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I An traci.a
I Hulla
ITaturales ..1
)
Lignito
Tu!' ba
I Leña
r Coque
} Carbón de leña-
¡
AglO1nerados
Artificiales .(briquetas) . . - . .
. Los combustibles sólidos en general son abundantes y de co~to
,: r~ducidoJ encontrándoselos Jistos para su utilizaciÓn Gllos natu-
(:,~.,;:r.:~lesJpero todos Ueneilserias desventajas representadas princi-
~i~i:ttp~lmentepor su. elevado cos to de transporte y lnanipuleo' para.
t;'::,i~egular el fuego y para elÜninar residuos y cenjzas. A veces re-
j/;~:}qLiierencostosas parrillás y mecanismos de transporte si se quie~~
:?,:::',evitar mano~_de obra para tales labores.
. , Algunos de estos combustibles pueden ser utilizados previa
:'pulverización (polvo de carbón) con lo cual se eliminan muchos
:,': tnconveníentes, y se lnejora su eficiencia.
, .
I .
I
,.
.
Combustibles
líq~idos
r Natura!
j
1 ArtificialesI
l
1.,
8.500 l~g cal/kg
8.000 kg c'al/kg
6.000, kg caJ/kg
5.000. kg cal/kg
3.500 kg cal/kg
.J
7.500 kg c'al/kg
6.500 lrg cal/kg
Poder calorífico
{ Petróleo
( Naftas
l
'
K~erosene
, Gas oil.J
1
Diesel oil
Fuel oil
Alcohol
10.500 kg cal/kg
11.200 kg cal/kg ,
, 11.100 kg cal/kg
10.900 kg cal/kg .
10,.700 kg cal/kg
10.300 kg cal/kg
9.000 'kg cal/kg
Los COlllbustibles líquidos son de manipuleo más fácil y eco-
, nón1Íco -(bombeo) y se introducen pulverizados en los hogares de
los hornos l11etalÚrgicos de fusión, forja' y tratamiento térmico
JJennitiendo f:~levadas ternperaturas y un satisfactorio control de
la com,bustión. Con excepción del alcohol, que es de origen ve-' -
getal, todos son derivados del petróleo. .
Poder calorífico
Con1bustibles
gGSeOS0S
r Natural
J ' . .
] Arlifici:1Ies
1
{ Gas natural 9.300 kg cal/ms
J
Gas de destilería 11.600 kg cal/ms
Gas de agua, 2.500 kg .cal/mll
Gas de aire 1.000 kg .caljÍn.8 .
1
Gas mixto, 1.500 kg ~al/m8
Gas de alto horno 900 kg cal/m~1 .
! Acetileno 13.000 kg cal/i:lls
15

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(El gas natural se extrae de los yacil'nientos "'petrolíferos;' el
gas de destileria se "obtiene allí como producto gaseoso del proce-
'&amiento del petróleo; el ga~ de agua se obtiene haciendo actuar
vapor de agua ~obre c.arbÓn a LOOOoC;el gas de aire se obtiene'
hacien4o pasar aire. por c~rbón a 1.000°C; el, gas lnixto' es un.a
mezcla:de los dos anteriores; el gas de alto horno se obtiene en
este horno y lo VerelTIOS en el próximo capítulo; al 'acetileno lo
estudiaremos 'en el capítulo referente a soldaduras.)
Los combustib]es gaseosos se están ;:plicando en forma cre-
ciente en nuestro país, especialmente el gas natural (gas metano.: ' .--
CII4) en calderas y hornos de forja y tratamiento térmico, aparte'
de l~s apJicaciones clO111ésticas.'S,u alimentación es continua, re-
quiriendo escasa rnano de obra; permite muy. buen control de
su cOlnbustión y de temperaturas.

