Combustible fósil

Un combustible fósil es un material que contiene hidrocarburos formado bajo tierra a partir de restos de plantas y animales muertos que los humanos extraen y queman como combustible. Los principales combustibles fósiles son el carbón, el petróleo y el gas natural, que los humanos extraen a través de la minería y la perforación. Los combustibles fósiles se pueden quemar para proporcionar calor para su uso directo (por ejemplo, para cocinar), para impulsar motores (como los motores de combustión interna en vehículos automotores) o para generar electricidad.

El principal origen de los combustibles fósiles es la descomposición anaeróbica de organismos muertos enterrados, que contienen moléculas orgánicas creadas en la antigua fotosíntesis. Las transiciones de estos materiales de origen a combustibles fósiles con alto contenido de carbono generalmente requieren un proceso geológico de millones de años, a veces más de 650 millones de años.

Los combustibles fósiles pueden ser transformados en otros productos químicos o derivados por las industrias químicas y de refinación. Los combustibles fósiles refinados de uso común incluyen queroseno, gasolina y propano, y los productos químicos comunes incluyen la mayoría de los plásticos y productos químicos agrícolas, como fertilizantes y pesticidas. El 84% del consumo de energía primaria en el mundo y el 64% de la electricidad provino de combustibles fósiles en 2019.

Los combustibles fósiles causan graves daños ambientales y consecuencias negativas directas sobre las comunidades locales en todas las etapas de su uso: extracción, transporte y consumo de los combustibles. Más del 80 % del dióxido de carbono (CO ₂) emitido por los seres humanos proviene de la quema de combustibles fósiles: alrededor de 35 000 millones de toneladas al año, en comparación con los 4 000 millones del cambio de uso del suelo. Los procesos naturales en la Tierra, principalmente la absorción por el océano, solo pueden eliminar una pequeña parte de esta cantidad, por lo tanto, hay un aumento neto de muchos miles de millones de toneladas de dióxido de carbono atmosférico por año. Las fugas de metano también son importantes.El dióxido de carbono y el metano son gases de efecto invernadero, es decir, atrapan el calor en la atmósfera terrestre. Los combustibles fósiles son la principal fuente de emisiones de gases de efecto invernadero que causan el calentamiento global y la acidificación de los océanos. Además, la mayoría de las muertes por contaminación del aire se deben a partículas de combustibles fósiles y gases nocivos: se estima que esta contaminación cuesta más del 3 % del PIB mundial y que la eliminación gradual de los combustibles fósiles salvaría millones de vidas cada año.

El reconocimiento de la crisis climática, la contaminación y otros impactos negativos causados ​​por los combustibles fósiles ha llevado a una transición política generalizada y un movimiento activista centrado en poner fin a su uso a favor de la energía sostenible. Sin embargo, debido a que la industria de los combustibles fósiles está tan fuertemente integrada en la economía global y fuertemente subsidiada, se espera que esta transición tenga impactos económicos significativos. Muchas partes interesadas argumentan que este cambio debe ser una transición justa y crear una política que aborde las cargas sociales creadas por los activos varados de la industria de los combustibles fósiles.

La política internacional, en la forma del Objetivo de Desarrollo Sostenible 7 de las Naciones Unidas: Energía Limpia y Asequible, el Objetivo de Desarrollo Sostenible 13: Acción Climática y el Acuerdo Climático de París, está diseñada para facilitar esta transición a nivel global. En 2021, la Agencia Internacional de la Energía concluyó que no se podrían abrir nuevos proyectos de extracción de combustibles fósiles si la economía y la sociedad mundial quieren evitar los peores impactos del cambio climático y cumplir los objetivos internacionales para la mitigación del cambio climático.

Origen

La teoría de que los combustibles fósiles se formaron a partir de restos fosilizados de plantas muertas por exposición al calor y la presión en la corteza terrestre durante millones de años fue presentada por primera vez por Andreas Libavius ​​"en su Alchemia [Alquimia] de 1597" y más tarde por Mikhail Lomonosov "ya en 1757 y ciertamente por 1763". El primer uso del término "combustible fósil" ocurre en el trabajo del químico alemán Caspar Neumann, en traducción al inglés en 1759. El Oxford English Dictionary señala que en la frase "combustible fósil" el adjetivo "fósil" significa "[o] obtenido al excavar; encontrado enterrado en la tierra", que data de al menos 1652, antes de que el sustantivo inglés "fósil" llegara a referirse principalmente a organismos muertos hace mucho tiempo a principios del siglo XVIII.

