Combustibles

Definición de Combustible:

 Se denomina combustible a cualquier material capaz de liberar energía cuando se oxida de forma violenta con desprendimiento de calor poco a poco. Supone la liberación de una energía de su forma potencial a una forma utilizable sea directamente (energía térmica) o energía mecánica (motores térmicos) dejando como residuo calor (energía térmica), dióxido de carbono y algún otro compuesto químico

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Características de los combustibles:

• El poder calorífico: es el calor desprendido por la combustión completa de una unidad de masa (kilogramo) de combustible. Este calor o poder calorífico, también llamado capacidad calorífica, se mide en Joule o julio, caloría o BTU, dependiendo del sistema de unidades.
• La volatilidad: es la tendencia que presenta una sustancia a evaporarse en determinadas condiciones de presión y temperatura.
• Inflamabilidad: es el grado de propensión a inflamarse bajo presiones y temperaturas elevadas, o agentes exteriores.
• La temperatura de ignición: Esta característica, en ciertos casos muy importante, es la temperatura a la que se desencadena la reacción de combustión.

El combustible se puede encontrar en 3 estados: sólido, líquido y gaseoso y, cada uno de ellos, puede ser de índole natural (que son aquellos que provienen de recursos naturales no renovables o renovables después de millones de años), o de índole artificial (que son aquellos en los que los recursos naturales fueron modificados a través de procesos, en general químicos).

Combustibles Sólidos - Naturales

Madera: Es un material de estructura elástica, encontrado como principal contenido del tronco de un árbol.Poder calorífico: entre 12.000 a 21.000 kj/kgComposición química: 50% de carbón (C), 42% de oxígeno, 6% de hidrógeno y 2% restante de nitrógeno.

Carbón: Es una roca sedimentaria de color negro, muy rica en carbón, utilizada como combustible fósil.Poder Calorífico: 6500 cal/grComposición química: Carbono 94,89%, Cenizas 1,10%, Materia Volátil 3,01%, Humedad: 0,94 y Azufre: 0,01%.

Fósiles: Es un combustible formado por restos de organismos.Poder calorífico: Se define poder calorífico en los distintos tipos de combustibles fósiles.Composición química: Son cadenas orgánicas, con una alta proporción de carbono, y una proporción relativamente alta de hidrógeno.

Artificiales

Carbón de leña: Es de origen vegetal, frágil y poroso con un alto contenido de carbono. Se produce por calentamiento de madera y residuos vegetales, hasta temperaturas que oscilan entre 400°C y 700°C.

Poder calorífico: 29.000 y 35.000 kJ/kgComposición química: Cenizas: 2,10%, Material Volátil: 3,1%, Humedad: 2,94%, Azufre: 0,01% y Carbono: 94.89%.

Carbón prensado o briquetas: El carbones prensados o briquetas son biocombustibles que generan calor.Poder calorífico: entre 5.500 y 18.000 cal/kg.

Composición química: depende de la materia prima usada para su fabricación.

Coque: Se forma por la destilación de carbón bituminoso calentado a temperatura de 500°C a 1100°C.

Poder calorífico: entre 29.300 kj/kg y 33.700 kj/kg.

Composición química: 88 a 91% de Carbono, 5% de hidrógeno, 5,5 a 6,8% de Oxigeno Y 10% como máximo de cenizas.

Petróleo: Es una mezcla homogénea de compuestos orgánicos, principalmente hidrocarburos insolubles en agua.
Poder calorífico: 10.000cal/gr
Composición química: Carbono entre un 84% a un 87%, Hidrógeno: entre un 11% a un 14%, Azufre: entre un 0% a un 2% y Nitrógeno: 0,2%.

Alquitranes: Es de origen vegetal. Es un residuo negro y pegajoso compuesto por miles de sustancias químicas, algunas de las cuales se consideran carcinogénicas o están clasificadas como residuos tóxicos.
Poder calorífico: 36.000 kg/kg
Composición química: Al ser una mezcla compleja de compuestos orgánicos, es muy difícil hablar de una composición o fórmula específica del alquitrán, ya que esta varía dependiendo del tamaño de cadena de carbonos, temperatura y proceso de destilación utilizado. 

Alquitrán de hulla: es un residuo de la producción de hierro utilizado como combustible para la calefacción como material impermeabilizante y conservante de la madera.
Poder calorífico: 9.100 cal/kg.
Composición química: se conoce alrededor de 300 componentes químicos. Esta constituido en su mayoría por hidrocarburos aromáticos y heterociclos aromatizados.

