O mineraalihiili se on mineraali uusiutumaton, tarkemmin sanottuna sedimenttikivi on syntynyt tuhansia vuosia sitten ja löytyy maanalaisesta orgaanisen alkuperän esiintymistä. Se on kansallisen sähköenergiakeskuksen (Aneel) mukaan fossiilinen polttoaine paremmalla saatavuudella maailmassa ja yksi ensimmäisistä ihmisen käyttämistä energialähteistä. Sitä alettiin käyttää laajamittaisesti vuoden 2001 aikana Teollinen vallankumous.
Katsomyös:Mitä ovat uusiutuvat energialähteet?
Alkuperä
Kivihiiltä on ollut olemassa tuhansien vuosien ajan kasviperäisissä muodostuu orgaanisen aineen hajoamisen yhteydessä ilman happea. Kasvijäämistä peräisin oleva materiaali haudataan ja tiivistetään bakteerien vaikutuksesta paineen ja lämmön olosuhteista kerrostuman ympäristössä muodostaen siten ajan mittaan hiiltä mineraali. Sen muodostuminen vastaa hiili-ajanjaksoa paleozoisen aikakauden aikana.
Kivihiiltä löytyy kansallisen mineraalituotantolaitoksen (DPMN) mukaan alueilla, joilla on alhaiset lämpötilat tai leuto ilmasto ja jotka sijaitsevat kaikilla mantereilla. Näissä paikoissa vihannekset hiiltyvät ennen kuin ne mätänevät.
Sävellys
Hiili on hiilen pääyhdiste, joka esittää tutkimus - ja mineraalivarojen yhtiön mukaan noin 55 prosentin pitoisuuden 95% alkuaineesta, mikä tekee kivihiilityypeistä enemmän tai vähemmän rikkaita hiili. Hiilipitoisuus määrittää mineraalin geologisen kypsyyden, joka tunnetaan nimellä sijoitus. DNPM: n mukaan fossiilisesta polttoaineesta löytyy myös rikkiä, typpeä, happea ja vetyä.
Hiilityypit
Hiilen muodostuminen vastaa Tasot erityisesti hiilen läsnäolo. Aineen alhaisimmasta suurimpaan pitoisuuteen saakka mineraalihiiltä on neljä päätyyppiä:
Turve: Kasvimateriaali, jonka hiilipitoisuus on 55-60% ja jonka avulla kasvijäämät voidaan tunnistaa. Sen lämpöarvo on alle 4000 kcal.
ruskohiili: turpeen puristumisesta muodostunut sedimenttikivi. Sen hiilipitoisuus on 67–78%. Sen lämpöarvo on alle 4000 kcal.
Bitumihiili tai kivihiili: sedimenttikivi, joka koostuu bitumista (tummanvärinen nesteseos, jolla on korkea viskositeetti). Sen hiilipitoisuus on 80-90%. Sen lämpöarvo on 7000 - 8650 kcal.
antrasiitti: kompakti ja kiinteä hiilityyppi. Sen hiilipitoisuus on 96% ja se vastaa mineraalihiilen puhtainta muotoa. Sisältää vähän tai ei ollenkaan bitumia.
tietäälisää:Hiilen ja koksihiilen ero
Kivihiilen käyttö
Polttamalla hiili voi tuottaa useita sivutuotteita sekä tuottaa energiaa.
Kivihiilen käyttö lisääntyi 1700-luvun puolivälissä, joka vastaa jaksoa Teollinen vallankumous. Hiiltä käytettiin höyrykoneiden toiminnan mahdollistamiseen. Tällä hetkellä mineraalin käyttö on vähentynyt, kun muita energialähteitä, kuten öljyä ja öljyä, on tutkittu enemmän. maakaasu. On myös maailmanlaajuinen suuntaus, jonka tarkoituksena on korvata uusiutumattomien lähteiden, kuten hiilen ja öljyn, käyttö vaihtoehtoiset energialähteet, kuten aurinkoenergia ja tuulivoima.
Kansainvälisen energiajärjestön mukaan hiilen osuus sähkön kokonaistuotannosta on 41%, joka on siis maailman eniten käytetty fontti tähän tarkoitukseen. Kivihiilen tuotanto ei kuitenkaan ole verrannollinen sen saatavuuteen Maaöljy ennen tuotantojärjestelmää.
O käyttää hiili liittyy sen ominaisuuksiin, kuten teholämpöarvo joka mahdollistaa energian tuottamisen polttamalla. Mineraalituotannon kansallisen osaston (DNPM) mukaan alhaisemman lämpöarvon omaavat hiilet on tarkoitettu sähköntuotantoon. Toisaalta hiiltä, joilla on suurempi lämpöarvo, käytetään metallisen raudan ja teräksen tuotantoon sekä siviilirakentamiseen. Jälkimmäiset ovat hitaan palamisensa vuoksi tarkoitettu myös kotikäyttöön.
Mineral Resources Research Companyn (CPRM) mukaan mineraalihiilen pääasialliset käyttötarkoitukset ovat sen luokituksen mukaan:
Turve: kun poistetaan kosteus tämän tyyppisestä kivihiilestä, se leikataan lohkoiksi ja käytetään myöhemmin uuneissa, lämpösähköisissä, parafiinien, tervan (aromaattisten hiilivetyjen seos), vahan, ammoniakin saamiseksi mm aineita.