El fitoplancton y el zooplancton acuáticos que murieron y sedimentaron en grandes cantidades en condiciones anóxicas hace millones de años comenzaron a formar petróleo y gas natural como resultado de la descomposición anaeróbica. A lo largo del tiempo geológico, esta materia orgánica, mezclada con lodo, quedó enterrada bajo más capas pesadas de sedimento inorgánico. La alta temperatura y presión resultantes hicieron que la materia orgánica se alterara químicamente, primero en un material ceroso conocido como kerógeno, que se encuentra en los esquistos bituminosos, y luego, con más calor, en hidrocarburos líquidos y gaseosos en un proceso conocido como catagénesis. A pesar de estas transformaciones impulsadas por el calor (que aumentan la densidad de energía en comparación con la materia orgánica típica mediante la eliminación de átomos de oxígeno), la energía liberada en la combustión sigue siendo de origen fotosintético.

Las plantas terrestres tendían a formar carbón y metano. Muchos de los yacimientos de carbón datan del período Carbonífero de la historia de la Tierra. Las plantas terrestres también forman kerógeno tipo III, una fuente de gas natural. Aunque los combustibles fósiles se forman continuamente por procesos naturales, se clasifican como recursos no renovables porque tardan millones de años en formarse y las reservas viables conocidas se agotan mucho más rápido de lo que se generan nuevas.

Hay una amplia gama de compuestos orgánicos en cualquier combustible dado. La mezcla específica de hidrocarburos le da al combustible sus propiedades características, como densidad, viscosidad, punto de ebullición, punto de fusión, etc. Algunos combustibles, como el gas natural, por ejemplo, contienen solo componentes gaseosos de muy bajo punto de ebullición. Otros, como la gasolina o el diésel, contienen componentes con un punto de ebullición mucho mayor.

Importancia

Los combustibles fósiles son de gran importancia porque pueden quemarse (oxidarse a dióxido de carbono y agua), produciendo cantidades significativas de energía por unidad de masa. El uso del carbón como combustible es anterior a la historia registrada. El carbón se utilizó para hacer funcionar hornos para la fundición de minerales metálicos. Si bien los hidrocarburos semisólidos de las filtraciones también se quemaron en la antigüedad, se usaron principalmente para impermeabilización y embalsamamiento.

La explotación comercial del petróleo comenzó en el siglo XIX.

El gas natural, que antes se quemaba como un subproducto innecesario de la producción de petróleo, ahora se considera un recurso muy valioso. Los depósitos de gas natural también son la principal fuente de helio.

El petróleo crudo pesado, que es mucho más viscoso que el petróleo crudo convencional, y las arenas bituminosas, donde se encuentra betún mezclado con arena y arcilla, comenzaron a ser más importantes como fuentes de combustible fósil a principios de la década de 2000. El esquisto bituminoso y materiales similares son rocas sedimentarias que contienen querógeno, una mezcla compleja de compuestos orgánicos de alto peso molecular, que producen petróleo crudo sintético cuando se calientan (pirolizan). Con procesamiento adicional, pueden emplearse en lugar de otros combustibles fósiles establecidos. Durante las décadas de 2010 y 2020 hubo una desinversión de la explotación de dichos recursos debido a su alto costo de carbono en relación con las reservas más fáciles de procesar.

