Combustibles fósiles

2.3

Formación del gas natural

La mayor parte del gas natural se ha formado a partir del plancton —pequeños organismos acuáticos, incluyendo algas y protozoos— acumulado en el lecho oceánico. Esos organismos fueron enterrados y comprimidos lentamente bajo capas de sedimentos. A lo largo de millones de años, la presión y el calor generados por los sedimentos acumulados convirtieron ese material orgánico en gas natural. El gas natural se compone principalmente de metano y otros hidrocarburos ligeros. Como ya se ha dicho, el gas natural suele emigrar con el petróleo a través de los poros y fracturas de la roca almacén y se acumula en depósitos subterráneos. Debido a su densidad (menor que la del petróleo), se sitúa por encima del petróleo. El gas natural también se puede formar en depósitos de carbón, donde a menudo se encuentra disperso en los poros y fracturas del lecho de carbón.

2.4

Otros combustibles fósiles

Los geólogos han identificado inmensos depósitos de otros hidrocarburos, como gases hidratados (metano y agua), arenas alquitranadas y esquistos petrolíferos. Se encuentran vastos depósitos de gases hidratados en sedimentos oceánicos y en suelos polares poco profundos. En esos ambientes marinos y polares, las moléculas de metano están encerradas en una estructura cristalina con moléculas de agua. Ese sólido cristalino es conocido como gas hidratado. Como la tecnología para la extracción comercial de estos gases no se ha desarrollado aún, este tipo de combustible fósil no se incluye en la mayoría de las estimaciones sobre las fuentes de energía mundial.

Las arenas alquitranadas son hidrocarburos pesados, parecidos al asfalto, que se encuentran en la arenisca. Se forman donde emigra el petróleo, en depósitos de arena o arenisca consolidada. Cuando el petróleo se expone al agua y a las bacterias presentes en la piedra arenisca, los hidrocarburos suelen degradarse en un betún más pesado, con aspecto de asfalto. Los esquistos petrolíferos son rocas de grano fino que contienen altas concentraciones de un material orgánico y cerúleo conocido como kerógeno. Se forman en el fondo de lagos y océanos, donde murieron algas, esporas y otros microorganismos hace millones de años y se acumularon en barros y lodos. El aumento de temperatura y de presión creados por la acumulación de sedimentos transforman el material orgánico en kerógeno y compactan el barro y el lodo en esquistos petrolíferos. No obstante, esa presión y esa temperatura fueron insuficientes para descomponer químicamente el kerógeno en petróleo. Como los hidrocarburos contenidos en las arenas alquitranadas y en los esquistos petrolíferos no son fluidos, su recuperación es más costosa y difícil que la del petróleo líquido.

3

Extracción y refinado de los combustibles fósiles

Los geólogos utilizan una gran variedad de sofisticados instrumentos para localizar el petróleo subterráneo, el gas natural y los depósitos de carbón. Esos instrumentos permiten a los científicos interpretar la composición geológica, la historia y la estructura de cuencas sedimentarias de la corteza terrestre. Una vez localizados, el petróleo y el gas natural son extraídos mediante pozos perforados hasta el depósito. Para extraer el carbón se realizan excavaciones.

3.1

Petróleo y gas natural

Para localizar los depósitos de petróleo y de gas natural, los geólogos buscan regiones geológicas con las características necesarias para la formación del petróleo: rocas ricas en compuestos orgánicos, temperaturas lo suficientemente altas para generar petróleo a partir de material orgánico y formaciones rocosas que aprisionen el petróleo.

Cuando se identifican formaciones geológicas potencialmente ricas en petróleo, se excavan pozos en la cuenca sedimentaria. Si un pozo perfora una roca de almacén porosa que contenga depósitos significativos de petróleo y gas natural, la presión en el interior de la trampa puede hacer que los hidrocarburos líquidos salgan espontáneamente a la superficie. No obstante, esta presión suele disminuir, de forma que el petróleo debe ser bombeado hasta la superficie.

Una vez extraído el petróleo, se transporta por medio de oleoductos, camiones o petroleros a una refinería, donde se separan los componentes líquidos y gaseosos. El crudo es calentado para que los hidrocarburos se separen por destilación según su masa molecular. Las moléculas más ligeras se refinan en gasolina y otros combustibles, mientras las moléculas más pesadas se utilizan como lubricantes, asfalto, ceras y otros productos. Debido a que la demanda de combustible excede con mucho la demanda de productos fabricados con hidrocarburos más pesados, en las refinerías se suelen descomponer las moléculas pesadas en otras más pequeñas, que pueden ser utilizadas como gasolina. Esto se lleva a cabo mediante unos procesos llamados craqueo térmico y craqueo catalítico.

3.2

Carbón

Debido a su gran tamaño, los yacimientos más extensos del mundo ya han sido identificados. En la actualidad, los científicos e ingenieros están trabajando para encontrar los medios económicamente más eficaces de extraer el carbón. Durante el siglo XX, la minería de carbón ha sufrido una completa transformación en la mayoría de los países: de ser una industria con mucha mano de obra, ha pasado a ser una moderna industria mecanizada, que utiliza algunos de los equipos de excavación más grandes y sofisticados jamás desarrollados.

La minería subterránea moderna suele emplear unas máquinas para extraer el carbón que utilizan tambores rotatorios dotados de picos para arrancar el carbón de la veta en grandes pedazos.

En la minería de superficie se utilizan palas de enormes dimensiones para extraer el carbón. Estas palas retiran antes la tierra y las rocas superiores, para que las vetas puedan ser extraídas. El carbón que se extrae se carga en grandes camiones para ser transportado.