Combustibles fósiles: qué son y cómo impulsan la energía global

Las personas necesitamos energía para poder llevar a cabo muchas de las actividades que desarrollamos. Esto implica desde calentar nuestro hogar en los meses de frío a poder desplazarnos gracias a algún medio de transporte. En el tejido industrial, su uso abarca segmentos que han sido siempre consustanciales a la evolución humana, como la agricultura. También las modernas fábricas que producen en serie toda clase de aparatos de tecnología, de automoción o de consumo en general.

Energías renovables vs. combustibles fósiles: principales diferencias

Existen dos tipos de fuentes de energía desde el punto de vista de su procedencia.

• Energías renovables: se caracterizan porque se reemplazan con el uso del tiempo, es decir, tienen una vocación de permanencia, no causando -por regla general- un deterioro en el medioambiente y en los ecosistemas. Los parques eólicos, los solares o los basados en la energía hidráulica o en la mareomotriz son algunos ejemplos.
• Energías no renovables: tienen el problema de que su uso es finito. Por este motivo, están amenazadas permanentemente por el riesgo de desaparición si se produce una sobreexplotación continuada. Esta realidad provoca, con frecuencia, una tendencia hacia el incremento en el precio del petróleo.  Dentro de esta tipología, se engloban los combustibles fósiles. Estos se basan en los depósitos de organismos fósiles que en algún momento del pasado estuvieron vivos. Gracias a un proceso que se extienden durante varios siglos, se conforma el combustible fósil a través de las uniones que se producen entre el carbón y el hidrógeno a partir de la descomposición de la materia orgánica, es decir, de todos aquellos restos de plantas o animales que tras morir se han ido transformando por la acción de la propia naturaleza.

¿Qué tipos de combustibles fósiles existen y cómo se forman?

En general, se pueden clasificar los combustibles fósiles en tres: carbón, petróleo y gas natural.

• El carbón se origina a lo largo de varios millones de años por el depósito en la tierra de materia vegetal que, de manera paulatina, se compacta y se calienta. Suele extraerse de las minas, según explica la U.S. Energy Information Administration (EIA). Se prevé que la demanda de carbón disminuya en las economías avanzadas en los próximos años, a medida que las energías renovables lo reemplacen cada vez más en la generación de electricidad, de acuerdo con la Agencia Internacional de la Energía (IEA).
• El petróleo tiene su origen en los restos de microorganismos marinos que se acumulan en el fondo de los océanos. En un proceso lento pero constante que se puede extender durante varios millones de años, estos materiales se depositan en rocas, en las que el petróleo, más adelante, se extrae por medio de las plataformas de explotación, transformándose mediante un proceso de refinamiento. Es decir, el crudo del petróleo es una mezcla de hidrocarburos desde el más sencillo (CH4, metano), hasta especies complejas con 40 átomos de carbono, pero se tiene que transformar a través de un procedimiento de destilación fraccionada para ser útil. Se puede encontrar a distintas profundidades de los mares, desde los 600 metros hasta los 5.000 metros. El problema principal es que tanto su extracción como su utilización provocan elevados niveles de polución. Entre los usos más frecuentes del petróleo cabe destacar: el de combustible doméstico e industrial, el de carburante y lubricante, y como materia prima básica en la industria petroquímica.
• El gas natural es un recurso fósil gaseado y, en general, limpio si se le compara con el petróleo o con el carbón. Su origen es el mismo que el del petróleo (el depósito de microorganismos marinos), aunque a diferencia de éste se comenzó a utilizar masivamente hace apenas tres décadas. Consiste, fundamentalmente, en metano que queda comprimido en las grandes profundidades de la tierra y que se extrae, también, gracias a la perforación. Su uso es más extendido gracias, entre otras razones, a su alto poder calórico,  su fácil uso en hogares e industrias y su versatilidad.  Uno de sus problemas principales es que sus precios en el mercado están íntimamente ligados a los del petróleo, por lo que suelen tener una tendencia cíclica al encarecimiento.

