Lafusta fou el primer combustible usat per la humanitat
Uncombustible és una substància emprada per a produirenergia mitjançant la sevacombustió. També ho són les matèries primeres de les que s'extreu calor interna en unacentral nuclear. L'energia continguda en els combustibles, un cop alliberada, es pot transformar parcialment en altres tipus d'energia, es pot emmagatzemar, transportar i utilitzar en el moment desitjat. A cada transformació, a la mateixa combustió, al transport i a cada procés una part de l'energia inicial es perd en forma d'energia no aprofitable oenergia no útil.
Els combustibles són aquelles substàncies que alliberen energia mitjançant unareacció química anomenadacombustió. Generalment una combustió és una reacció d'oxidació en la qual l'oxigen reacciona amb uncomburent i la substància que s'oxida com a combustible.
El primer combustible a ser utilitzat per als humans van ser els vegetals: fulles seques ifusta per encendrefoc, des de l'èpocaprehistòrica.[1] Se n'han trobat proves en alguns jaciments d'australopitecs i en altres de posteriors. Els combustiblesvegetals com lallenya es van usar majoritàriament en molts llocs del món fins a laRevolució Industrial. També s'usava elcarbó allà on era fàcil d'obtenir. Aquesta revoluciótecnològica ieconòmica que va canviar completament lasocietatoccidental va tenir com a conseqüència unconsum exageradament massiu de carbó ipetroli, i més tard també degas natural. Elscombustibles fòssils són encara avui, malgrat la seva escassesa, els més utilitzats avui en dia al món, especialment altransport. A laproducció d'electricitat alsegle xx hom va afegir l'energia nuclear, i combustibles com l'urani. Altrescombustibles nuclears del futur potser algun dia seran l'heli o l'hidrogen, per exemple. Al canvi de segle hom ha començat a tractar algunes petites porcions de residus urbans orgànics ambfermentacions anaeròbies (senseaire), en lloc de ser llençades aabocadors, cosa que fa disminuir el seuvolum i que emetin ungas combustible (metà) útil per a l'obtenció d'energia tèrmica transformable en electricitat.
Elscombustibles fòssils són elpetroli, elcarbó, elgas i els seus derivats. S'anomenen combustiblesfòssils una sèrie d'hidrocarburs formats a partir de restesfòssils d'animals iplantes de centenars de milions d'anys d'antiguitat. Aquests poden presentar multitud de formes que varien, depenent del nombre d'àtoms decarboni de les seves molècules, passant pelmetà, l'età, elbutà o l'octà, entre d'altres.
Laindústria,transport icomerç mundial actual estan majoritàriament basats entecnologies que requereixen bé combustibles fòssils o béelectricitat, obtinguda igualment a partir d'aquests com aenergia primària. En l'actualitat s'estima que un 86% de l'energia produïda al món prové dels combustibles fòssils. La creixentdemanda d'energia per part de les societatsconsumistes ha provocat multitud de conflictes iguerres per tal de controlar laproducció, distribució i comerç dels combustibles fòssils.
Degut al seu caràcter no renovable, un modelsocial ieconòmic basat únicament en energies fòssils no éssostenible, i a més llarg termini no ho serà cap que els inclogui en la sevacombinació de fonts d'energia. Per a allargar al màxim les reserves de combustibles fòssils, cal afegir al mixenergies renovables.
Pròpiament la reacció de lescentrals nuclears no és cap combustió sinó que es basa en lafissió nuclear. Per analogia els materials radioactius usats en la fissió per produirenergia nuclear s'anomenencombustibles nuclears. Malgrat que teòricament qualsevol substància podria alliberar aquest tipus d'energia sota unes determinades circumstàncies, els combustibles nuclears són únicament aquells que permeten un rendiment elevat. El més comunament emprat és l'urani 235, present a l'urani natural i, en més proporció, a l'urani enriquit, del qual s'extreu l'energia perfissió. El major problema que presenta és que els residus d'aquesta reacció són igualmentradioactius i s'han d'emmagatzemar en abocadors tancats o dipòsits sota terra o enterrats sota elmar. Un combustible nuclear que es fa amb part de residus d'altres centrals és elMOX, amb un 7% deplutoni i un 93% d'urani "empobrit", malgrat que aquest ús del plutoni afavoreix la proliferació de l'armament nuclear, més si sabem que no totes les centrals nuclears el poden usar.
