Si observamos los valores de energía de los siguientes combustibles:
- la madera (18 kJ /g)
- el carbón (antracita) (31 kJ /g)
- la gasolina (49 kJ /g)
- el gas natural (53 kJ /g).
- el hidrógeno (142 kJ /g).
Entre paréntesis se muestran los distintos valores energéticos de cada combustible expresados en KJ (kilojoules) por g (gramo). Lo curioso es que coincide el orden (de menor a mayor) con la secuencia histórica de uso de los mismos por el ser humano.
El hombre ha estado utilizando la madera desde hace muchos siglos, como primero y casi único combustible para cubrir sus necesidades energéticas que, básicamente era, cocinar alimentos y calentarse. Es a partir de la segunda mitad del siglo XVIII, y con el inicio de la Revolución Industrial, ante la gran demanda de energía, cuando se produce un aumento notable del uso y consumo de carbón, el cual tiene un valor energético mucho mayor que el de la madera. Este carbón venía utilizado para el funcionamiento de las primeras máquinas a vapor, las cuales se fueron introduciendo en los sectores de la minería, siderurgia y textil, donde se producían importantes y rápidos avances tecnológicos con el consiguiente incremento de la demanda energética. Las máquinas de vapor se utilizarán más tarde para generar electricidad, así como para mover barcos de vapor y los primeros trenes de mediados del siglo XIX, lo que servirá para el transporte de materias primas, entre ellas el carbón, para la industria pesada que se iba desarrollando en las grandes ciudades. Estas ciudades, así como sus alrededores sufrieron problemas de contaminación por humos, hollín y gases sulfurosos debido a la combustión deficiente y a las impurezas de azufre que contenía el carbón que se utilizaba.
A lo largo del siglo XX, las instalaciones industriales, así como los sistemas de calefacción urbanos, fueron adaptándose al uso del petróleo y del gas natural; estos combustibles tienen un valor energético más alto que el carbón, son más fáciles de usar y además presentan menos problemas de contaminación. En este siglo se empiezan a introducir y desarrollar motores de combustión interna que han contribuido al aumento espectacular del consumo de derivados del petróleo, como es el caso de las gasolinas.
En la actualidad, éstos son los combustibles mayormente utilizados, pero es desde la década de los setenta, y debido a la previsible escasez del petróleo, así como al incremento asociado del precio, que se está utilizando cada vez más carbón, sobretodo para la producción de electricidad en las grandes centrales térmicas.
Las reservas mundiales de combustibles fósiles, los cuales se formaron durante millones de años, pueden verse reducidas notablemente si sigue este ritmo de consumo, ya que estos combustibles son fuentes de energía no renovables.
La combustión de todos los materiales fósiles podría además, sobrecargar la atmósfera de dióxido de carbono y modificar el clima, cambiando la temperatura terrestre. Millones de toneladas de sustancias como óxidos de azufre y de nitrógeno, serían vertidos al aire, lo que favorece la lluvia ácida. En particular, los óxidos de nitrógeno contribuirían a la destrucción de la capa de ozono pues estos ascienden a la atmósfera superior.
En la búsqueda de otras fuentes de energía alternativas, y si analizamos los valores energéticos señalados al inicio de este artículo, podemos pensar en el hidrógeno como combustible de gran potencial. El hidrógeno tiene un alto valor energético, su combustión solamente produce agua, es fácil de transportar a través de líneas de gas o almacenar como hidrógeno líquido, aunque esto último presentas sus inconvenientes, ya que su temperatura de ebullición es muy baja (unos 20K (293ºC)), además forma mezclas explosivas con el aire. La mayor dificultad para disponer de hidrógeno, hoy en día, es el alto coste de producción, ya que hay que invertir gran cantidad de energía para obtenerlo, a través de electrólisis del agua o por tratamiento del metano con vapor de agua a 1100ºC.
En la actualidad el hidrógeno líquido se utiliza como combustible para cohetes espaciales, y ya es una realidad también, el uso de hidrógeno como combustible alternativo para automóviles.