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Combustíveis fósseis são combustíveis formados por meio de processos naturais, como a decomposição de organismos mortos soterrados . Os combustíveis fósseis contêm alta quantidade de carbono, usados para alimentar a combustão. São usados como combustíveis, o carvão mineral, gás natural e o petróleo.
A Administração de Informação de Energia (do Vaz) estima que em 2007 as fontes primárias de energia se consistiam em petróleo (36,0%), carvão mineral (27,4%), gás natural (23,0%), acumulando um total de 86,4% como principais fontes de energia primária no mundo.[1] Outras fontes de energia, em 2006, incluem a energia hidroelétrica (6,3%) e a energia nuclear (8,5%).[2] O consumo de energia mundial foi e está crescendo 2,3% ao ano.
Os combustíveis fósseis são recursos não-renováveis, pois levam milhões de anos para se formarem, e as reservas desses combustíveis estão a esgotar-se, já que o consumo é maior que a produção. A queima de combustíveis fósseis produz cerca de 21,3 bilhões de toneladas de dióxido de carbono anualmente, e metade dessa produção atinge a atmosfera, já que os processos naturais só conseguem absorver metade dessa quantidade. A produção e uso dos combustíveis fósseis é a principal causa do aquecimento global e gera significativa poluição de vários tipos, com amplas repercussões negativas sobre o ambiente, a sociedade, a economia e a saúde humana.
O petróleo, o gás natural e o carvão mineral são formados pela decomposição de organismos. A teoria biogênica do petróleo sugere que o petróleo extraído da crosta terrestre teria origem comum ao carvão mineral, já que ele também é encontrado soterrado, tendo sido gerados em função do efeito de fossilização de animais e plantas, provocado pela ação de pressão e temperatura muito altas geradas há milhões de anos no processo de soterramento de material orgânico que por algum motivo não entrou na cadeia alimentar antes ou quando foi enterrado.
A teoria abiogênica (origem inorgânica do petróleo), por outro lado, defende que os hidrocarbonetos foram formados juntos com a Terra, no processo de acreção planetária.
Os combustíveis fósseis são possivelmente formados pela decomposição de matéria orgânica, através de um processo que leva milhares de anos. E por este motivo, não são renováveis ao longo da escala de tempo humana, ainda que ao longo de uma escala de tempo geológica esses combustíveis continuam a ser formados pela natureza. O carvão mineral, os derivados do petróleo (tais como a gasolina, óleo diesel, óleo combustível, o GLP - ou gás de cozinha -, entre outros) e ainda, o gás natural, são os combustíveis fósseis mais utilizados e mais conhecidos.
O carvão mineral pôs em movimento, durante décadas, veículos como as locomotivas, chamadas no Brasil de "Marias-fumaça" e navios a vapor. Atualmente, o carvão mineral garante o funcionamento de usinas termoelétricas.
Um grande problema desses combustíveis é o fato de serem finitos, o que faz com que a dependência energética a partir deles seja um problema quando esses recursos acabarem, embora de acordo com as teorias abiogênicas os combustíveis minerais são muito abundantes. Por isso o interesse em energias renováveis é crescente. Outro problema é que, com a queima de combustíveis minerais, são produzidos gases que produzem o efeito estufa, como o gás carbônico e libertados metais pesados, como por exemplo o mercúrio.
Os combustíveis fósseis são de grande importância, pois eles podem ser queimados (oxidação para dióxido de carbono e água), produzindo quantidades significativas de energia por unidade de peso. O uso do carvão como combustível é anterior à história registada. O carvão foi usado para alimentar fornos para a fusão de minério de metal. Hidrocarbonetos semi-sólidos encontrados em fendas também foram queimados nos tempos antigos,[3] mas esses materiais foram usados principalmente para impermeabilização e embalsamamento.[4]
A exploração comercial do petróleo, em grande parte como um substituto para os óleos de origem animal (particularmente óleo de baleia), para uso em lâmpadas de óleo, começou no século XIX.[5]
O gás natural, outrora queimado como um subproduto desnecessário na produção de petróleo, agora é considerado um recurso muito valioso.[6]
O petróleo bruto pesado, que é muito mais viscoso do que o petróleo bruto convencional, e a areia betuminosa, onde o betume é encontrado misturado com areia e argila, são cada vez mais importantes como fontes de combustível fóssil.[7] O xisto betuminoso e materiais semelhantes são rochas sedimentares que contêm querogênio, uma mistura complexa de compostos orgânicos de alto peso molecular, que produzem combustível sintético quando aquecidos (pirolisados), como o petróleo de xisto. Estes materiais ainda deverão ser explorados comercialmente.[8] Estes combustíveis podem ser empregados em motores de combustão interna, usinas de combustíveis fósseis e outros usos.