Antes de la segunda mitad del siglo XVIII, los molinos de viento y de agua proporcionaban la energía necesaria para trabajos como moler harina, aserrar madera o bombear agua, mientras que la quema de madera o turba proporcionaba calor doméstico. El uso a gran escala de combustibles fósiles, carbón al principio y petróleo después, en máquinas de vapor permitió la Revolución Industrial. Al mismo tiempo, las luces de gas que utilizaban gas natural o gas de carbón se estaban generalizando. La invención del motor de combustión interna y su uso en automóviles y camiones aumentó considerablemente la demanda de gasolina y gasóleo, ambos fabricados a partir de combustibles fósiles. Otras formas de transporte, ferrocarriles y aviones, también requieren combustibles fósiles. El otro uso importante de los combustibles fósiles es la generación de electricidad y como materia prima para la industria petroquímica. El alquitrán, un remanente de la extracción del petróleo,

Efectos ambientales

La quema de combustibles fósiles tiene una serie de externalidades negativas: impactos ambientales dañinos donde los efectos se extienden más allá de las personas que usan el combustible. Los efectos reales dependen del combustible en cuestión. Todos los combustibles fósiles liberan CO ₂ cuando se queman, lo que acelera el cambio climático. La quema de carbón, y en menor medida del petróleo y sus derivados, contribuye a la formación de partículas atmosféricas, smog y lluvia ácida.

El cambio climático está impulsado en gran medida por la liberación de gases de efecto invernadero como el CO ₂, siendo la quema de combustibles fósiles la principal fuente de estas emisiones. En la mayor parte del mundo, el cambio climático está afectando negativamente a los ecosistemas. Esto incluye contribuir a la extinción de especies (ver también riesgo de extinción por el cambio climático) y reducir la capacidad de las personas para producir alimentos, lo que se suma al problema del hambre en el mundo. El aumento continuo de las temperaturas globales conducirá a más efectos adversos tanto en los ecosistemas como en las personas, y la Organización Mundial de la Salud ha declarado que el cambio climático es la mayor amenaza para la salud humana en el siglo XXI.

La combustión de combustibles fósiles genera ácidos sulfúrico y nítrico, que caen a la Tierra en forma de lluvia ácida, afectando tanto las áreas naturales como el entorno construido. Los monumentos y esculturas hechos de mármol y piedra caliza son particularmente vulnerables, ya que los ácidos disuelven el carbonato de calcio.

Los combustibles fósiles también contienen materiales radiactivos, principalmente uranio y torio, que se liberan a la atmósfera. En 2000, se liberaron alrededor de 12.000 toneladas de torio y 5.000 toneladas de uranio en todo el mundo a partir de la quema de carbón. Se estima que durante 1982, la quema de carbón en EE. UU. liberó 155 veces más radiactividad a la atmósfera que el accidente de Three Mile Island.

La quema de carbón también genera grandes cantidades de cenizas de fondo y cenizas volantes. Estos materiales se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones (ver Reutilización de cenizas volantes), utilizando, por ejemplo, alrededor del 40% de la producción de los Estados Unidos.

Además de los efectos que resultan de la quema, la recolección, el procesamiento y la distribución de combustibles fósiles también tienen efectos ambientales. Los métodos de extracción de carbón, en particular la extracción de cimas de montañas y la minería a cielo abierto, tienen impactos ambientales negativos, y la extracción de petróleo en alta mar representa un peligro para los organismos acuáticos. Los pozos de combustibles fósiles pueden contribuir a la liberación de metano a través de emisiones de gases fugitivos. Las refinerías de petróleo también tienen impactos ambientales negativos, incluida la contaminación del aire y el agua. El carbón a veces se transporta en locomotoras diésel, mientras que el petróleo crudo se transporta normalmente en buques cisterna, lo que requiere la combustión de combustibles fósiles adicionales.

Ha surgido una variedad de esfuerzos de mitigación para contrarrestar los efectos negativos de los combustibles fósiles. Esto incluye un movimiento para utilizar fuentes de energía alternativas, como la energía renovable. La regulación ambiental utiliza una variedad de enfoques para limitar estas emisiones; por ejemplo, reglas contra la liberación de productos de desecho como cenizas volantes a la atmósfera. Otros esfuerzos incluyen incentivos económicos, como mayores impuestos a los combustibles fósiles y subsidios para tecnologías de energía alternativa como paneles solares.

En diciembre de 2020, las Naciones Unidas publicaron un informe que decía que a pesar de la necesidad de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, varios gobiernos están "doblando la apuesta" en los combustibles fósiles, en algunos casos desviando más del 50 % de su financiación de estímulo de recuperación de COVID-19 a la producción de combustibles fósiles. en lugar de a la energía alternativa. El secretario general de la ONU, António Guterres, declaró que "la humanidad está librando una guerra contra la naturaleza. Esto es suicida. La naturaleza siempre contraataca, y ya lo está haciendo con una fuerza y ​​una furia crecientes". Sin embargo, Guterres también dijo que todavía hay motivos para la esperanza, anticipando el plan de Joe Biden para que EE. UU. se una a otros grandes emisores como China y la UE en la adopción de objetivos para alcanzar cero emisiones netas para 2050.

