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I combustibili sono quei materiali che possono essere soggetti alla "combustione", che è un processo durante il quale vengono bruciati per mezzo dell'ossigeno, ovvero il comburente, in modo da produrre calore, ovvero energia termica. Ma perché riescono a produrre calore? Perché i legami che tengono insieme le molecole di cui sono formati i combustibili, contengono energia chimica. Una volta spezzati i legami, attraverso la combustione, l'energia si manifesta sotto forma di calore e luce. La quantità di questi due elementi sprigionati determina il potere calorifico, su cui si basa anche il valore economico di un certo materiale. Inoltre, i combustibili appartengono alla categoria delle fonti energetiche non rinnovabili, ovvero che sono presenti sulla terra in quantità molto limitate.

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Generalmente, la legna è intesa come fonte energetica rinnovabile, perché gli alberi si sviluppano attraverso la fotosintesi, ovvero un accumulo di energia chimica. Ciò, però, cambia se la legna è sfruttata i modo intensivo, perché in questo caso diventa una fonte non rinnovabile. Nonostante questo, la legna è il combustibile a uso domestico più diffuso in tutto il mondo, ed è usata principalmente in 3 forme:

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1. Il pellet, ovvero dei piccoli cilindri formati da segatura e altri scarti della legna, che vengono pressati da macchinari speciali. Il pellet è usato per alimentare oggetti più piccoli, come stufe e caldaie.

2. I bricchetti, ovvero dei cilindri leggermente più grandi dei pellet, ma comunque formati dagli stessi materiali. Il processo per realizzarli, però, è diverso: infatti è usata legna dura al 40-50%, aumentando il potere calorifico.

3. Il cippato, ovvero dei cilindri minuscoli formati da scaglie di legno tritate e sminuzzate. Il processo per ottenerlo consiste nel frammentare legna dura attraverso le macchine "cippatrici". Questo tipo di legna è usato per alimentare macchinari più grandi, come impianti di cogenerazione e teleriscaldamento.

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I combustibili fossili, specialmente i carboni, compongono il 90% delle fonti energetiche usate attualmente e sono chiamati così a causa della loro origine: si sono formati nel corso di milioni di anni per la decomposizione del legno delle foreste, che è stato sommerso nelle acque e sepolto sotto la crosta terrestre. Questo accadde perché le piante sono formate da cellulosa, ovvero una sostanza composta da carbonio, ossigeno e idrogeno. Col passare del tempo gli ultimi due elementi si sono dissolti e perciò e rimasto solo il carbone. Oltre ai carboni, altri combustibili fossili (anche con potere calorifico maggiore) sono il petrolio greggio, il metano e altri oli combustibili.

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I base all'epoca di provenienza del carbone, questo si manifesta in forme diverse:

1. I carboni più antichi si sono formati nell'era primaria, ovvero circa 300 milioni di anni fa, quando erano presenti tante foreste acquitrinose.

2. Nell'era secondaria si presentarono ammassi di legna che, sotterrata da ammassi di detriti, venne sommersa sott'acqua. . In questo periodo si formarono gli antraciti e i litantraci, ovvero i più antichi e con il maggiore potere calorifico. In particolare i litantraci sono classificati come "hard coal" e sono usati sia in ambito industriale che domestico.

3. Nell'era terziaria e quaternaria il sollevamento della crosta terrestre riportò in superficie i vari depositi di carbone, in particolare di ligniti, classificati come "brown coal", che sono usati per estrarre gas e altre risorse. Poi ci sono le torbe, che sono la forma più giovane di carbone, anche se non si possono proprio definire così, perché la loro fossilizzazione non è ancora completata e quindi avendo un basso potere calorifico, non sono usate quasi mai come combustibile.

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I carboni possono essere estratti da due tipi di giacimenti diversi:

1. Le miniere a cielo aperto, dove enormi macchine scavatrici estraggono i materiali, che vengono trasportati attraverso dei nastri convogliatori ai vagoni ferroviari, da cui verranno portati ai loro impieghi

2. Le miniere vere e proprie, dove si scavano sottoterra lunghissimi pozzi verticali e tunnel orizzontali. Le miniere devono essere molto aerate, dato che mentre si scavano i materiali, è prodotto un gas esplosivo detto "grisou". Inoltre, nelle miniere più moderne, gli scavi e i trasporti delle risorse sono meccanizzati.

In quanto a impieghi dei materiali estratti, quelli più diffusi, in particolare per i carboni sono nelle centrali termoelettriche, dove venne usato come combustibile principale fino all'introduzione del petrolio. Infine, in quanto a impieghi non energetici, i carboni sono usati nelle industrie chimiche, per ricavarne direttamente altri materiali come idrogeno, ammoniaca e carburanti