Cosa sono i combustibili fossili e qual è il loro impatto sull'ambiente

I combustibili fossili sono risorse naturali non rinnovabili: si sono formati nel corso di intere ere geologiche in seguito al processo di decomposizione di materiale organico, come piante, alghe e organismi marini rimasti sepolti sotto strati di terra per milioni di anni. L'esposizione a particolari condizioni di temperatura e pressione ha trasformato via via la materia organica in forme molecolari più stabili e ricche di carbonio.

Sono in grado di bruciare molto bene e di produrre grandi quantitativi di energia, ecco perché oggi rappresentano la principale fonte di energia (non rinnovabile) per l'uomo, ma anche quella con il maggior impatto sull'ambiente a causa delle elevate quantità di CO2 rilasciate nell'aria.

I combustibili fossili sono presenti sotto varie forme:

• liquide (petrolio e altri idrocarburi naturali);
• solide (carbone)
• gassose (gas naturale)

Il petrolio è la fonte di energia più utilizzata al mondo, si presenta come una miscela di vari idrocarburi oleosa, nera e facilmente infiammabile. 

Si tratta di un combustibile fossile formatosi con la decomposizione di microorganismi marini e il conseguente accumulo di depositi sul fondo del mare. I residui finiscono poi nelle rocce dove l’olio rimane intrappolato per poi essere prelevato tramite trivellazione; si trova in giacimenti situati negli strati superiori della crosta terrestre. 

Quello che viene estratto è petrolio grezzo, che per poter essere usato come fonte energetica va sottoposto a un processo di raffinazione, grazie al quale è possibile ottenere carburante per veicoli come benzina e diesel. 

Più della metà delle riserve petrolifere si trovano in Medio Oriente (Arabia Saudita, Emirati Arabi, Iran, Iraq, Siria e Kuwait), il resto dei giacimenti è diviso tra Stati Uniti, Mare del Nord, alcuni bacini petroliferi della Nigeria, Venezuela e Mar Caspio. 

Il suo uso sconsiderato ha causato negli anni una profonda crisi energetica legata al progressivo esaurimento delle scorte di alcuni giacimenti e all'impossibilità che si rigenerino in tempi utili per sopperire al fabbisogno energetico mondiale. Fino ad oggi sarebbero stati estratti circa 1.000 miliardi di barili, e si calcola che le riserve ancora estraibili si attesterebbero sui 1.000-1.500 miliardi di barili.

Tra i primi combustibili fossili a essere utilizzato dall'umanità per produrre energia, il carbone ha origine da rocce sedimentarie di colore nero o marrone ricche di carbonio, tracce di idrocarburi e altri minerali. 

Si è formato attraverso la decomposizione di diverse sostanze vegetali e può essere estratto dalle miniere; secondo alcune ricerche sui combustibili fossili si sarebbe formato in un periodo compreso tra i 280 e i 345 milioni di anni fa, quando le alghe e i detriti delle foreste paludose restarono sepolti sotto strati di fango sempre più profondi. 

Rappresenta il combustibile più economico e quello di cui si ha più disponibilità al mondo; con circa il 50% di atomi di carbonio viene usato principalmente per produrre elettricità (il 40% di quella mondiale) e energia termica.

Tramite specifiche tecniche di lavorazione dal carbone è possibile ottenere anche gasolio e benzina, ma il suo impiego principale rimane quello tradizionale che lo sfrutta come combustibile in forma solida.

Tra le principali tipologie di carbone troviamo:

• torba: viene estratta da giacimenti sotterranei per essere usata soprattutto in agricoltura come fertilizzante;
• lignite: dall'aspetto simile a quello del legno si estrae da miniere o giacimenti superficiali e si utilizza principalmente per alimentare le centrali elettriche;
• litantrace: ha un alto potere calorifico ed è la varietà più diffusa e utilizzata in natura sia a livello industriale che domestico; tramite la sua distillazione a secco è possibile ottenere il coke, carbone artificiale molto compatto e resistente;
• antracite: è un materiale duro, pesante, dal colore nero lucido e molto fragile. Contiene un'elevata concentrazione di carbonio e una bassa percentuale di materia volatile; è un carbone di ottima qualità e grazie al suo elevato potere calorifero viene utilizzato prevalentemente per il riscaldamento domestico.

Le principali riserve di carbone nel mondo sono distribuite tra Stati Uniti d’America, Europa Occidentale (Gran Bretagna, Francia, Belgio e Germania), Polonia, alcuni paesi dell’ex Unione Sovietica, Australia, India, Cina e Giappone.

Anche il gas naturale è un combustibile fossile e, come gli altri, ha avuto origine dal lento decadimento di sostanze organiche (come fitoplancton e zooplancton) che ha generato depositi di gas nel sottosuolo. 
È possibile trovarlo in giacimenti appositi oppure assieme al petrolio e al carbone ma può derivare anche da attività vulcanica, dalla decomposizione di materiali in ambiente liquido, dalla digestione negli animali, dalle esalazioni nelle paludi o dalla trasformazione di materiali solidi nelle discariche. 

Rispetto al petrolio e al carbone, il gas naturale rappresenta una fonte di energia più pulita e abbondante, anche se come tutti i combustibili fossili non ha riserve illimitate: l'uso eccessivo, secondo alcuni scienziati, potrebbe portare al suo esaurimento in tempi molto brevi, addirittura prima della fine di questo secolo. 

Il principale giacimento di gas è quello di  Groningen nei Paesi Bassi, ma esistono delle riserve considerevoli anche in Siberia ed Algeria.

L'impiego dei combustibili fossili è estremamente diversificato. Ancora oggi rappresentano la principale fonte di energia per:

• produzione di elettricità,
• settore dei trasporti,
• riscaldamento domestico,
• industria chimica (plastiche, fertilizzanti, solventi e lubrificanti) o manifatturiera (per alimentari macchinari utili ai processi di produzione). 

