Combustible fósil para niños
Un combustible fósil es un tipo de energía que se formó hace millones de años a partir de restos de plantas y animales. Estos restos quedaron enterrados bajo tierra y, con el tiempo, la presión y el calor los transformaron en sustancias con mucha energía, como el carbón, el petróleo y el gas natural.
Los combustibles fósiles no son energía renovable, lo que significa que no se pueden reponer rápidamente una vez que se agotan. Se usan mucho en el transporte (coches, aviones), para generar electricidad, para calentar casas, en la agricultura, para cocinar y para fabricar plásticos.
En 2022, más del 80% de la energía que se usó en el mundo y más del 60% de la electricidad provenían de combustibles fósiles. Sin embargo, quemar estos combustibles libera gases de efecto invernadero que son la principal causa del calentamiento global. En 2023, estas emisiones alcanzaron un nivel muy alto, lo que significa que las temperaturas del planeta seguirán subiendo. El dióxido de carbono en la atmósfera ha aumentado más rápido que nunca en los últimos veinte años.
Debido a los problemas ambientales como el cambio climático y la contaminación que causan los combustibles fósiles, muchos países y grupos de personas están buscando usar más energías renovables y sostenibles. Esta transición es un gran desafío porque la industria de los combustibles fósiles es muy grande y está muy conectada con la economía mundial.
Contenido
- ¿Qué son los combustibles fósiles y cómo se forman?
- Tipos de combustibles fósiles
- Importancia y usos de los combustibles fósiles
- Impacto ambiental de los combustibles fósiles
- ¿Dónde se encuentran los combustibles fósiles?
- Reservas y producción de combustibles fósiles
- Consumo mundial de combustibles fósiles
- Límites y alternativas a los combustibles fósiles
- Galería de imágenes
- Véase también
¿Qué son los combustibles fósiles y cómo se forman?
Los combustibles fósiles son la principal fuente de energía en el mundo. En 2006, el petróleo representaba el 35.9% de la energía mundial, el carbón el 27.4% y el gas natural el 22.8%. Juntos, los combustibles fósiles sumaban el 86% de la energía primaria. Se pueden usar directamente o en centrales térmicas para producir electricidad.
Otras fuentes de energía usadas en 2006 incluían la energía hidroeléctrica (6.3%), la energía nuclear (5.9%) y, en menor medida, la energía solar, energía eólica y energía geotérmica, que en total sumaban solo el 1.0%.
La producción de combustibles fósiles ha aumentado. Entre 1996 y 2006, la producción mundial creció un 26%, más que la energía nuclear (16%) y la hidroeléctrica (20%).
¿Cómo se originan los combustibles fósiles?
Los combustibles fósiles se formaron por la descomposición de restos de organismos que se acumularon en el fondo de mares o lagos hace millones de años. Estos restos quedaron cubiertos por capas de sedimentos. Con el tiempo, la gran presión y las altas temperaturas (cientos de grados Celsius) transformaron la materia orgánica.
Primero se formó una sustancia cerosa llamada queroseno (a unos 50°C), luego petróleo (a unos 100°C) y finalmente gas natural (a 120-150°C).
El carbón se formó a partir de plantas terrestres, como árboles, que vivían en zonas pantanosas. Estas plantas quedaron enterradas bajo sedimentos. La mayoría de los yacimientos de carbón se formaron en el período Carbonífero.
Para que se formaran los combustibles fósiles se necesitó una enorme cantidad de materia orgánica y mucho tiempo. Por ejemplo:
- Un litro de gasolina es el resultado de unas 23.5 toneladas de material orgánico antiguo depositado en el fondo del océano.
- El combustible fósil consumido en 1997 equivalía a toda la materia vegetal que creció en la Tierra y en los océanos durante 422 años.
Tipos de combustibles fósiles
Los principales combustibles fósiles son el petróleo, el carbón, el gas natural y el gas licuado del petróleo. Se formaron por la acumulación de grandes cantidades de restos de plantas y animales en lugares donde no había oxígeno, como fondos marinos o lacustres. Luego, fueron cubiertos por capas de sedimento. La presión y la temperatura transformaron estos restos en petróleo, carbón y gas.
Estos combustibles son recursos no renovables porque no se pueden reponer en poco tiempo. Quemar grandes cantidades de ellos no ayuda a limitar el calentamiento global.
Petróleo: el oro negro
El petróleo es un líquido espeso compuesto de carbono e hidrógeno. Se encuentra a profundidades de entre 600 y 5000 metros. Los egipcios lo usaban para conservar momias y los romanos como combustible para la iluminación.
El petróleo y sus derivados tienen muchos usos. Además de ser un combustible importante, es una materia prima clave para la industria. Con él se fabrican fibras, caucho artificial, plásticos, jabones, asfalto, tintas, neumáticos, gasolina y muchos otros productos.
El petróleo crudo se extrae de los yacimientos y luego se lleva a refinerías para ser transformado. Allí se limpia y se calienta a altas temperaturas (unos 320-340°C) para convertirlo en gas. Este gas sube por una torre de destilación, donde se enfría y se condensa en diferentes niveles, separando productos como butano, gasolina, queroseno, gasóleo y subproductos para fabricar fuel, aceites lubricantes y alquitrán.