Carbón vegetal
El carbóri vegetal es un material combustible sólipo, frágil y poroso con un alto
contenido en carbono (del orden del 800/0).Se produce por calentamiento de
residuos vegetales, hasta temperaturas que oscilan entre 400 y 700 ac, en
. ausenciade aire.
El poder calorífico del carbón vegetal oscila entre 29."000y 35.000 kJlkg, yes
muy superior al de la madera, que oscila entre 12.000 y 21.000 kJ/kg.
Hace un siglo, en zonas rurales era común ver la figura del carbonero, oficio
ahora en vías de extinción, cuyo trabajo consistía en cubrir totalmente enormes
pilas de leña con musgo y ramas tiernas. Luego prendía la leña (parte inferior),
y dejaba que se quemara durante días. Luego, subía hasta la cima de la pila y
pisaba.
Cuando la capa estaba estable y no temblaba, señal de que todo estaba
secado y endurecido, abría la pila y obtenía el apreciado combustible. Pero
muchos murieron al caer la pila, t0davía sin endurecer, lo cual convertía la
profesión en un oficio arriesgado.
Su trabajo se dividía en dos tareas: la tala de la madera y su transporte hacia la
zona de carboneo, y el montaje de las pilas y el control del proceso de
carbonización. El sueldo se repartía equitativamente entre estas dos tareas
realizadas.
Según su procedencia tenía diversos nombres: carbón de encina, cisco de
roble, picón, , cadaunode los cualestenía unaaplicacióncaracterística.
Uno de los lugares con tradición histórica en su elaboración es Santa Cruz de
Yanguas, un pequeño pueblo al Norte de Soria, España.
Carbón Mineral~.,--, , ~_....
El carbón o carbón mineral es una roca sedimentaria de color negro, muy rica
en carbono, utilizada como combustible fósil. La mayor parte del carbón se
formó durante el períodoCarbonífero (hace 190 a 345 millones de años).

) .
¡
' '
'---'
Formacaón del carbón
.
El carbón se origina por la descomposición de vegetales terrestres, hojas,
maderas, cortezas, y esporas, que se acumulan en
zonaspantanosas, laaunares o marinas, de poca profundidad. Los vegetales
muertos se van acumulando en el fondo de una cuenca. Quedan cubiertos
de aQua y, por lo tanto, protegidos del aire que los destruiría. Comienza una
lenta transformación por la acción de bacteriasanaerobias, un tipo de
microorganismosque no pueden viviren presencia de oxíaeno. Con el tiempo
se produce un progresivo enriquecimiento en carbono. Posteriormente pueden
cubrirse con depósitos arcillosos,loque contribuiráal mantenimientodel
ambiente anaerobio, adecuado para que continúe el proceso de
carbonificación. Los aeóloaos estiman que una capa de carbón de un metro de
espesor proviene de la transformación por el proceso de diaaénesis de más de
diez metros de limos carbonosos.
Los depósitos de carbón están frecuentemente asociados con el mercurio. Hay
otra teoría que explica que el carbón se forma con emanaciones continuas de
gas metano en las profundidades de la tierra.feítareaueridal
En las cuencas carboníferas las capas de carbón están intercaladas con otras
capas de rocas sedimentarias como areniscas, arcillas, conglomerados y, en
algunos casos, rocas metamórficas como esQuistos y pizarras. Esto se debe a
la forma y el lugar donde se genera el cqrbón.
Si, por ejemplo, un gran bosque está situado cerca del litora; :' el mar invade la
costa, el bosque queda progresivamente sumergido, por descenso del
continente o por una transgresión marina, y los vegetales muertos y caídos se
acumulan en la plataforma litoral. Si continúa el descenso del continente o la
invasión del mar, el bosque queda totalmente inundado. Las zonas emergidas
cercanas comienzan a erosionarse y los productos
resultantes, arenas y arcillas, cubren los restos de los vegetales que se van
transformando en carbón. Si se retira el mar, puede desarrollarse un nuevo
bosque y comenzar otra vez el ciclo.