Enfermedad y muertes

La contaminación ambiental de los combustibles fósiles afecta a los humanos porque las partículas y otros contaminantes del aire de la combustión de combustibles fósiles causan enfermedades y muerte cuando se inhalan. Estos efectos sobre la salud incluyen muerte prematura, enfermedad respiratoria aguda, asma agravada, bronquitis crónica y disminución de la función pulmonar. Las personas pobres, desnutridas, muy jóvenes y muy ancianas, y las personas con enfermedades respiratorias preexistentes y otros problemas de salud corren un mayor riesgo. Las muertes por contaminación del aire a nivel mundial debido a los combustibles fósiles en 2018 se han estimado en más de 8 millones de personas, casi 1 de cada 5 muertes en todo el mundo.

Si bien todas las fuentes de energía tienen inherentemente efectos adversos, los datos muestran que los combustibles fósiles provocan los niveles más altos de emisiones de gases de efecto invernadero y son los más peligrosos para la salud humana. Por el contrario, las fuentes modernas de energía renovable parecen ser más seguras para la salud humana y más limpias. La tasa de mortalidad por accidentes y contaminación del aire en la UE es la siguiente por teravatio-hora: carbón (24,6 muertes), petróleo (18,4 muertes), gas natural (2,8 muertes), biomasa (4,6 muertes), energía hidroeléctrica (0,02 muertes), energía nuclear (0,07 muertes), eólica (0,04 muertes) y solar (0,02 muertes). Las emisiones de gases de efecto invernadero de cada fuente de energía son las siguientes, medidas en toneladas: carbón (820 toneladas), petróleo (720 toneladas), gas natural (490 toneladas), biomasa (78-230 toneladas), energía hidroeléctrica (34 toneladas), energía nuclear energía (3 toneladas), eólica (4 toneladas) y solar (5 toneladas).Como muestran los datos, el carbón, el petróleo, el gas natural y la biomasa causan tasas de mortalidad más altas y niveles más altos de emisiones de gases de efecto invernadero que la energía hidroeléctrica, la energía nuclear, la eólica y la solar. Los científicos proponen que se han salvado 1,8 millones de vidas reemplazando las fuentes de combustibles fósiles con energía nuclear.

Reducir progresivamente

La eliminación de combustibles fósiles es la reducción gradual del uso y la producción de combustibles fósiles a cero.Es parte de la transición de energía renovable en curso. Los esfuerzos actuales en la eliminación de los combustibles fósiles implican reemplazar los combustibles fósiles con fuentes de energía sostenibles en sectores como el transporte y la calefacción. Las alternativas a los combustibles fósiles incluyen la electrificación, el hidrógeno verde y los biocombustibles. Las políticas de eliminación incluyen restricciones tanto del lado de la demanda como del lado de la oferta, mientras que los enfoques del lado de la demanda buscan reducir el consumo de combustibles fósiles, las iniciativas del lado de la oferta buscan restringir la producción para acelerar el ritmo de la transición energética y la reducción de las emisiones.

Solo transición

La transición justa es un marco desarrollado por el movimiento sindical para abarcar una gama de intervenciones sociales necesarias para garantizar los derechos y medios de subsistencia de los trabajadores cuando las economías están cambiando hacia la producción sostenible, principalmente combatiendo el cambio climático y protegiendo la biodiversidad. En Europa, los defensores de una transición justa quieren unir la justicia social y climática, por ejemplo, para los trabajadores del carbón en regiones en desarrollo dependientes del carbón que carecen de oportunidades de empleo más allá del carbón.

