Combustibles Fósiles.
Autores: Erick Cortez, Daniel Minchala, Gabriel Narváez,
Sebastián Villalta y Kevin Pañi.
Universidad Politécnica Salesiana
Abstract: .................................................................................................................................. 3
Introducción:............................................................................................................................. 4
Carbón: .................................................................................................................................... 5
ORIGEN............................................................................................................................... 5
PROPIEDADES .................................................................................................................... 5
PROSPECCIÓN Y EXTRACCIÓN .......................................................................................... 5
PREPARACION .................................................................................................................... 5
TRANSPORTE ..................................................................................................................... 6
USOS ................................................................................................................................... 6
DERIVADOS DEL PODER CALORIFICON ............................................................................ 7
Petróleo: ................................................................................................................................... 7
ORIGEN............................................................................................................................... 7
PROPIEDADES .................................................................................................................... 7
PROSPECCIÓN Y EXTRACCIÓN .......................................................................................... 8
PREPARACIÓN .................................................................................................................... 8
TRANSPORTE ..................................................................................................................... 8
USOS ................................................................................................................................... 8
DERIVADOS Y PODER CALORÍFICO ................................................................................... 8
Gas Natural: .............................................................................................................................. 9
ORIGEN............................................................................................................................... 9
PROPIEDADES .................................................................................................................... 9
PROSPECCIÓN Y EXTRACCIÓN ........................................................................................ 10
PREPARACION .................................................................................................................. 10
TRANSPORTES.................................................................................................................. 11
USOS ................................................................................................................................. 11
DERIVADOS DEL PODER CALORIFICO ............................................................................. 12
Conclusiones:.......................................................................................................................... 12
Bibliografía: ........................................................................................................................... 13
Abstract:
Este trabajo presenta una visión técnica de los combustibles fósiles, particularmente carbón,
petróleo y gas natural, abarcando sus fuentes, propiedades, métodos de exploración y extracción,
preparación, transporte, usos y derivados, así como su poder calorífico.
carbón:
El carbón se forma por la descomposición de materia orgánica en condiciones de alta presión y
temperatura durante millones de años. Las características incluyen alto contenido de carbono,
diferentes formas físicas y pureza variable. La exploración y extracción del carbón se realiza
mediante métodos subterráneos y a cielo abierto, utilizando maquinaria especializada para extraer
recursos de formaciones geológicas. La preparación del carbón implica lavarlo y clasificarlo para
mejorar su calidad y eficiencia de combustión. Se transporta principalmente en trenes y barcos. El
carbón se utiliza principalmente para la generación de energía y la producción de acero, y sus
derivados son el coque y el carbón activado, que según su tipo y pureza tienen un importante poder
calorífico.
El petróleo se produce por la descomposición de organismos marinos en sedimentos en
condiciones de alta presión y temperatura. Sus propiedades incluyen su estado líquido, cambios de
viscosidad y composición química. La exploración petrolera se basa en métodos geofísicos y
geológicos para identificar y extraer depósitos del subsuelo mediante pozos. La preparación del
aceite implica refinarlo para separar componentes útiles como gasolina, diésel y queroseno. El
petróleo se transporta por oleoductos y camiones cisterna. Sus usos incluyen generación de
energía, combustible para el transporte y materia prima química. Los derivados del petróleo tienen
un alto poder calorífico y son esenciales para diversas industrias. gas natural:
El gas natural se forma junto con el petróleo o como resultado de la descomposición de materia
orgánica en condiciones anaeróbicas. Es gaseoso, inflamable y contiene principalmente metano.
El gas natural se explora y extrae utilizando métodos similares al petróleo, a saber, perforación y
fracturación hidráulica. La preparación del gas natural implica un procesamiento para eliminar
impurezas y fracciones no deseadas. Se transporta a través de gasoductos y en forma líquida (gas
natural licuado) para facilitar el transbordo. El gas natural se utiliza para la generación de
electricidad, calefacción y como materia prima en la industria petroquímica. Tiene un importante
poder calorífico y se considera un combustible más limpio en comparación con el carbón y el
petróleo.
El análisis proporciona una comprensión integral de cada combustible fósil, destacando su
importancia en la matriz energética global y sus impactos económicos y ambientales.