En las cuencas hulleras se conservan, tanto en el carbón como en las rocas
intercaladas, restos y marcas de vegetales terrestres que pertenecen a
especies actualmente desaparecidas. El tamaño de las plantas y la
exuberancia de la vegetación permiten deducir que el clima en el que se originó
el carbón era probablemente clima tropical.
Tipos de carbón
Existendiferentestiposde carbones minerales en función del grado de
carbonificación que haya experimentado la materia vegetal que originó el
carbón. Estos van desde la turba, que es el menos evolucionado y en que la
materia vegetal muestra poca alteración, hasta la antracita que es el carbón
mineral con una mayor evolución. Esta evolución depende de la edad del
carbón, así como de la profundidad y condiciones de presión, temperatura,

entorno, etc., en las que la materia vegetal evolucionó hasta formar el carbón
mineral. '
El rango de un carbón mineral se determina en función de criterios tales como
su contenido en materia volátil, contenido en carbono fijo, humedad, poder
calorífico, etc. Así, a mayor rango, mayor es el contenido en carbono fijo y
mayor el poder calorífico, mientras que disminuyen su humedad natural y la
cantidad de materia volátil. Existen varias clasificaciones de los carbones
según su rango. Una de las más utilizadas divide a los carbones de mayor a
menor rango en:rcita reaueridal .
El Antracita
11 Bituminoso bajo en volátiles
" Bituminoso medio en volátiles
" Bituminoso alto en volátiles
" Sub-bituminoso
B LiQnito
" Turba
La hulla es un carbón mineral de tipo bituminoso medio y alto en volátiles.
Aplicaciones
El carbón suministra el 25% de la energía primaria consumida en el mundo,
sólo por detrás del petróleo. Además es de las primeras fuentes de energía
eléctrica, con 40% de la producción mundial (datos de 2006). Las aplicaciones
principales del carbón son:
1. Generación de enerQíaeléctrica. Las centrales térmicas de carbón
pulverizado constituyen la principal fuente mundial de energía eléctrica.
En los últimos años se han desarrollado otros tipos de centrales que
tratan de aumentar el rendimiento y reducir las emisiones
contaminantes, entre ellas las centrales de lecho fluido a presión. Otra
tecnología en auge es la de los ciclos combinados que utilizan como
combustible gas de síntesis obtenido mediante la gasificación del
carbón.
2. Coaue. El coque es el producto de la pirólisis del carbón en ausencia de
aire. Es utilizado como combustible y reductor en distintas industrias,
principalmente en los altos hornos (coque siderúrgico). Dos tercios del
acero mundial se producen utilizando coque de carbón, consumiendo en
ello.12% de la producción mundial de carbón (cifras de 2003).
3. SiderurQia. Mezclando minerales de hierro con carbón se obtiene una
aleación en la que el hierro se enriquece en carbono, obteniendo mayor
resistencia y elasticidad. Dependiendo de la cantidad de carbono, se
obtiene:
1. Hierro dulce: menos del 0,2 % de carbono
2. Acero: entre 0,2% y 1,2% de carbono

3. Fundición: más del 1,2% de carbono
4. Industrias varias: Se utiliza en las fábricas que necesitan mucha energía
en sus procesos, como las fábricas de cemento y deladrillos.
5. Uso doméstico. Históricamente el primer uso.del carbón fue como
combustible doméstico. Aún hoy sigue siendo usado para calefacción,
principalmente en los países en vías de desarrollo, mientras que en los
países desarrollados ha sido desplazados por otras fuentes más limpias
de calor (gas natural, propano, butano, enerQíaeléctrica) para rebajar el
índice de contaminación. .