Despojo

La desinversión en combustibles fósiles o la desinversión en combustibles fósiles y la inversión en soluciones climáticas es un intento de reducir el cambio climático ejerciendo presión social, política y económica para la desinversión institucional de activos, incluidas acciones, bonos y otros instrumentos financieros relacionados con empresas involucradas en la extracción de combustibles fósiles. combustibles

Las campañas de desinversión de combustibles fósiles surgieron en los campus de los Estados Unidos en 2011 cuando los estudiantes instaron a sus administraciones a convertir las inversiones de dotación en la industria de los combustibles fósiles en inversiones en energía limpia y en las comunidades más afectadas por el cambio climático. En 2012, Unity College en Maine se convirtió en la primera institución de educación superior en deshacerse de su dotación de combustibles fósiles.Para 2015, la desinversión en combustibles fósiles fue, según se informa, el movimiento de desinversión de más rápido crecimiento en la historia. En octubre de 2021, un total de 1.485 instituciones que representaban 39,2 billones de dólares en activos en todo el mundo habían iniciado o se habían comprometido a desinvertir en combustibles fósiles.

Sector industrial

En 2019, Saudi Aramco se cotizó y alcanzó una valoración de 2 billones de dólares en su segundo día de cotización, después de la oferta pública inicial más grande del mundo.

Efectos económicos

Se estima que la contaminación del aire por combustibles fósiles en 2018 costó US $ 2,9 billones, o el 3,3% del PIB mundial.

Subvenciones

Los subsidios a los combustibles fósiles son subsidios energéticos a los combustibles fósiles. Pueden ser exenciones fiscales sobre el consumo, como un impuesto sobre las ventas más bajo para el gas natural para calefacción residencial; o subsidios a la producción, como exenciones fiscales a la exploración de petróleo. O pueden ser externalidades negativas gratuitas o baratas; como la contaminación del aire o el cambio climático debido a la quema de gasolina, diesel y combustible para aviones. Algunos subsidios a los combustibles fósiles son a través de la generación de electricidad, como los subsidios para las centrales eléctricas de carbón.

A pesar de que los países del G20 se han comprometido a eliminar gradualmente los subsidios ineficientes a los combustibles fósiles, es posible que continúen debido a la demanda de los votantes o por seguridad energética. Los subsidios al consumo mundial de combustibles fósiles en 2021 se han estimado en 440 mil millones de dólares.La eliminación de los subsidios a los combustibles fósiles reduciría en gran medida las emisiones globales de carbono y reduciría los riesgos para la salud de la contaminación del aire. A partir de 2021, se cree que los subsidios a los combustibles fósiles serán más altos que los subsidios agrícolas dañinos para el medio ambiente y los subsidios al agua dañinos para el medio ambiente.

Actividades de cabildeo

El "lobby de los combustibles fósiles" es un término utilizado para etiquetar a los representantes pagados de las corporaciones involucradas en la industria de los combustibles fósiles (petróleo, gas, carbón), así como industrias relacionadas como productos químicos, plásticos, aviación y otros medios de transporte. Debido a su riqueza y la importancia de la energía, el transporte y las industrias químicas para las economías locales, nacionales e internacionales, estos grupos de presión tienen la capacidad y el dinero para intentar tener una influencia desmesurada en la política gubernamental. En particular, se sabe que los grupos de presión obstruyen las políticas relacionadas con la protección ambiental, la salud ambiental y la acción climática.

Los grupos de presión están activos en la mayoría de las economías intensivas en combustibles fósiles con gobernanza democrática, con informes sobre los grupos de presión más destacados en Canadá, Australia, Estados Unidos y Europa; sin embargo, los grupos de presión están presentes en muchas partes del mundo. Las grandes compañías petroleras como ExxonMobil, Shell, BP, TotalEnergies, Chevron Corporation y ConocoPhillips se encuentran entre las corporaciones más grandes asociadas con el lobby de los combustibles fósiles. El Instituto Americano del Petróleo es un poderoso cabildero de la industria para Big Oil con una influencia significativa en Washington, DCAlgunos observadores también han criticado la presencia de las principales empresas de combustibles fósiles en los foros mundiales de toma de decisiones, como el Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático, las negociaciones del Acuerdo Climático de París, el Plástico y otros foros internacionales. El lobby es conocido por explotar las crisis internacionales, como la pandemia de COVID-19 o la invasión rusa de Ucrania en 2022, para tratar de revertir las regulaciones existentes o justificar el desarrollo de nuevos combustibles fósiles.