Carbó, petroli i gas natural

El 88% de l’energia que es consumeix en l’actualitat al planeta prové dels combustibles fòssils: carbó, petroli i gas natural. És veritat que s’empren també altres for- mes d’energia i que la recerca sobre energies alternatives es troba en graus diversos d’avenç, però a hores d’ara el gruix principal del consum energètic encara se sosté en aquests combustibles orgànics. D’on prové aquesta energia fossilitzada?

La conservació de matèria orgànica, ni que sigui transformada, constitueix un fenomen força excepcional a la natura. En condicions habituals els organismes descomponedors, en presència d’oxigen, transformen progressivament les restes orgàniques en matèria inorgànica. Pràcticament tota l’energia que la matèria viva havia incorporat en els enllaços químics de les seves molècules orgàniques es perd o es dissipa en aquest procés de degradació. Una bona part de la matèria tornarà a ésser emprada i es tancarà el cicle: “Tout va sous terre et rentre dans le tour”, en paraules de Paul Valéry. Només unes condicions excepcionals d’anòxia i sedimentació permeteren, en determinats moments de la història de la vida terrestre, aturar aquest cicle, i això en intervals cronològics que poden arribar a centenars de milions d’anys. És així com immenses quantitats de matèria orgànica morta es fossilitzaren en forma de carbó i de petroli.

Per bé que els processos de formació de carbó s’han desencadenat en nombroses ocasions, només hi ha dos períodes geològics que el contenen en abundància. L’un abasta bona part del període anomenat precisament Carbonífer fins al Permià. L’altre s’inicià durant el Cretaci i es manté fins entrat el Terciari. El carbó hi apareix cíclicament, interstratificat amb capes de gresos, argiles i altres roques sedimentàries. La potència de les capes de carbó pot anar des d’una fina pel·lícula fins a 30 m o més, tot i que les capes que habitualment s’exploten tenen un gruix d’1 a 5 m.

Com que els jaciments de carbó han estat molt estudiats, se’n coneix força bé la flora que els originà, i fins i tot s’ha assajat de reconstruir-ne les comunitats vegetals d’on provenen. La flora equatorial dels ambients aigualosos del Carbonífer, per exemple, conté pteridospermes (Pecopteris, Neuropteris, etc.), unes plantes de fulles amples i retallades com les de les falgueres, però capaces de produir llavors. Hom també troba en aquesta flora arbres gegants, de l’ordre de les lepidodendrals (Lepidodendron, etc.), que podien atènyer fins a 40 m d’alçària i posseïen uns troncs drets i cilíndrics, acabats en una capçada amb forma de para-sol. Les sigil·làries (Sigillaria), arbres emparentats amb els anteriors, tenien l’escorça gravada regularment amb cicatrius foliars (d’aquí prové la denominació) i duien un enorme plomall de fulles acabades en punta. Unes equisetals gegantines, del gènere Calamites, de fins a 10 m d’alçària i tiges massisses, farcien aquest bosc alt juntament amb cordaïtàcies arborescents (Cordaites), de llargues fulles i un port semblant al de les araucàries, i falgueres (Sphenophyllum, etc.), potser les plantes més conegudes d’aquesta flora. Aquestes falgueres, que podien arribar a fer 10 m, eren veritables arbres, amb una tija feble, però, i no ramificada, en la qual s’inserien directament les àmplies frondes retallades. També existiren licopodis gegantins (Lepidodendron, Sigillaria, etc.), de fins a 30 m, que moltes vegades presentaven el tronc buit, tal com s’esdevé en molts arbres tropicals actuals. Aquesta vegetació luxuriant de plantes gegants i d’arrels somes, que es dreçaven en els sòls inestables d’extensos aiguamolls costaners, fluvials o lacustres, sovint era abatuda per tempestes i inundacions. El llot acollia aleshores fulles i arrels, espores i troncs immensos. Boscos sencers podien ésser engolits per fang.

Si l’ambient no permetia la descomposició completa, la matèria vegetal era transformada fins a esdevenir carbó.

Els principals jaciments mundials de carbó són majoritàriament a l’hemisferi nord (sobretot als Estats Units, l’antiga Unió Soviètica i la Xina). Aquests jaciments, que van fornir la base energètica per a la revolució industrial d’Europa i l’Amèrica del Nord, podrien subvenir encara prou recursos per a unes quantes dècades en el cas que l’exhauriment d’altres combustibles o la desestimació d’altres alternatives ho requerissin.

L’origen del petroli i del gas natural és força diferent. Tot i haver estat una qüestió polèmica, font de nombroses teories, actualment hom tendeix a creure que es formaren a partir de la matèria orgànica d’origen planctònic que s’acumulà al fons marí de plataformes costaneres, o a les conques poc profundes d’estanys i albuferes. Aquestes restes, mesclades amb fangs rics d’aigua intersticial, constituirien el sapropel. L’actuació bacteriana en absència d’oxigen produiria querosè, un compost que, mitjançant la maduració tèrmica, genera petroli. Les pressions determinaren que el petroli migrés de l’estrat original (roca mare) vers les roques veïnes, més poroses i permeables, des d’on pogué continuar migrant fins a la superfície, on s’oxidà i donà asfalts. Quan en aquesta migració trobà roques impermeables que li impediren l’aflorament (cobertora d’un anticlinal), d’una discordança angular, etc.) quedà atrapat, impregnant la roca porosa (roca magatzem). Es comprèn, per tot plegat, que als jaciments petrolífers hom trobi força sovint tres bandes de fluids distribuïts en un gradient de densitat: aigua salada, petroli i una bossa de gas natural (generalment metà) al damunt de tot.

La facilitat de transport i de magatzem, i la simplicitat d’aconseguir-ne una combustió controlada són algunes de les raons de la popularitat dels combustibles fòssils, el consum dels quals s’ha estès arreu. Mentre que la major part del carbó és consumit en els mateixos països productors, la major part del petroli i el gas natural són exportats a través de grans xarxes de vaixells i conduccions. La distribució no és homogènia. A la distribució desigual dels jaciments s’afegeix el fet que el control es concentra en mans de poques empreses. Això explica, per exemple, que als països pobres el 90% de l’energia utilitzada provingui encara de la llenya, és a dir, de “carbó per fabricar”.

Darrere el traüt dels cotxes d’una ciutat, de la grassa combustió d’una central tèrmica o del vol rabent d’un avió batega l’energia solar de temps remots, acabalada en el transcurs de milers de segles per organismes d’espècies que ja no existeixen. Ultra que la velocitat actual de consum és infinitament superior al ritme de reposició (de la qual cosa es desprèn una relativa imminència en l’exhauriment), la combustió planteja altres problemes, per exemple l’emissió de volums ingents de diòxid de carboni a l’atmosfera. D’altra banda, resulta inquietant de constatar com es concentra en només uns quants decennis el consum d’uns recursos no renovables que han requerit una gènesi de milions d’anys.