Carbón: la roca energética
El carbón es un mineral que se formó a partir de restos de plantas. Estos restos quedaron enterrados y, bajo presión y calor, se transformaron en carbón. La mayoría de los carbones que se usan hoy provienen de helechos y gimnospermas que crecieron hace millones de años.
El carbón es importante por su capacidad de producir calor, lo que lo hace útil como combustible. También se usa para obtener materias primas para la industria química, que luego se usan para fabricar otros productos. Las primeras máquinas de vapor, usadas en barcos y trenes, funcionaban con carbón. Aunque el petróleo lo reemplazó en muchos usos, el carbón sigue siendo una materia prima para fabricar plásticos, colorantes, perfumes y aceites.
Gas natural: el combustible invisible
El gas natural está compuesto principalmente por metano. Se encuentra bajo tierra, a menudo en los mismos lugares donde hay petróleo. Se extrae con tuberías y se almacena en grandes contenedores. Luego se distribuye a través de gasoductos. Es inodoro e incoloro, por eso se le añade una sustancia con un olor fuerte (metilmercaptano) para que sea fácil detectar cualquier escape.
El gas natural se usa para generar electricidad, en sistemas de refrigeración, como combustible para autobuses, coches y barcos, y en electrodomésticos como hornos y calentadores. También es una materia prima para la industria.
Se puede obtener un gas similar al gas natural, llamado biogás, a partir de residuos orgánicos.
Importancia y usos de los combustibles fósiles
Los combustibles fósiles han sido muy importantes para el desarrollo humano porque se queman fácilmente y alimentan la fabricación de muchos productos, desde el acero hasta los plásticos.
Además de energía, la producción de combustibles fósiles también genera productos útiles para fabricar medicamentos, plásticos, fertilizantes, pinturas y materiales de construcción. El carbón y el petróleo son materias primas clave para muchos productos químicos.
Antes del siglo XVIII, la energía venía de molinos de viento y agua, y el calor doméstico de quemar madera. El uso a gran escala de combustibles fósiles, primero carbón y luego petróleo, impulsó la Revolución Industrial con las máquinas de vapor. La invención del motor de combustión interna aumentó la demanda de gasolina y gasóleo para coches y camiones. Otros transportes como trenes y aviones también usan combustibles fósiles. Otro uso importante es la generación de electricidad y como materia prima para la industria petroquímica. El alquitrán, un residuo del petróleo, se usa para construir carreteras.
Impacto ambiental de los combustibles fósiles
Combustibles fósiles y el cambio climático
Las emisiones de gases de efecto invernadero al quemar combustibles fósiles son la principal causa del cambio climático. Estas emisiones ocurren tanto al producir como al usar los combustibles. Por ejemplo, las fugas de gas y la quema en antorcha liberan metano.
Estas emisiones contribuyen al calentamiento global, lo que ha causado un aumento constante de la temperatura de la Tierra. El año 2024 fue el más cálido registrado, superando en 1.5 °C el nivel de temperatura de antes de la era industrial.
El cambio climático ya está afectando a los ecosistemas y a las personas en todo el mundo. Contribuye a la extinción de especies, afecta la producción de alimentos y pone en riesgo la seguridad alimentaria, lo que puede aumentar el problema del hambre. La Organización Mundial de la Salud considera que el cambio climático es la mayor amenaza para la salud humana en el siglo XXI.
Para reducir las emisiones, muchos países están dejando de usar combustibles fósiles y optando por energías renovables.
Contaminación del aire
Los combustibles fósiles contaminan porque al quemarse liberan gases de efecto invernadero. Estos gases absorben energía y liberan calor, contribuyendo al calentamiento del planeta. También causan la niebla fotoquímica y la lluvia ácida. Aunque se usan filtros para limpiar los gases antes de liberarlos al aire, una parte de los contaminantes siempre llega a la atmósfera terrestre.
Además, estos combustibles emiten otros gases dañinos para la salud y el ecosistema. El 80% de las emisiones de monóxido de carbono tóxico, dióxido de carbono, dióxido de azufre y óxidos de nitrógeno provienen de ellos.
Residuos sólidos y otros impactos
La quema de combustibles fósiles también genera residuos sólidos que deben ser tratados. El agua y el aire usados en los procesos deben ser devueltos al ambiente a temperaturas similares a las que tenían al ser tomados, lo cual es una obligación legal. También hay impactos en el paisaje debido a la extracción, las plantas de tratamiento, el transporte y las centrales térmicas.
¿Dónde se encuentran los combustibles fósiles?
Los combustibles fósiles no están distribuidos de manera uniforme en el mundo. Algunos países tienen grandes cantidades de petróleo y gas natural, mientras que otros no tienen nada. Esto hace que muchos países dependan económicamente de los productores extranjeros. Por ejemplo, España depende de Argelia para el suministro de gas natural.
El 80% de las reservas de petróleo mundiales están en solo trece países. El comercio y transporte de estos combustibles requiere mucha energía y ha generado conflictos y tensiones entre países.
