I combustibili fossili sono risorse naturali che vengono create dal decadimento a lungo termine di organismi morti e vengono bruciate per produrre energia. Questo tipo di carburante è tipicamente caratterizzato da un alto contenuto di carbonio e idrocarburi. Carbone, petrolio e gas naturale rappresentano la maggior parte dei combustibili fossili utilizzati a livello globale. La combustione di combustibili fossili rilascia nell’aria un sottoprodotto di anidride carbonica, noto come gas serra, che si sospetta causino l’aumento delle temperature superficiali sulla Terra. I combustibili fossili sono una merce in diminuzione e molto richiesta; ad esempio, più dell’85% dell’energia utilizzata dagli Stati Uniti proviene dalla combustione di combustibili fossili. I combustibili fossili alternativi sono anche forme di combustibile a base di carbonio, ma sono ottenuti da risorse diverse, come le sabbie bituminose e la conversione del carbone in liquido. I combustibili alternativi hanno la stessa capacità di produrre energia attraverso la combustione, ma possono essere più facilmente disponibili.
I combustibili fossili alternativi più comuni possono essere le sabbie bituminose, note anche come petrolio pesante, e il carbone liquido. L’olio pesante o le sabbie bituminose sono una miscela di sabbia, argilla e olio. Subisce un processo di riscaldamento, aumentando la temperatura interna abbastanza da separare i diversi componenti della miscela. La raffineria estrae quindi il petrolio, comunemente noto nell’industria come greggio leggero. Coal-to-liquids è un processo di liquefazione che trasforma il carbone in un prodotto simile nell’uso al petrolio greggio leggero. Il Sudafrica ospita una delle più grandi industrie di raffinazione del carbone liquido al mondo e può alimentare fino al 30% del suo fabbisogno di benzina utilizzando questo combustibile fossile alternativo. I liquidi dal carbone hanno l’ulteriore vantaggio di non produrre tanto anidride carbonica quanto il petrolio tradizionale.
Uno dei vantaggi dei combustibili fossili alternativi può essere la riduzione dei costi del carburante. Uno svantaggio dei combustibili fossili è che le risorse sono limitate e richiedono molte migliaia di anni per rigenerarsi. I costi energetici globali continuano ad aumentare mentre l’offerta esistente di combustibili fossili diminuisce costantemente. I combustibili fossili alternativi possono offrire nuove fonti per tipi di energia simili e sono disponibili in molti paesi che potrebbero non avere fonti interne per petrolio greggio leggero o carbone. Inoltre, i paesi con elevati giacimenti di carbone potrebbero trasformare le loro risorse naturali in un combustibile fossile alternativo da carbone a liquido, che potrebbe ridurre i costi di importazione e utilizzo dell’energia. Allo stesso modo, i paesi che non hanno accesso al greggio leggero ma hanno grandi giacimenti di petrolio pesante potrebbero investire nella tecnologia di raffinazione e trasformare quel petrolio pesante in greggio leggero utilizzabile.
L’impatto che questi combustibili hanno sull’ambiente e gli elevati costi di investimento iniziali richiesti possono rappresentare i maggiori svantaggi al passaggio dai combustibili fossili convenzionali a quelli alternativi. L’olio pesante e il carbone-liquido rilasciano tra il 20% e il 50% in più di anidride carbonica nell’aria durante la produzione rispetto al petrolio e al carbone convenzionali durante l’uso effettivo. Anche l’estrazione e la raffinazione del petrolio pesante può rappresentare una minaccia di contaminazione per le forniture idriche locali e può anche avere il potenziale per un massiccio disturbo degli habitat esistenti. Inoltre, in genere richiede un importante investimento finanziario per stabilire l’attrezzatura per estrarre e raffinare il petrolio pesante dai giacimenti naturali per renderlo utilizzabile da macchinari alimentati a petrolio e benzina. A differenza del greggio leggero, il petrolio pesante non si solleva dal suolo in una forma immediatamente utilizzabile dai produttori.