Combustibile fossile, qualsiasi di una classe di materiali contenenti idrocarburi di origine biologica che si verificano all’interno della crosta terrestre che può essere utilizzato come fonte di energia.
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I combustibili fossili includono carbone, petrolio, gas naturale, scisti bituminosi, sabbie bituminose e oli pesanti. Tutti contengono carbonio e si sono formati come risultato di processi geologici che agiscono sui resti di materia organica prodotta dalla fotosintesi, un processo iniziato nell’Eone archeano (da 4,0 miliardi a 2,5 miliardi di anni fa). La maggior parte del materiale carbonioso che si verifica prima del periodo Devoniano (da 419,2 milioni a 358,9 milioni di anni fa) deriva da alghe e batteri, mentre la maggior parte del materiale carbonioso che si verifica durante e dopo tale intervallo deriva dalle piante.
Tutti i combustibili fossili possono essere bruciati in aria o con ossigeno derivato dall’aria per fornire calore. Questo calore può essere impiegato direttamente, come nel caso dei forni domestici, o utilizzato per produrre vapore per azionare generatori in grado di fornire elettricità. In altri casi ancora—ad esempio, le turbine a gas utilizzate negli aerei a reazione-il calore prodotto dalla combustione di un combustibile fossile serve ad aumentare sia la pressione che la temperatura dei prodotti di combustione per fornire la forza motrice.
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Dall’inizio della rivoluzione industriale in Gran Bretagna nella seconda metà del xviii secolo, i combustibili fossili sono stati consumati ad un ritmo sempre crescente. Oggi forniscono oltre l ‘ 80% di tutta l’energia consumata dai paesi industrializzati del mondo. Sebbene si continuino a scoprire nuovi giacimenti, le riserve dei principali combustibili fossili rimasti sulla Terra sono limitate. Le quantità di combustibili fossili che possono essere recuperate economicamente sono difficili da stimare, in gran parte a causa dell’evoluzione dei tassi di consumo e del valore futuro, nonché degli sviluppi tecnologici. I progressi tecnologici—come la fratturazione idraulica (fracking), la perforazione rotativa e la perforazione direzionale-hanno permesso di estrarre depositi di combustibili fossili più piccoli e difficili da ottenere a un costo ragionevole, aumentando così la quantità di materiale recuperabile. Inoltre, man mano che le forniture recuperabili di petrolio convenzionale (da leggero a medio) si esaurivano, alcune società produttrici di petrolio si spostarono verso l’estrazione di petrolio pesante, così come il petrolio liquido estratto da sabbie bituminose e scisti bituminosi. Vedi anche estrazione del carbone; produzione di petrolio.
Uno dei principali sottoprodotti della combustione dei combustibili fossili è l’anidride carbonica (CO2). L’uso sempre crescente di combustibili fossili nell’industria, nei trasporti e nelle costruzioni ha aggiunto grandi quantità di CO2 all’atmosfera terrestre. Le concentrazioni atmosferiche di CO2 hanno oscillato tra 275 e 290 parti per milione in volume (ppmv) di aria secca tra 1000 ce e la fine del xviii secolo, ma sono aumentate a 316 ppmv da 1959 e sono salite a 412 ppmv in 2018. La CO2 si comporta come un gas serra, cioè assorbe la radiazione infrarossa (energia termica netta) emessa dalla superficie terrestre e la riadatta in superficie. Pertanto, il notevole aumento di CO2 nell’atmosfera è un importante fattore che contribuisce al riscaldamento globale indotto dall’uomo. Il metano (CH4), un altro potente gas serra, è il principale costituente del gas naturale e le concentrazioni di CH4 nell’atmosfera terrestre sono passate da 722 parti per miliardo (ppb) prima del 1750 a 1.859 ppb entro il 2018. Per contrastare le preoccupazioni crescenti concentrazioni di gas serra e di diversificare il proprio mix energetico, molti paesi hanno cercato di ridurre la loro dipendenza dai combustibili fossili attraverso lo sviluppo di fonti di energia rinnovabile, come l’energia eolica, solare, idroelettrica, eolica, geotermia, biocarburanti), mentre allo stesso tempo aumentando l’efficienza meccanica di motori e di altre tecnologie basate sui combustibili fossili.
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