Los combustibles fósiles no se pueden fabricar de forma viable, ya que se necesitaría más energía para producirlos de la que luego darían al quemarse. La naturaleza tarda millones de años en crearlos, pero los humanos los consumen mucho más rápido. El carbón se ha usado desde la Edad Media, pero su uso industrial comenzó con la Revolución Industrial. El petróleo se empezó a extraer en 1859 y su uso masivo con los automóviles en el siglo XX. Se estima que el petróleo se agotará antes de finales del siglo XXI. El gas natural también se agotará, aunque probablemente después del petróleo.
El crecimiento de los países en desarrollo aumenta la demanda de estos productos. Es importante que los países busquen y desarrollen otras fuentes de energía alternativas antes de que se agoten los combustibles fósiles, para evitar una crisis mundial en el transporte, la industria y la economía. Por ejemplo, la extracción de petróleo mundial está disminuyendo. La solución a los problemas energéticos no vendrá de una sola fuente, sino de una buena combinación de fuentes de energía.
Reservas y producción de combustibles fósiles
Las reservas de energía primaria son las cantidades que hay bajo tierra. Estas reservas pueden aumentar si se descubren nuevos yacimientos, aunque cada vez es más difícil. Las reservas incluyen la cantidad total, de la cual se resta lo que no es posible o rentable extraer.
Los flujos son la cantidad que se extrae en un tiempo determinado. El petróleo, el carbón y el gas natural representaron el 79.6% de la producción de energía primaria en 2002.
Datos de reservas (aseguradas) entre 2005 y 2007:
- Petróleo: 1119-1317 millones de barriles.
- Gas natural: 175-181 billones de m³.
- Carbón: 905 millones de toneladas.
Datos de producción diaria en 2006:
- Petróleo: 84 millones de barriles por día.
- Gas: 2.960 billones de m³.
- Carbón: 9280 toneladas.
Según las estimaciones más optimistas, los años de producción restantes son:
- Petróleo: 43 años
- Gas: 167 años
- Carbón: 417 años
Estos cálculos asumen que la producción se mantendrá constante, pero en realidad, el consumo de estos recursos ha ido aumentando. La producción de cada recurso alcanzará un punto máximo y luego disminuirá hasta que ya no sea rentable o posible extraerlo.
Consumo mundial de combustibles fósiles
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En 2024, el consumo global de combustibles fósiles alcanzó niveles récord. Las emisiones de dióxido de carbono del petróleo, gas y carbón sumaron aproximadamente 37.400 millones de toneladas, un aumento del 0.8% respecto al año anterior. Los combustibles fósiles siguieron siendo una parte importante de la energía mundial, aportando cerca del 60% de la electricidad generada en 2024.
El carbón fue la principal fuente de electricidad a nivel mundial, representando el 35% de la generación. El gas natural ocupó el segundo lugar, con más del 20%. Las centrales que usan petróleo aportaron una parte menor.
Las emisiones de los diferentes combustibles fósiles aumentaron en 2024: carbón (0.2%), petróleo (0.9%) y gas (2.4%). Estos contribuyeron con el 41%, 32% y 21% de las emisiones mundiales de CO2 de origen fósil, respectivamente. Por países, las emisiones de China (32% del total) aumentaron un 0.2%; las de Estados Unidos (13%) disminuyeron un 0.6%; las de la India (8%) aumentaron un 4.6%; y las de la Unión Europea (7%) disminuyeron un 3.8%. En España, en 2023, el 70% de la energía primaria provenía de combustibles fósiles, la mayoría importados.
Sin embargo, la Agencia Internacional de la Energía (AIE) predice que la demanda de combustibles fósiles comenzará a disminuir antes de 2030, gracias al rápido crecimiento de las energías limpias y las políticas que promueven la electrificación.
La forma en que el mundo obtiene energía está cambiando. En 2024, por primera vez, la electricidad generada por fuentes renovables y energía nuclear alcanzó el 40% del total mundial. Las energías renovables, como la hidroeléctrica (14%), eólica (8%) y solar (7%), representaron aproximadamente un tercio de la generación eléctrica global. La energía nuclear contribuyó con el 9%.
En cuanto a los costos, en 2020, el 62% de las energías renovables eran más económicas que el combustible fósil más barato. La energía solar y eólica son las más baratas, aunque requieren una inversión inicial que ha ido disminuyendo.
Límites y alternativas a los combustibles fósiles
Según la ley de la oferta y demanda, a medida que las reservas de combustibles fósiles disminuyan, sus precios subirán. Cuando los precios de estos combustibles sean más altos, las energías renovables se volverán más atractivas económicamente.
Por ejemplo, las gasolinas artificiales, que hoy son más caras de producir que las derivadas del petróleo, podrían ser rentables en el futuro. También se beneficiarán las energías renovables como la energía hidráulica, la energía eólica y la energía solar, y en algunos casos la geotérmica. Para producir electricidad, la energía nuclear es una opción económicamente competitiva, con costos similares a los de las centrales térmicas que usan combustibles fósiles.
Galería de imágenes
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Fuentes de energía primaria en el mundo en 2006
Véase también
En inglés: Fossil fuel Facts for Kids