Introducción:
En el sector energético, tres recursos naturales básicos, el carbón, el petróleo y el gas natural,
desempeñan un papel crucial en la economía y el suministro de energía mundiales. Este
combustible fósil ha sido y sigue siendo la principal fuente de energía para una variedad de
aplicaciones industriales, de transporte y domésticas. El carbón, uno de los recursos más
abundantes y antiguos utilizados por los humanos, fue la piedra angular de la Revolución Industrial
y sigue siendo una fuente importante de generación de electricidad. Sin embargo, su uso está
asociado a altos niveles de emisiones de gases de efecto invernadero y otros contaminantes. El
petróleo es quizás la fuente de energía más versátil, la columna vertebral de la industria del
transporte y una materia prima importante para muchos productos petroquímicos. Su extracción y
minería han transformado economías enteras, pero también plantean importantes desafíos
ambientales y geopolíticos. El gas natural se considera una fuente de energía más limpia en
comparación con el carbón y el petróleo, y su uso ha aumentado debido a menores emisiones de
carbono y una mayor eficiencia de producción de energía. Este recurso también juega un papel
importante en la calefacción doméstica y la industria. Aunque estos recursos tienen ventajas
económicas y energéticas, también plantean graves problemas medioambientales. La extracción y
el uso de combustibles fósiles están indisolublemente ligados a la contaminación del aire, el
cambio climático y la degradación de los hábitats naturales. Como resultado, la transición hacia
una energía más sostenible se ha convertido en una prioridad global.
El informe proporciona un estudio exhaustivo de las propiedades y usos del carbón, el petróleo y
el gas natural, y una visión general completa de su impacto en la sociedad moderna y el medio
ambiente.
Carbón:
CONCEPTOS
“El carbón se forma por la acumulación y descomposición de material
ORIGEN
vegetal enterrado hace millones de años. Este proceso de carbonización tiene
lugar a alta presión y temperatura y convierte la materia vegetal en carbón
vegetal.” Crispín, D. H. (2016, 19 abril).
“El carbón es una roca sedimentaria rica en carbono y los diferentes tipos de
carbono tienen diferentes cantidades y propiedades. Los tipos de carbón más
importantes son la turba, el lignito, la antracita y la antracita. La calidad y el
PROPIEDADES
poder calorífico del carbón dependen del grado de carbonización y de las
condiciones en las que se forma.” Crispín, D. H. (2016, 19 abril).
“El carbón se extrae mediante minas a cielo abierto o subterráneas.
La exploración incluye la identificación y evaluación de depósitos de
PROSPECCIÓN
carbón. La minería se realiza mediante métodos como la perforación
Y
EXTRACCIÓN neumática. Los principales países productores de carbón son China, India,
Estados Unidos y Australia.
Utilice técnicas como el bloqueo, la excavación y la perforación, y las
máquinas de corte. El troceado es un proceso manual en el que los
trabajadores retiran el carbón con la ayuda de picos o varillas, y es muy
ineficiente y costoso” Plank, T., & Manning, C. E. (2019)
“Se produce cuando la madera o los residuos vegetales se calientan sin gas
(carbón vegetal) a temperaturas entre 400 y 700°C. Su poder calorífico
PREPARACION
triplica al de la madera, alcanzando entre 25.000 y 35.000 kJ/kg. Es cierto
que todas las llamas tienen el mismo color, pueden ser iguales, pero difieren
en forma y composición. El carbón mineral es una roca sedimentaria negra
rica en oxígeno formada por plantas que crecieron durante el período
Carbonífero
(hace
unos
300
millones
de
años).
Después de su extracción, el carbón pasa por un proceso de preparación para
eliminar impurezas y mejorar su calidad. Estos procesos incluyen la
clasificación, trituración, lavado y secado del carbón.” Bian, Z., Inyang, H.
I., Daniels, J. L., Otto, F., & Struthers, S. (2010).
“Debe enviarse a embalses para almacenamiento, minas en espera de venta
o centrales térmicas que necesitan almacenar carbono antes de los apagones
("reservas
de
seguridad").
Para
distancias
cortas
utilizar
cintas
transportadoras o carros, y para distancias largas utilizar trenes o barcos.