Historia de los combustibles fósiles: de la Revolución Industrial hasta hoy

1. A pesar de que en el siglo XVIII ya se utilizaba el petróleo con fines médicos y militares, la principal fuente de energía era la madera, que se usaba para quemar y encender fuego tanto en hogares como en las incipientes fábricas e industrias. En mucha menor medida, algunas plantas de producción apostaban por los molinos de agua como generadores de energía.
2. A partir del XIX, la llegada de la Revolución Industrial significó el uso masivo del carbón, principal materia prima para alimentar a la máquina de vapor, que alcanzó el liderato mundial como principal combustible y lo mantuvo hasta mediados del siglo XX. En ese momento, que coincidió, aproximadamente, con el final de la II Guerra Mundial, el petróleo le sustituyó como principal commodity para la generación de electricidad, gracias a su bajo coste.
3. La extensión en el uso del petróleo y del gas como grandes fuentes energéticas se fomentó para el uso de innovaciones industriales como, por ejemplo, el motor de combustión interna. Un elemento clave para que primero, los automóviles y algo más tarde los aviones, cambiaran para siempre el comercio y las comunicaciones mundiales. Además, el desarrollo de la electricidad facilitó que se pudiera almacenar y transportar la energía de un modo estandarizado, favoreciendo su consumo y el mantenimiento continuo del alumbrado tanto en las crecientes ciudades como en las fábricas. Todo ello ayudó a conformar una Segunda Revolución Industrial en lo que al uso de energías se refiere. En 1973, esta jerarquía comenzó a cambiar. La Crisis del Petróleo sobrevino debido a que los integrantes de la Organización de Países Exportadores de Petróleo (OPEP) se negaron a comercializar con los aliados de Israel en la guerra de Yom Kippur. La necesidad del mundo desarrollado de seguir manteniendo sus niveles de actividad propició el impulso de la energía nuclear y también de las energías renovables.
4. La movilidad, la sostenibilidad, la conectividad y las construcciones inteligentes son cuatro ejes que forman parte de las agendas de los principales gobiernos desde hace ya algunos años. Esto está requiriendo la implementación de cambios muy profundos para su abordaje pero que, desde el punto de vista de la energía, tiene que contar con un añadido muy relevante: la apuesta global por las fuentes de energía libres de carbono. Se trata, en definitiva, de la Tercera Revolución Industrial en la que, una vez más, la energía tendrá un rol clave. Y dentro de ella el papel protagonista parece que ya tiene dueño. En concreto, es el hidrógeno, el elemento más abundante en el universo, con grandes concentraciones tanto en los océanos como en la atmósfera,  y que está llamado a liderar el cambio.

Esta realidad subraya el debate entre los partidarios de utilizar sólo energías verdes y fuentes renovables para garantizar la sostenibilidad del planeta, frente a aquellos que estiman que para abordar el profundo proceso de innovación tecnológica en el que ya estamos inmersos, es esencial disponer del hidrógeno para tener éxito.

Según el último informe mundial sobre el hidrógeno elaborado por la IEA, la producción ha superado la barrera de los 100 millones de toneladas (Mt), siendo el gas natural sin captura de carbono (conocido como hidrógeno gris) la fuente de más del 70% de la producción dedicada. Dicha producción ha supuesto un coste ambiental,  alcanzando aproximadamente las 950 millones de toneladas de dióxido de carbono (CO2) anuales.

Entre las alternativas posibles para reducir esas emisiones se encuentran los electrolizadores, dispositivos que separan las moléculas de agua (H2O) en oxígeno (O2) e hidrógeno (H2). Cuando se alimentan de energía renovable generan hidrógeno verde. Sin embargo, la producción de hidrógeno de bajas emisiones (y que incluye el hidrógeno verde y el azul) aún representa menos del 1 % de la producción mundial.

Ventajas y desventajas de los combustibles fósiles en la energía actual

• Alta densidad energética
• Infraestructura ya desarrollada
• Disponibilidad global
• Emisiones de CO2 elevadas
• Recursos limitados
• Impacto ambiental significativo