Ruskohiilet: kuivauksen jälkeen tämän tyyppistä hiiltä käytetään teollisissa kaasugeeneissä ja sivutuotteiden kuten tervan, vahojen ja parafiinien saamiseksi. Ruskohiilen poltossa syntyvää tuhkaa voidaan käyttää keramiikan valmistukseen.
Hiili: sitä käytetään suoraan lämpösähkölaitosten uunissa tervan saamiseksi, hiilen ollessa sen tärkein luonnollinen lähde.
Antrasiitti: on polttoaineena käytetty hiilityyppi, joka tuottaa vähän nokea. Vaikka se palaa helposti, sen palaminen on hidasta, joten se on tarkoitettu kotikäyttöön ja myös vesisuodattimien valmistukseen.
Hyödyt ja haitat
Edut |
Haitat |
Kivihiilellä on korkea energiatehokkuus. |
Fossiiliset polttoaineet saastuttavat eniten ympäristöä ja aiheuttavat kielteisiä ympäristövaikutuksia sekä sen uuttamisessa että käytössä. |
Tuottaa merkittäviä määriä energiaa painoyksikköä kohti. |
Koska se on uusiutumaton energialähde, sen varannot voivat kulua ajan myötä. |
Se on helppo löytää ja sillä on varastoja eri puolilla maailmaa. |
Kivihiilen polttaminen päästää ilmakehään saastuttavia kaasuja, mikä osaltaan osaltaan lisää hiilidioksidia kasvihuoneilmiö. |
Energialähteenä ja verrattuna vaihtoehtoisiin energialähteisiin se on kustannustehokkaampi. |
Koska se on fossiilinen polttoaine, joka syttyy helposti, sen varastointi on tehtävä varoen räjähdysten välttämiseksi. |
lukeamyös:Mikä polttoaine saastuttaa ilmakehää eniten?
Hiilen uuttaminen
Aneelin mukaan hiilen louhinta voidaan tehdä kahdella tavalla:
avoin kuoppa
maanalainen kaivos
Avolouhinta on kaivostyyppi, jota käytetään eniten hiilen louhintaan.
Käytettävän kaivostyypin valinta riippuu mineraaliesiintymän syvyydestä ja maaperän tyypistä. Avolouhoksen kaivostoiminta lisää tuottavuutta suhteessa maanalaiseen ja Maailman hiili-instituutin mukaan tehdyn mineraalihiilen louhintaan avolouhoksen osuus on 60 prosenttia maailmanlaajuisesti ja myös Brasiliassa, ja kaivostoiminta on eniten tavallinen.
Mitä tulee mineraalin kuljetukseen lyhyillä matkoilla, se kuljetetaan kuljettimilla. Jos kuljetus on tehtävä pidempiä matkoja, käytetään kuorma-autoja ja junia.
Hiiliteollisuus vastaa joitain prosesseja, jotka vaihtelevat malmin uuttamisesta sen muuntamiseen sivutuotteeksi. Vaiheet ovat seuraavat:
Kaivostoiminta → kuljetus → varasto → jalostus → muutos → jakelu → markkinat |
Katsomyös:Kaivostoiminnan aiheuttamat ympäristövaikutukset
taloudellinen merkitys
Maailmassa on noin 847,5 miljardia tonnia hiiltä Aneelin mukaan jaettu useisiin varantoihin kaikilla mantereilla. Tämä määrä riittää kattamaan seuraavat 130 vuotta.
Yhdysvallat, Venäjä ja Kiina keskittävät noin 60 prosenttia maailman varannoista Yhdysvallat, jolla on eniten varantoja, noin 28,6%. Pohjois-Amerikan kansakunta ei kuitenkaan ole suurin mineraalin tuottaja, vaikka se onkin käytettävissä eniten. Kiina tuottaa eniten hiiltä ja myös suurin kuluttaja, jota seuraavat Yhdysvallat ja Australia.
Brasiliassa on vallitsevaa vähähiilistä hiiltä. Brasilian varannot ovat Aneelin mukaan kymmenennellä sijalla maailman varantojen rankingissa. Tärkeimmät talletukset ovat Rio Grande do Sulin ja Santa Catarinan osavaltioissa. Huolimatta mineraalin suuresta saatavuudesta maassa, sitä pidetään sen energiapotentiaalin suhteen heikkona ja heikkolaatuisena, koska sillä on korkea tuhkapitoisuus.
Kivihiilen käytöllä on suuri merkitys EU: lle talouden kannaltamaailmanlaajuinen, koska sen käyttö vastaa huomattavaa osaa sähköä. Vuosina 1995–2007 Brasilian tuotanto kasvoi noin 4%, ja Santa Catarinan osavaltio oli tämän tuotannon eturintamassa. Kansainvälisen energiajärjestön tietojen mukaan vuonna 2007 maailmanlaajuisesti myytiin 917 miljoonaa tonnia hiiltä.
Brasiliassa tuotanto vuonna 2007 oli noin 13,6 miljoonaa tonnia raakahiiltä. Vuonna 2010 maa kulutti noin 20 miljoonaa tonnia mineraalihiiltä ja tästä noin 14,2 miljoonaa tuotiin.
Kirjoittanut Rafaela Sousa
Valmistunut maantieteestä
Lähde: Brasilian koulu - https://brasilescola.uol.com.br/geografia/carvao-mineral-combustivel.htm