China, India, EE. UU., Australia, Colombia, Sudáfrica (algunos son grandes
compradores, otros son mayoristas), etc. Los envíos de carbón entre puertos
TRANSPORTE
nacionales o dentro de los principales puertos de la UE que reciben grandes
volúmenes de carbón pasan a formar parte de la flota más grande del mundo
parte. Es importante tomar precauciones en cada parte de su vehículo para
reducir su impacto en el medio ambiente. Aunque el carbón no es una
sustancia contaminante y nociva (lo cual es una ventaja) en comparación con
otros combustibles y sustancias radioactivas, es necesario tomar medidas
para evitar el polvo y crear métodos simples de limpieza del agua,
destruyendo así las áreas de almacenamiento de carbono.” Bergerson, J. A.,
& Lave, L. B. (2005).
“A través de varios procesos químicos y períodos prolongados de presión y
alta temperatura, estas hojas se convierten en carbón en un proceso llamado
carbonización. En resumen, se puede decir que después de la cosecha de las
hojas, comienzan a producirse bacterias anaerobias (especialmente celulosa
USOS
y lignina). Los cambios que convierten la madera en carbono son de dos
tipos: cambios químicos y cambios estructurales. En química, a medida que
se agrega carbono, se liberan hidrógeno y oxígeno. En algunos casos (como
la antracita) la producción está casi completa.” Coal--a complex natural
resource. (s. f.)., Pudasainee, D., Kurian, V., & Gupta, R. (2020).
“Se pueden distinguir diferentes tipos de carbón, de bajo a alto poder
DERIVADOS
DEL PODER
CALORIFICON
calorífico: turba, lignito, hulla y antracita. El carbón en las regiones de León
y Palencia es antracita y hulla. también es carbón vegetal, hecho quemando
madera y llenándola de aire para reducir el calor. La pila de carbón utilizada
para
hacer
carbón
se
El carbón
tiene muchos
derivados como
llama
coque,
gas
carbón.
y
productos
químicos que se obtienen de su procesamiento. El poder calorífico del carbón
varía según su tipo y contenido de carbono. Por ejemplo, la antracita tiene un
alto poder calorífico debido a su mayor contenido en carbono.” Pudasainee,
D., Kurian, V., & Gupta, R. (2020), Crispín, D. H. (2016, 19 abril).
Petróleo:
CONCEPTOS
ORIGEN
“El petróleo se forma a partir de la descomposición de restos de organismos,
principalmente algas y plancton, que se han acumulado en cuencas
sedimentarias a lo largo de millones de años. Este proceso, conocido como
"diagénesis", implica la transformación de la materia orgánica bajo
condiciones de alta presión y temperatura en el interior de la Tierra.”
Kvenvolden, K. A. (1998). A primer on the geological occurrence of gas
hydrate. Geological Society, London, Special Publications, 137(1), 9-30.
PROPIEDADES
“El petróleo crudo es una mezcla compleja de hidrocarburos (compuestos
formados por carbono e hidrógeno) y otras sustancias, como azufre,
nitrógeno y oxígeno. Sus principales propiedades físicas son la densidad,
viscosidad, punto de ebullición y contenido energético (poder calorífico).
Estas propiedades varían según el origen y composición del petróleo.”
Speight, J. G. (2014). The chemistry and technology of petroleum. CRC
press.
PROSPECCIÓN
Y
EXTRACCIÓN
“La prospección de yacimientos de petróleo implica el uso de técnicas
geológicas, geofísicas y geoquímicas para identificar y evaluar la presencia
de hidrocarburos en el subsuelo. Una vez localizados los yacimientos, la
extracción se realiza mediante la perforación de pozos y el uso de técnicas
de recuperación primaria, secundaria y terciaria.” Hyne, N. J. (2001).
Nontechnical guide to petroleum geology, exploration, drilling, and
production. PennWell Books.
PREPARACIÓN
“Después de la extracción, el petróleo crudo requiere de procesos de
refinación para separar y purificar sus diferentes componentes, como
gasolina, diesel, queroseno, lubricantes y otros derivados. Los principales
procesos de refinación incluyen destilación, craqueo, reformado y
tratamiento de hidrocarburos.” Parkash, S. (2003). Refining processes
handbook. Gulf professional publishing.
TRANSPORTE
“El petróleo y sus derivados se transportan a través de oleoductos, buques
tanque, ferrocarril y camiones. La elección del medio de transporte depende
de factores como la distancia, volumen, seguridad y costos.” Mokhatab, S.,
Poe, W. A., & Speight, J. G. (2015). Handbook of natural gas transmission
and processing. Gulf Professional Publishing.