L'inizio di un uso sistematico dei combustibili fossili come principale risorsa energetica nel mondo viene fatto risalire all'avvento della Rivoluzione Industriale, con il petrolio destinato a diventare il grande protagonista del XX secolo. 

• In un primo momento il carbone venne usato come combustibile nelle fornaci per fondere i minerali metallici, poi, insieme al petrolio, come carburante per alimentare i motori a vapore. 
• Successivamente tra Ottocento e Novecento i combustibili fossili cominciarono a essere impiegati per fornire energia ai generatori elettrici. 
• L'invenzione del motore a scoppio (quello delle automobili per intenderci) e il progresso nel settore aeronautico portò invece ad un uso massiccio del petrolio, che nella seconda metà del XX secolo si affermò come principale fonte di approvvigionamento energetico, davanti al carbone (troppo inquinante e spesso più costoso). 
• La domanda di petrolio negli anni è cresciuta in modo esponenziale fino ai nostri giorni: oggi viene utilizzato non solo nei trasporti (benzina, gasolio e cherosene) ma anche per realizzare prodotti petrolchimici come la plastica, o per la costruzione di strade e autostrade (sottoforma di catrame, uno dei suoi principali derivati). 

Tra i combustibili liquidi rientra anche l'etanolo usato come additivo della benzina al posto di composti contenenti piombo e altri inquinanti.

Nonostante negli ultimi anni il problema dell'inquinamento da combustibili fossili abbia reso necessario individuare fonti energetiche alternative, pulite e rinnovabili, lo sfruttamento dei combustibili fossili per produrre energia a livello mondiale rimane preponderante. 
Lo dimostrano le stime del rapporto Statistical Review of World Energy in base al quale nel 2022 l'82% del fabbisogno energetico globale è stato coperto da petrolio e gas, mentre le fonti rinnovabili, escluso l'idroelettrico, hanno rappresentato il 7,5 per cento del consumo energetico mondiale. 

In Italia la maggior parte dei combustibili fossili utilizzati per alimentare i trasporti, per il riscaldamento domestico e la produzione di energia elettrica, arriva dall’estero. Nel 2022 il nostro Paese dipendeva dall'estero per il 78% dell'energia consumata.
Dall'Europa arrivano però notizie incoraggianti: il rapporto annuale pubblicato da Ember and Agora Energiewend rileva infatti un'inversione di rotta con il primo semestre del 2023 che registra un crollo del 17% nella produzione di combustibili fossili e un record per l’energia eolica e l’energia solare, che hanno rappresentato oltre il 30% della produzione totale di elettricità nei mesi di maggio e luglio dello stesso anno.

L'energia da combustibili fossili costituisce una delle principali fonti di inquinamento del nostro Pianeta: sono infatti i maggiori responsabili nelle emissioni di gas serra. Il loro utilizzo ha un impatto significativo sull'ambiente e sul cambiamento climatico. 

Ecco le principali cause.

• La combustione rilascia nell'atmosfera grandi quantità di agenti inquinanti come l'anidiride carbonica, gli ossidi di zolfo, gli ossidi di azoto, idrocarburi e particolato che causano l'effetto serra contribuendo così al riscaldamento globale. 
• Il rilascio di anidride solforosa crea il fenomeno delle piogge acide, che possono provocare danni alla salute, oltre che all'ambiente.
• Gli incidenti che a volte si verificano durante le operazioni di estrazione e produzione di petrolio e gas naturale, come sversamenti di petrolio nell'ambiente marino, causano danni irreparabili agli ecosistemi e agli habitat naturali. 
• Un danno ugualmente irreparabile deriva dall’uso di derivati del petrolio, come pesticidi, fertilizzanti e plastiche, rilasciati nell’ambiente.
• I combustibili fossili sono una risorsa non rinnovabile, sono cioè destinati all'esaurimento. La loro estrazione e il consumo eccessivo mette a rischio la disponibilità energetica dell'intero Pianeta.

Per i motivi elencati fin qui, è necessario spostare l'attenzione su forme di approvvigionamento più sostenibili e varare provvedimenti che, nell’ottica della transizione energetica, privilegino l'adozione di forme di energie rinnovabili (solare, eolica e idroelettrico) in sostituzione di quelle fossili.

L'obiettivo è migliorare l'efficienza energetica in tutti i campi:

• nell’edilizia (con l’efficientamento dei condomini e l’installazione di pannelli fotovoltaici);
• nella viabilità (con la diffusione di veicoli elettrici o ibridi);
• nei processi industriali.

In questo modo si potrà ridurre significativamente la dipendenza dai combustibili tradizionali.

Molti degli impianti alimentati a gas naturale e carbone oggi sono stati chiusi, ma da sole queste azioni non bastano: bisognerebbe sfruttare ulteriormente i progressi dell'innovazione tecnologica, attraverso ad esempio sistemi avanzati di cattura e stoccaggio del carbonio prodotto dalla combustione o tramite la produzione di combustibili sintetici a basse emissioni. 
Solo con l'adozione di nuove tecnologie e pratiche sostenibili potremo salvaguardare il nostro Pianeta, mitigare gli effetti del cambiamento climatico e continuare a produrre l'energia di cui abbiamo bisogno.

In questo fondamentale processo di transizione verso un’economia carbon neutral anche ENGIE sta svolgendo un ruolo fondamentale in Italia, grazie a numerosi progetti esistenti e altri in costruzione con l’obiettivo di arrivare entro il 2030 a 2GW di produzione green, contribuendo così al Piano Energia e Clima 2030 (PNIEC) per la decarbonizzazione del nostro Paese.