Alquitrán de lignito: se lo obtiene de la destilación del lignito. Es muy similar al gas- oil, pero al utilizarlo en motores diesel, su comportamiento es muy inferior del de los derivados del petróleo.
Poder calorífico: 9.600 cal/kg.
Composición química: Hidrocarburos aromáticos cíclicos, Alifáticos, Naftécenicos y Fenoles.

Nafta: Es el combustible más demandan dado. Se obtiene de una mezcla de hidrocarburos que se  encuentran refinados, parcialmente obtenidos de la parte superior de la torre de destilación atmosférica.
Poder calorífico: 11.000 cal/kg.

Kerosene: Constituye un derivado menos volátil e inflamable que la nafta.
Poder calorífico: 10.500 cal/kg.

Gas Oil: Es un gas denso pero menos volátil que el petróleo.
Poder calorífico: 10.250 cal/kg
Composición química: Hidrocarburos saturados: 75%, Hidrocarburos aromáticos: 25% C₁₂H_26.

Diesel: Es un subproducto obtenido de los derivados más pesados del petróleo.
Poder calorífico: 11.000 cal/kg.
Composición química: Hidrocarburos saturados: 75% y Hidrocarburos aromáticos: 25%. C₁₂H_23.

Fuel oil: Es una fracción del petróleo que se obtiene como residuo luego de la destilación. Se obtiene entre un 30% y 50% de esta sustancia. Es el combustible más pesado de los que se puede destilar a presión atmosférica.
Poder calorífico: 10.000 cal/kg.
Composición química:
Es una mezcla entre: Hidrocarburos, Alifáticos, Aromáticos (bencenos) y Petróleo 50%.

Gas natural: Es un recurso energético, de origen natural, fósil, que puede encontrarse tanto en los suelos marinos como continentales.
Poder calorífico: 9.500 cal/m3
Composición química: Metano (formula) ente 1% y 95%, Etano (formula) entre un 2% y un 6%, Dióxido de carbono (formula) entre un 0% a un 2%, Propano (formula) entre un 0% a un 2% y Nitrógeno (N) entre un 0% a 1%.

Gas de alumbrado: Se lo denomina también gas de hulla. Se lo obtiene de la combustión incompleta de la hulla. Por cada 100 kg se obtiene entre unos 30 a 35 cm3 de gas alumbrado.

Poder calorífico: Entre 4.380 y 5.120 kcal/m3.
Composición química: Hidrógeno 45.0%, Metano 35%, Etileno: 4%, Monóxido de carbono: 8%, Dióxido de carbono 2%, Nitrógeno: 5,5% y Oxígeno: 55%.

Acetileno: Es un gas, alternamente inflamable, un poco más ligero que el aire e incoloro. Se obtiene del tratamiento de carburo de calcio de agua.
Poder calorífico: Superior a 18.000 cal/m3.
Composición química: Hidrógeno 7.74% y Carbono 92.96%. 

Gas de agua: Es un combustible gaseoso obtenido a partir de sustancia ricas en carbono (hulla, carbón, coque, nafta, biomasa) sometidas a un proceso químico de alta temperatura.
Poder calorífico: 2.420 cal/m3.
Composición química: Monóxido de carbono y Hidrógeno COH_2.

Gas de aire: Se lo obtiene haciendo pasar por un manto de hulla o lignito incandescente de gran espesor.
Composición química: Monóxido y Dióxido de carbono.

Un dato importante sobre los combustibles derivados del petróleo en la Argentina:

 ENARSA (Energía Argentina S.A.) es una empresa pública argentina dedicada al estudio, exploración y explotación de yacimientos de hidrocarburos, el transporte, almacenaje, distribución, comercialización e industrialización de estos productos y sus derivados, el transporte y distribución de gas natural, y la generación, transporte, distribución y comercialización de energía eléctrica. De esta empresa, un 53% es del Estado nacional, un 12% de las provincias y el resto se comercializa en la bolsa. Yacimientos Petrolíferos Fiscales (YPF) fundada en 1922, fue la 1ra petrolera estatal de América latina y modelo para otras y perteneció al estado hasta su privatización durante la presidencia de Carlos Saúl Menem. El 3 de mayo del 2012 el Congreso de la Nación Argentina  aprobó el proyecto de ley para expropiar YPF, regresándola al Estado Argentino en un 51 % de su paquete accionario.

Gráficos de la producción de gas natural y petróleo en Argentina