quedar submergits i posteriorment colgats sota enormes quantitats de sorra i roques, la descomposició lenta de la matèria orgànica, sense la presència d'oxigen, juntament amb la pressió i la temperatura a què ha estat sotmesa durant anys ha transformat la fusta d'aquells boscos en el carbó actual.
La composició i el contingut de carboni és diferent en funció de les condicions de pressió i del temps de formació, i es poden distingir quatre grups de carbons diferents:- La torba: conté aproximadament el 60% de carboni i molta humitat. A simple vista se'n pot comprovar l'estructura fibrosa vegetal. Es forma en zones pantanoses (torberes) i gairebé sempre es reservada al consum domèstic.
- Els lignits: són d'origen recent, de poder calorífic baix, que produeixen moltes cendres quan cremen. Explotacions a cel obert i només s'utilitzen prop del lloc d'extracció.
- Les hulles: carbons grassos, d'un elevat contingut en carboni i gran poder calorífic, impermeables i de destil·lació fàcil. Es converteixen en carbó de coc i són utilitzats als alts forns.
- Les antracites: els carbons més antics i de major poder calorífic i amb un contingut en carboni de fins el 95%. Tenen aspecte brillant, cremen amb flama i provoquen poca cendra. L'extracció resulta difícil i costosa ja que es troben en jaciments molt profunds.
PROCESSOS D'OBTENCIÓ
L'explotació subterrània és el mètode tradicional d'extracció de carbó; consisteix en excavar pous verticals fins arribar a la veta i seguidament obrir galeries en la seva direcció. L'extracció es realitza amb màquines que eliminen la necessitat de picar i palejar el carbó. El mineral es desprèn de la veta i es recull mecànicament en vagonetes o en cintes trasnportadores, que el porten a la superfície. A peu de mina el carbó es tritura, es renta i es classifica, seguidament es transporta als llocs de consum en trens o camions (si no s'utilitza a peu de mina). El treball en aquestes mines és perillós i requereix una maquinària costosa i molta mà d'obra especialitzada. La presència del grisú (gas combustible que desprèn el carbó) exigeix una ventilació constant.
La gasificació del carbó és un nou mètode d'extracció que es troba en fase d'investigació. Consisteix en la introducció d'un agent gasificant a la veta del mineral, de la qual resulta gas de carbó que s'utilitza com a combustible.
APLICACIONS
El carbó és un material molt útil, que ofereix possibilitats d'aplicacions múltiples i variades, des del seu ús com a combustible fins a matèria primera per a l'obtenció de molts productes químics. Exemples: combustible d'ús general, pel procés de destil·lació seca (coc, gas ciutat, productes químics...) i pel procés de gasificació (gas natural sintètic, hidrocarburs...).
LA PLUJA ÀCIDA
LES BOIRES FOTOQUÍMIQUES
Tant el combustible com els residus que generen les centrals nuclears són radioactius i emeten radiacions perilloses per a les persones, els animals i les plantes. Els seus grans problemes són les emissions radioactives i la gestió dels residus radioactius.
