L'importanza dei combustibili nella civiltà tecnologica moderna

Qual è l'importanza dei combustibili?

L’approvvigionamento e lo sfruttamento dei combustibili, fonti di calore e di energia indispensabili alla sopravvivenza ed allo sviluppo di ogni forma di vita civile, è uno dei problemi essenziali della civiltà tecnologica ed uno dei nodi dell’economia e della politica mondiali (pensiamo al problema del petrolio ed a quello dell’energia atomica!).

I combustibili sono tutte quelle sostanze (solide, liquide, gassose) usate per produrre calore mediante il noto fenomeno chimico della combustione.

Processo di combustione

— La combustione è infatti la combinazione di un combustibile (es. carbone, gasolio, gas di città) con l'ossigeno (detto comburente); i quali bruciano sviluppando calore e prodotti della combustione (es. anidride carbonica, ossido di carbonio).

E quindi evidente che la combustione può svolgersi solo in presenza di ossigeno, generalmente quello dell’aria, e che di conseguenza l’aria stessa viene dalla combustione impoverita di tale elemento fondamentale e caricata invece di prodotti volatili di scarto (fenomeno dell’inquinamento atmosferico).

Elementi combustibili

— Mentre l’ossigeno (O) è l’unico elemento comburente, gli elementi combustibili fondamentali (i quali devono quindi entrare nella composizione di una sostanza per renderla combustibile) sono:

— l’idrogeno (H), che brucia formando acqua;

— il carbonio (C), che brucia formando ossido di carbonio (combustione incompleta) ed anidride carbonica (combustione completa).

— Altri elementi combustibili sono lo zolfo (S) ed il fosforo (P); ma non hanno interesse tecnologico.

Combustibili: caratteristiche generali

Caratteristiche dei combustibili

Poiché in pratica non si bruciano né l’idrogeno puro né il carbonio puro, è importante conoscere i requisiti cui deve rispondere una sostanza, che contenga tali elementi, per poter essere vantaggiosamente impiegata come combustibile:

— dev’essere abbondante in natura, se è naturale, e di economica produzione, se è artificiale;

— deve bruciare né troppo facilmente, per evitare peri-coli di fiammate, esplosioni, ecc. ; né difficilmente, per evitare perdita di tempo e di materiale;

— deve avere un buon rendimento calorifico;

— non deve svolgere nella combustione un 'eccessiva quantità di prodotti nocivi all'organismo umano o alle attrezzature (caldaie, forni, ecc.) in cui viene impiegata.

Aspetti tecnologici e commerciali

Dal punto di vista strettamente tecnologico e commerciale, dei combustibili interessano invece le seguenti particolarità :

— il potere calorifico, cioè la quantità di calore che si sviluppa nella combustione completa di 1 Kg (se solido o liquido) o di 1 m3 (se gassoso); tale dato si esprime in grandi calorie (*) al chilogrammo = Cal/Kg, oppure in grandi calorie al m3 = Cal/m3;

— il contenuto in zolfo, che è un elemento negativo, in quanto i combustibili contenenti zolfo producono anidride solforosa e scarsa quantità di calore.