USOS
“El petróleo y sus derivados tienen una amplia variedad de aplicaciones,
incluyendo la producción de combustibles para transporte (gasolina, diesel,
queroseno), lubricantes, asfalto, productos petroquímicos (plásticos, fibras
sintéticas, fertilizantes) y otros usos industriales.” Meyers, R. A. (2016).
Handbook of petroleum refining processes. McGraw-Hill Education.
DERIVADOS Y
PODER
CALORÍFICO
“Los principales derivados del petróleo incluyen gasolina, diesel, queroseno,
lubricantes, asfalto y petroquímicos. Cada uno de estos derivados tiene un
poder calorífico específico, que depende de su composición y estructura
química. En general, los combustibles líquidos derivados del petróleo tienen
un alto poder calorífico, lo que los hace eficientes como fuentes de energía.”
Gas Natural:
CONCEPTOS
ORIGEN
Hace miles de años, los pueblos de Grecia, Persia e India sabían que el
fuego podía brotar fácilmente del suelo. En algunos lugares, estas llamas
han inspirado mitos y supersticiones. El gas natural es una mezcla de
metano (el hidrocarburo más ligero) y otros gases. Se produce bajo tierra
a partir de restos de microorganismos marinos, normalmente extraídos de
fuentes similares al petróleo. A veces provienen de pozos que producen
gas y petróleo, o de pozos que no. El ser humano ha usado gas natural por
un corto tiempo. A principios del siglo XX, la gente usaba aceite para
calentarlos, lo que se consideraba un desperdicio. Hoy en día, los
combustibles fósiles proporcionan una cuarta parte de la energía mundial.
Smil, V. (2017). Energy and civilization: A history. MIT Press.
Una sonda incrustada en el metal de la torre para ubicar la bolsa,
determine su construcción y la presión del aire, y use esa fuente si decide
que la inversión vale la pena. El proceso de deterioro es más fácil si no se
mezcla el aceite con él, ya que la fruta crecerá de forma natural y no es
necesario cultivarla. A veces, el agua se acumula en los pozos, por lo que
es necesario bombearlos para evitar que fluyan correctamente. Las
PROPIEDADES
actividades de exploración y minería incluyen materiales que pueden
causar daño a la flora y fauna. El daño al medio ambiente causado por
estas actividades es solo temporal ya que se toman medidas preventivas y
de control para restaurar el medio ambiente a su estado natural. Milici, R.
C. (2010). Environmental effects of mineral and energy resource
development. In Environmental Geology (pp. 395-416). Springer,
Dordrecht.
No todo el aire fluye a través de tuberías, especialmente a largas distancias o
en alta mar. Los cargueros de gas natural licuado, los grandes barcos y los
tanques flotantes transportan gas natural licuado. Para que el gas se derrita,
PROSPECCIÓN debe enfriarse a -160°C. A esa temperatura, se convierte en agua. Por tanto,
su volumen es seiscientas veces menor que el del aire. Kountz, K. (2015).
Y
EXTRACCIÓN
LNG Fundamentals. In Natural Gas Engineering Handbook (pp. 449-487).
Gulf Publishing Company.
El gas natural recibe su nombre porque se toma directamente del medio
ambiente y llega donde se usa sin cambios. Es muy bajo en impurezas y más
eficaz que otros aceites. Este hecho, combinado con el crecimiento de sus
ventas y la expansión de su red y sistemas de distribución, hace que su
negocio esté en constante expansión a escala global. es una fuente de energía,
PREPARACION
como el carbón o el petróleo, hecha de átomos de carbono, una mezcla de
átomos de carbono y átomos de hidrógeno. Estudios geológicos y físicos
sofisticados permitieron el descubrimiento y la utilización de depósitos
gaseosos producidos por cientos de miles de años de bacterias subterráneas.
Speight, J. G. (2019). Natural Gas: Composition, Properties, Uses, and
Environmental Effects. In Natural Gas Fundamentals (pp. 1-36). Gulf
Professional Publishing.