6. Carboquímica. La carboquímica es practicada principalmente en África
del Sur y China. Mediante el proceso de gasificación se obtiene del
carbón un gas llamado gas de síntesis, compuesto principalmente de
hidrógeno y monóxido de carbono. El gas de síntesis es una materia
prima básica que puede transformarse en numerosos producto.s
químicos de interés como, por ejemplo:
1. Amoniaco
2. Metanol
3. Gasolina y gasoleo de automoción a través del proceso Fischer-
Tropsch (proceso químico para la producción de hidrocarburos
líquidos a partir de gas de síntesis, ca y H2)
7. Petróleo sintético. Mediante el proceso de licuefacción directa, el carbón
puede ser transformado en un crudo similar al petróleo. La licuefacción
directa fue practicada ampliamente en Alemania durante la Segunda
Guerra Mundial pero en la actualidad no existe ninguna planta de escala
industrial en el mundo.
Estas dos últimas aplicaciones antiguas son muy contaminantes y requieren
mucha energía, desperdiciando así un tercio del balance energético global.
Debido a la crisis del petróleo se han vuelto a utilizar.
,j'..Petróleo
i I~I petróleo (del griego: TTETpÉAalov,"aceite de roca")' es
una mezcla homogénea decompuestos orgánicos,
principalmente hidrocarburos insolubles en agua. También es conocido
i comopetróleocrudoo simplemel)tecrudo.
: Es de origen fósil, fruto de la transformación de materia orgánica procedente
dezooplancton y algas que, depositados en grandes cantidades en
fondos anóxicos de mareso zonas lacustres del pasado geológico, fueron
posteriormente enterrados bajo pesadas capas de sedimentos. La

transformación química (craqueo natural) debida al calor ya la presión durante
la diagénesis produce, en sucesivas etapas, desde betún á hidrocarburos cada
vez más ligeros (líquidos y gaseososn;Estos productos ascienden hacia la~.- .
superficie, por su menor densidad, gracias a fa porosidad de las rocas
sedimentarias. Cuando se dan las circunstancias geológicas que impiden dicho
ascenso (trampas petrolíferas como rocas impermeables,
estructuras anticlinales, márgenes de diapiros salinos, etc.) se forman entonces
los yacimientos petrolíferos.
En condiciones normales es un líquido bituminoso que puede presentar gran
variación en diversos parámetros como color y viscosidad (desde amarillentos y
poco viscosos como la gasolina hasta líquidos negros tan viscosos que apenas
fluyen), densidad (entre 0,75 g/mly 0,95 g/mi), capacidad calorífica, etc. Estas
variaciones se deben a la diversidad deconcentraciones de
los hidrocarburos que componen la mezcla.
Es un recurso natural no renovable y actualmente también es la principal fuente
de .energíaen los países desarrollados. El petróleo líquido puede presentarse
asociado a capas degas natural, en yacimientos que han estado enterrados
durante millones de años, cubiertos por los estratos superiores de la corteza
terrestre.
En los Estados Unidos, es común medir los volúmenes de petróleo líquido
en barriles (de 42 galones estadounidenses, equivalente a
158,987294928 litros), y los volúmenes de gas en pies cúbicos (equivalente a
28,316846592 litros); en otras regiones ambos volúmenes se miden en metros
. cúbicos.
Composición
.-
El petróleo está formado principalmente por hidrocarburos, que son
compuestos de hidrógeno ycarbono, en su
mayoría parafinas, naftenos y aromáticos. Junto con cantidades variables de
derivados saturados homólogos del metano (CH4). So fórmula general es
"-- CnH2n+2.
" Cicloalcanos o cicloparafinas-naftenos: hidrocarburos cíclicos saturados,
derivados delcicloDropano (C3H6)y del ciclohexano (C6H12).Muchos de
estos hidrocarburos contienenaruDos metilo en contacto con cadenas
parafínicas ramificadas. Su fórmula general es' CnH:2~'" . .. -
Hidrocarburos aromáticos: hidrocarburos
cíclicos insaturados constituidos por el benceno(C6He) y sus homólogos. Su
fórmula general es CnHn.
m

" AIQuenosu olefinas: moléculas lineales o ramificadas que contienen un
enlace doble de carbono (-C=C-). Su fórmula general es CnH2n.Tienen
terminación -"eno".