Antes da segunda metade do século XVIII, moinhos de vento e de água forneciam a energia necessária para indústrias tais como moer farinha, serrar madeira ou bombear água, e a queima de madeira ou turfa fornecia calor interno. O uso em larga escala de combustíveis fósseis, inicialmente o carvão e depois o petróleo, para fazer funcionar o motor a vapor permitiu a Revolução Industrial. Ao mesmo tempo, a iluminação a gás usando o gás natural ou gás de cidade começava a ter ampla utilização. A invenção do motor de combustão interna e seu uso em automóveis e caminhões aumentou muito a procura de gasolina e óleo diesel, ambos feitos a partir de combustíveis fósseis. Outras formas de transporte, por ferrovias e aeronaves, também necessitam de combustíveis fósseis. O outro uso importante para os combustíveis fósseis está na geração de eletricidade e como matéria-prima para a indústria petroquímica. O alcatrão, uma sobra de extração de petróleo, é usado na construção de estradas.
Os preços dos combustíveis fósseis sobe em proporcionalidade inversa à sua quantidade disponível para venda, ou seja, quanto mais escasseiam, mais elevado é o seu preço. A economia mundial está tão dependente deles que o simples aumento do preço do barril de petróleo (que é o mais explorado para fins energéticos) influencia fortemente as bolsas de valores.
O aumento do controle e do uso, por parte do ser humano, da energia contida nesses combustíveis fósseis foi determinante para as transformações econômicas, sociais, tecnológicas - e, infelizmente, ambientais e políticos - que vêm ocorrendo desde a Revolução Industrial.
Pelo aumento do preço dos combustíveis fósseis e da poluição ambiental, o mundo está a procurar soluções energéticas alternativas (como os biocombustíveis, a eletricidade e o hidrogênio). Até 2020 a União Europeia prevê aumentar para 10% a percentagem de energias renováveis utilizadas nos transportes rodoviários.[9]
Os níveis de fontes primárias de energia são as reservas abaixo do solo. A parte mais importante de fontes de energia primária são os combustíveis fósseis à base de carbono. Carvão, petróleo e gás natural promoveram 79,6% de energia primária no mundo em 2002.
Dados de reservas entre 2005-2006 no Brasil:
Os Estados Unidos detêm apenas 5% da população mundial, mas devido a grandes casas e da frota de automóveis, queima mais de um quarto da oferta mundial de combustíveis fósseis.[11] Nos EUA, mais de 90% de sua poluição atmosférica é derivado da queima de combustíveis fósseis, que libera gases poluentes, como óxido de nitrogênio, dióxido de enxofre e metais pesados.
Dentre as consequências ambientais do processo de industrialização e do inerente e progressivo consumo de combustíveis fósseis - leia-se energia -, destaca-se o aumento da contaminação do ar por gases e material particulado, provenientes da queima destes combustíveis, gerando uma série de impactos locais sobre a saúde humana. Outros gases causam impactos em regiões diferentes dos pontos a partir dos quais são emitidos, como é o caso da chuva ácida.
O aquecimento global é um outro problema ambiental, porém bastante mais complexo e que traz consequências nefastas de ampla escala e longa duração. Este problema vem sendo causado por vários fatores combinados, entre eles, principalmente a produção e uso de combustíveis fósseis, que desencadeiam a emissão de gases que produzem o efeito estufa. Estes gases permitem a entrada da luz solar, mas impedem que parte do calor gerado durante a irradiação volte para o espaço. Este processo de aprisionamento do calor é análogo ao que ocorre em uma estufa - daí o nome atribuído a esse fenômeno e também aos gases que possuem essa propriedade de aprisionamento parcial de calor, chamados de gases do efeito estufa (GEE), dentre os quais destaca-se o dióxido de carbono (CO2).[12]
O aquecimento global é a principal ameaça ao meio ambiente da atualidade. É um consenso na comunidade científica que se não for combatido a tempo, inevitavelmente produzirá efeitos catastróficos em todos os níveis de atividade humana, deve causar uma extinção maciça de espécies selvagens, desestruturando todos os ecossistemas do planeta, e deve gerar alterações significativas em todos os sistemas e ciclos físico-químico-geológicos, como mudanças nas zonas climáticas, subida do nível do mar, acidificação dos oceanos, mudanças na dinâmica energética do planeta e no ciclo do carbono e outros componentes químicos, mudanças no padrão de chuvas e monções, declínio acentuado na produção de alimentos, graves perdas econômicas, aumento da fome, da pobreza, da incidência de doenças e dos riscos de conflitos entre as nações, entre muitos outros impactos.[12][13][14]
Os combustíveis fósseis contribuíram para alavancar um exuberante desenvolvimento da sociedade nos dois últimos séculos, mas também são causa de múltiplos efeitos negativos que não haviam sido previstos, e que no futuro próximo devem suplantar largamente os benefícios. Por isso, já se considera um imperativo que eles sejam abandonados rapidamente em favor de fontes limpas e renováveis de energia, que promovam um desenvolvimento sustentável.[15]