Transportado por cientos de kilómetros de gasoductos terrestres y marítimos,
el sector y las terminales están conectados a esta red, a enormes tanques de
metano transportado en forma líquida. No hay conexiones de tubería en
ambos extremos. Otros gasoductos externos conectan países, como los que
conectan África y Europa a través del Estrecho de Messina (desde Argelia a
Italia), el Estrecho de Sicilia (entre Túnez y Sicilia) y el Estrecho de Gibraltar
(entre
Marruecos y España). El aire fluye en la tubería a una velocidad de 36 a 70
gas, cada 100 km se comprime usando una estación de compresión y se
devuelve a la tubería. Estas tuberías están hechas de acero y tienen más de 1
metro de diámetro. Las soldaduras que se conectan a las tuberías se controlan
TRANSPORTES
cuidadosamente mediante rayos X de los escombros para evitar fugas de gas
y riesgo de explosión. Estas tuberías, cuando están enterradas o discurren por
vías fluviales, están protegidas por recubrimientos especiales y protección
eléctrica para evitar que químicos, eléctricos, biológicos... liberen metano a
la atmósfera. En áreas residenciales, es necesario monitorear vuelos e
intersecciones de líneas para asegurar que las actividades agrícolas o urbanas
no comprometan la integridad de la tubería. Speight, J.G. (2019). Natural
Gas Transportation and Storage. In Natural Gas Fundamentals (pp. 121180). Gulf Professional Publishing.
El gas natural se utilizó originalmente para la iluminación, pero debido a la
disponibilidad y la nueva tecnología, rápidamente se convirtió en una
fuente de calor. En este momento, todos los grupos de personas usan el aire
USOS
para diferentes propósitos debido a diferentes herramientas y máquinas que
convierten el aire en luz, calor, frío e incluso electricidad. Valderrama, L.
(2021). The Evolution of Natural Gas Utilization. In Advances in Natural
Gas Technology (pp. 85-102). Elsevier.
El gas natural es un hidrocarburo formado por otros gases ligeros, y la
mezcla contiene entre un 75 % y un 95 % de metano. Algunos productos son
DERIVADOS
alcanos etano, propano, butano, nitrógeno, sulfuro de hidrógeno, helio,
DEL PODER
argón, dióxido de carbono. Mokhatab, S., Poe, W. A., & Mak, J. Y. (2018).
CALORIFICO
Handbook of Natural Gas Transmission and Processing: Principles and
Practices. Gulf Professional Publishing.
Conclusiones:
Este
informe proporciona un
análisis
exhaustivo
de
los
tres principales combustibles fósiles: carbón, petróleo y gas natural. Se destaca su papel central en
la matriz energética global a través de una revisión detallada de su origen, propiedades, métodos
de exploración y extracción, así como sus usos y derivados. Debido a su alto contenido de carbono
y su forma y pureza variables, el carbón sigue siendo una fuente importante de energía y
producción de acero, a pesar de su alto impacto ambiental. A pesar de los desafíos ambientales y
geopolíticos que enfrenta el petróleo, el petróleo ha demostrado ser insustituible debido
a su amplia aplicación y alta demanda en las industrias del transporte y petroquímica. Por último,
el gas natural se considera más limpio y eficiente, lo que lo convierte en una alternativa más
sostenible que el carbón y el petróleo.
Sin embargo, a pesar de los beneficios económicos y energéticos de estos combustibles fósiles, su
uso intensivo crea graves problemas medioambientales. La contaminación del aire, el cambio
climático y la degradación de los hábitats naturales son consecuencias directas de la extracción
y el consumo. Esta realidad subraya la urgente necesidad de hacer una transición hacia fuentes de
energía más sostenibles y limpias. En general, aunque los combustibles fósiles siguen
sustentando la economía global, su uso debe equilibrarse con medidas efectivas para la protección
ambiental y la sostenibilidad a largo plazo.
Bibliografía:
Crispín, D. H. (2016, 19 abril). Carbon y petroleo final [Diapositivas]. SlideShare.
https://es.slideshare.net/slideshow/carbon-y-petroleo-final/61110346
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- Hyne, N. J. (2001). Nontechnical guide to petroleum geology, exploration, drilling, and
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- Parkash, S. (2003). Refining processes handbook. Gulf professional publishing.
- Mokhatab, S., Poe, W. A., & Speight, J. G. (2015). Handbook of natural gas transmission and
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- Speight, J. G. (2015). Handbook of petroleum product analysis. John Wiley & Sons.