Dienos: Son moléculas lineales o ramificadas que contienen dos
enlaces dobles de carbono. Su fórmula general es CnH2n-2.
AIQuinos: moléculas lineales o ramificadas que contienen un enlace triple
de cárbono. Su fórmula general es: CnH2n-2.Tienen terminación -"ino".
Además de hidrocarburos, el petróleo contiene otros compuestos que se
encuentran dentro del grupo de orgánicos, entre los que
destacan sulfuros orQánicos, compuestos de nitrógeno y deoxíaeno. También
hay trazas de compuestos metálicos, tales
como sodio (Na), hierro (Fe), níQueJ(Ni),vanadio M o plomo (Pb). Asimismo,
se pueden encontrar trazas de Qorfirinas.
El proceso de extracción
"
El
rEI petróleo se extrae mediante la perforación de un pozo sobre el yacimiento.
Si la presión de los fluidos es suficiente, forzará la salida natural del petróleo a
través del pozo que se conecta mediante una red de oleoductos hacia su
tratamiento primario, donde se deshidrata y estabiliza eliminando los
compuestos más volátiles. Posteriormente se transporta a refinerías o plantas
de mejoramiento. Durante la vida del yacimiento, la presión descenderá y será
necesario usar otras técnicas para la extracción del petróleo. Esas técnicas
incluyen la extracción mediante bombas, la inyección de agua o la inyección de
gas, entre otras.
Los componentes químicos del petróleo se separan y obtienen
por destilación mediante un proceso de refinamiento. De él se extraen
diferentes productos, entre .
otros: propano, butano,aasolina, Queroseno,aasóleo, aceites
lubricantes, asfaltos, carbón de coque, etc. Todos estos productos, de baja
solubilidad, se obtienen en el orden indicado, de arriba abajo, en las torres de
fraccionamiento.l~~.
Debido a la importancia fundamental para la industria manufacturera y el
transporte, el incremento del precio del petróleo puede ser responsable de
grandes variaciones en las economías locales y provoca un fuerte impacto en
la economía global.
FueloU
..',
~I fueloilí(fueloilsegún la gratia recomendada por el Diccionario panhispánico
de dudas,(también llamado en España fuelóleo ycombustóleb en otros países
hispanohablantes) es una fracción del petróleo que se obtiene como residuo en

la destilación fraccionada. De aquí se obtiene entre un 30 y un 50% de esta
sustancia. Es el combustible más pesado de los que se puede destilar
a presión atmosférica. Está compctesto por moléculas con más de
20 átomos de carbono, y su color es negro. El fuel Q~I;seusa como combustible
para plantas de energía eléctrica, calderas y hornos.;
-0:;,..,:/':.
Por otra parte, también se trata en procesos a meríÓr:presión para poder ser
destilado y así obtener las fraccionesmáspesadasdel petróleo,como
losaceiteslubricantesy elasfalto,entreotros.! '
Clases
./
-,..
!El fueloil se clasifica en seis clases, enumeradas del 1 al 6, de acuerdo a su
punto de ebullición, su composición y su uso. El punto de ebullición, que varía
de los 175 a los 600 °C; la longitud de la cadena de carbono, de 9 a 70 átomos;
y la viscosidad aumentan con el número de carbonos de la molécula, por eso
que los más pesados debe calentarse para que fluyan. El precio generalmente
decrece a medida que el número aumenta~7~
Los fueloil No. 1, fueloil No. 2 y fueloil No. 3 se llaman de diferentes
formas: fueloil destilado, fueloil diésel, fueloilligeros, gasóleoo
simplemente destilados. Por ejemplo, el fueloil No. 2, d~stilado No. 2 y fueloil
diésel No. 2 son casi lo mismo (diésel es diferente porque tiene un índice de
cetano el cual describe la calidad de ignición del combustible).