També hem de tenir en compte que l'urani es un combustible car i tot i comú a la terra, n'hi ha relativament poc en proporció al gran creixement d'ús, sobretot en països com la Xina o l'índia. Per tant, hi ha teories que en prediuen el final del seu ús com a comercialment rendible fins i tot abans que la fi del petroli.[2]Petroli#Reserves
Actualment hom està intentant controlar lafusió d'algunsisòtops d'hidrogen com eltriti o eldeuteri per a obtenir energia nuclear a partir d'ell com a combustible, una substància relativament abundant a l'aigua més accessible que l'urani que requereixmineria; a més que donaria elements no perillosos nicontaminants; però de moment encara no s'ha aconseguit regular el procés de fusió, sobretot per la dificultat de contenir el combustible durant la reacció, ja que l'hidrogen es presenta en estat gasós mentre que els combustibles nuclears convencionals són sòlids.
Amb l'objectiu de potenciar el desenvolupament del reactor nuclear de fusió, a França s'està desenvolupant un projecte participat per diferents països de la comunitat internacional: elProjecte ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor). El projecte es proposa la construcción d'un reactor experimental de fusió com a experiment científic a gran escala destinat a provar la viabilitat de la fusió nuclear com a font d'energia.
Cultivant tota la superfície de laTerra, incloent actualsciutats,boscs,conreus per aalimentació, etc. no obtindriem ni la quarta part de biocombustible equivalent al consum actual de combustibles fòssils, i molt menys respecte al consum total de combustibles.[3][4]
La fusta a les llars i l'oli d'oliva per a llums són dos exemples de combustibles orgànics no fòssils que avui podrien ser anomenatsbio per a alguns comerciants per qüestions de mercadotècnia i que formen part dels combustibles més antics usats a la nostra societat. Avui algunes persones interessades poden etiquetar debiocombustibles a aquests combustibles i altres, líquids o no, i en particular aquells que es poden obtenir a partir de residus (deixalles, olis usats, mobles vells, etc.) com a alternativa parcial i circumstancial a altres combustibles. Un agrocombustible (abansbiocombustible) és tot combustible fet amb matèria primera obtinguda perconreuagrícola.
Alguns anomenen doncs agrocombustibles a aquelles substàncies com l'alcohol, l'oli, elgreix, lafusta, lesfulles, elpaper o elcarbó vegetal (fusta cremada) i en general qualsevolplanta oanimal capaç de cremar, produintenergia tèrmica. Els combustibles fòssils provenen també de matèria orgànica, descomposta i comprimida. Es pot obtenirmetà, per exemple, descomponent senseaire les deixalles orgàniques. No és viable nisostenible produir expressament aquesta mena de combustibles (mitjançant conreus, promoció d'augment de residus, etc.). Modernament, es va transformar labiomassa enpèl·lets per a la possibilitat d'utilitzar-les en instal·lacions automàtiques.
Són combustibles en faseteòrica i de desenvolupament. Elpoder calorífic de l'hidrogen triplica el del gas natural i duplica el de la benzina. Per la sevacomposició química, a més, en cremar-se no pot emetre carboni a l'aire, sinó que només emetria vapor d'aigua.
Els combustibles fòssils estan compostos essencialment percarboni ihidrogen.
Un kg de carboni produeix 8.130 kcal (equivalent a 34,03 MJ) i en cremar totalment es transforma endiòxid de carboni (CO₂).
Un kg d'hidrogen produeix 34.500 kcal (equivalent a 144,42 MJ), prop de quatre vegades més que el carboni, i es transforma enaigua (H₂O), alliberat com vapor.
Elpoder calorífic és una característica decisiva a l'hora d'escollir un combustible. Representa la quantitat decalor, expressada en quilocalories o megajoules, produïda per cada unitat demassa de combustible quan es crema completament.
La determinació del poder calorífic es pot obtenir indirectament a base de l'anàlisi dels elements del producte combustible o directament amb l'ús d'instruments adequats, com uncalorímetre.
En general lahumanitat, en el seu conjunt, ha passat d'utilitzar a petita escala combustibles de baix poder calorífic, poc manipulats i renovables com lafusta i latorba a l'ús massiu de combustibles de gran poder calorífic, fòssils i no renovables com elcarbó, elpetroli i elgas o l'urani. Si s'implanta la utilització de l'hidrogen aquest pas representaria per la humanitat un combustible d'altpoder calorífic, obtingut a través d'una alta manipulació i amb un període de renovació molt curt.
