Sotto il nome di combustibili comprendiamo tutte quelle sostanze (solide, liquide, gassose) che si combinano con l’ossigeno, in una reazione chimica (detta combustione), nel corso della quale l’energia racchiusa nei legami chimici si trasforma in calore (energia termica), che viene liberato.
La mappa può essere visualizzata anche qui
Combustibili fossili Sono quelle sostanze estratte dal sottosuolo – che possono trovarsi anche a grandissime profondità – e che hanno subito un processo di fossilizzazione le quali, a contatto con l’ossigeno dell’aria, sono in grado di bruciare, sviluppando calore e luce.
I combustibili possono essere naturali o artificiali (sintetici o derivati da quelli naturali a seguito di processi di lavorazione).
La combustione è una reazione che permette al carbonio e all’idrogeno contenuto nei combustibili di combinarsi con l’ossigeno (comburente) per produrre CO2 e H2O e soprattutto calore (energia termica), che è il prodotto economicamente principale di queste reazioni. Come vedremo nelle prossime lezioni, il calore rilasciato dalla combustione viene direttamente utilizzato in apposite centrali per produrre energia elettrica.
La caratteristica comune dei combustibili è quella di contenere i due elementi combustibili fondamentali:
- idrogeno ( H );
- carbonio ( C )
Quanto più alta è la quantità di calore sviluppata dal combustibile durante la combustione, tanto più alto è il suo valore economico, naturalmente a parità di peso. La quantità di calore sprigionata durante la combustione può essere misurata sperimentalmente e prende il nome di potere calorifico: i combustibili sono tanto migliori quanto maggiore è la percentuale di carbonio in essi contenuta e quanto maggiore è il loro potere calorifico.
Il potere calorifico
La quantità di calore che si sviluppa bruciando 1 kg o m3 di un combustibile viene chiamata potere calorifico di quel combustibile. Il potere calorifico si misura in kilocalorie per chilogrammo (kcal/kg) se il combustibile è solido, e in kilocalorie per metro-cubo (kcal/m3) se il combustibile è gassoso o liquido. Naturalmente maggiore è la quantità di calore che si sviluppa durante la combustione di una massa di combustibile, maggiore è il valore economico del combustibile stesso.
| Potere calorifico dei principali combustibili MEDIO | |||
| Combustibile | Potere calorifico | Combustibile | Potere calorifico |
| Legno | 3.500 kcal/kg | Coke metallurgico | 7.100 kcal/kg |
| Torba | 3.000 kcal/kg | Benzina | 10.500 kcal/kg |
| Lignite | 5.500 kcal/kg | Gasolio | 10.700 kcal/kg |
| Litantrace | 7.000 kcal/kg | Nafta | 10.500 kcal/kg |
| Antracite | 8.500 kcal/kg | Gas liquido | 11.000 kcal/kg |
| Carbone di legna | 7.000 kcal/kg | Petrolio greggio | 11.000 kcal/m3 |
| Gas d’acqua | 2.200 kcal/m3 | Gas d’aria | 950 kcal/m3 |
| Gas misto | 1.200 kcal/m3 | Metano | 8.700 kcal/m3 |