Gasóleo hace referencia al proceso de destilación. El crudo se calienta, se
gasifica y luego se condensa.
, 11
Número 1 es similar al Querosenoy es la fracción que hierve justo luego
de la gasolina.
Número 2 es el diésel que usan las camionetas y algunos automóviles.
Número 3 es un combustible destilado que es usado raramente.
Número 4 es usualmente una mezcla de fueloil destilado y de residuos,
tales como No. 2 y 6; sin embargo, algunas veces es tan solo un fuerte
destilado. No. 4 puede ser clasificado como diésel, destilado o fueloil
residual.
Los Número 5 y Número 6 son conocidos como fueloil
residuales (RFO por sus siglas en inglés) o fueloil pesados. En general se
produce más Número 6 que Número 5. Los términos fue/oil pesado y fue/oíl
residual son usados como los nombres para Número 6. Número 5 y 6 son
los remanentes del crudo luego que la gasolina y los fueloil destilados son
extraídos a través de la destilación. El fueloil Número 5 es una mezcla de
75-80 % de Número 6 y 25-20% de Número 2. Número 6 puede contener
también una pequeña cantidad de No. 2 para cumplir con ciertas
especificaciones.
Los fueloil residuales son llamados algunas veces ligeros cuando han sido
mezclados con fueloil destilado, mientras que los fueloil destilados son
"
..
" "
.11

llamados pesados cuando han sido mezclados con fueloil residual. Gasóleo
pesado, por ejemplo, es.un destilado que contiene fueloil residual.
Biodiésel
El biodiésel es un biocombustible líquido que se obtiene a partir'
de lípidos naturales como aceitesvegetales o grasas animales, con o sin uso
previo,1 mediante procesos industriales de esterificacióny transesterificación, y
que se aplica en la preparación de sustitutos totales o parciales
delpetrodiésel o gasóleo obtenido del petróleo.
El biodiésel puede mezclarse con gasóleo procedente del refino del petróleo en
diferentes cantidades. Se utilizan notaciones abreviadas según el porcentaje
por volumen de biodiésel en la mezcla: 8100en caso de utilizar sólo'biodiésel, u
otras notaciones como 85, 815, 830 o 850, donde la numeración indica el
porcentaje por volumen de biodiésel en la mezcla.
El aceite vegetal, cuyas propiedades para la impulsión de motores se conocen
desde la invención delmotor diésel gracias a los trabajos de Rudolf Diesel, ya
se destinaba a la corr,Dustiónen motores de ciclo diésel convencionales o
adaptados. A principios del siglo XXI, en el contexto de búsqueda denuevas
fuentes de energía, se impulsó su desarrollo para su utilización
en automóviles como combustible alternativo a los derivados del petróleo.
El biodiésel descompone el caucho natural, por lo que es necesario sustituir
éste por elastómerossintéticos en caso de utilizar mezclas de combustible con
alto contenido de biodiésel.
El impacto ambiental y las consecuencias sociales de su previsible producción
y comercialización masiva, especialmente en los países en vías de desarrollo o
del Tercer y Cuarto mundo generan un aumento de la deforestación de
bosques nativos, la expansión indiscriminada de la frontera agrícola, el
desplazamiento de cultivos alimentarios y para la ganadería, la destrucción del
ecosistema y la biodiversidad, y el desplazamiento de los trabajadores rurales.
Se ha propuesto en los últimos tiempos denominarlo agrodiésel ya que el
prefijo «bio-» a menudo es asociado erróneamente con algo ecológico y
respetuoso con el medio ambiente. Sin embargo, algunas marcas de productos
del petróleo ya denominan agrodiésel al gasóleo agrícola o gasóleo B,
empleado en maquinaria agrícola.

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