O charbon minéral c'est un minéral non renouvelable, plus précisément une roche sédimentaire née il y a des milliers d'années et trouvée sous terre dans des gisements d'origine organique. C'est, selon l'Agence nationale de l'énergie électrique (Aneel), le combustibles fossiles avec une plus grande disponibilité dans le monde et l'une des premières sources d'énergie utilisées par l'homme. Il a commencé à être utilisé à grande échelle au cours de la période de Révolution industrielle.
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Origine
Le charbon existe depuis des milliers d'années dans des gisements d'origine végétale, formé par la décomposition de la matière organique sans la présence d'oxygène. Le matériel provenant des restes végétaux est enterré et compacté, subissant l'action des bactéries, ainsi que des conditions de pression et de chaleur dans l'environnement du gisement, formant ainsi, au cours du temps, le charbon minéral. Sa formation correspond à la période carbonifère, durant l'ère paléozoïque.
Le charbon peut être trouvé, selon le Département national de la production minérale (DPMN), dans les régions à basses températures ou à climat tempéré, étant situées sur tous les continents. Dans ces endroits, les légumes sont carbonisés avant de pourrir.
Composition
Le carbone est le principal composé du charbon, présentant, selon la Société de Recherche et de Ressources Minérales, la teneur d'environ 55% à 95% de l'élément, ce qui fait qu'il existe des types de charbon plus ou moins riches en carbone. La teneur en carbone est ce qui définit la maturité géologique du minéral, appelée rang. On trouve également dans ce combustible fossile, selon la DNPM, le soufre, l'azote, l'oxygène et l'hydrogène.
Types de charbon
La formation de charbon correspond à étapes production, spécifiquement spécifiée par la présence de carbone. De la concentration la plus faible à la plus élevée de la substance, nous avons les quatre principaux types de charbon minéral :
Tourbe: matériel végétal qui a une teneur en carbone comprise entre 55% et 60% et permet l'identification des restes végétaux. Son pouvoir calorifique est inférieur à 4 000 kcal.
lignite: roche sédimentaire formée par la compression de la tourbe. Il a une teneur en carbone comprise entre 67% et 78%. Son pouvoir calorifique est inférieur à 4 000 kcal.
Charbon bitumineux ou houille: roche sédimentaire composée de bitume (mélange liquide de couleur foncée à haute viscosité). Il a une teneur en carbone comprise entre 80 et 90 %. Son pouvoir calorifique est compris entre 7 000 et 8 650 kcal.
anthracite: type carbone compact et solide. Il a une teneur en carbone de 96% et correspond à la forme la plus pure du charbon minéral. Contient peu ou pas de bitume.
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Utilisation du charbon
Par combustion, le charbon peut générer plusieurs sous-produits, ainsi que de l'énergie.
L'usage du charbon s'intensifie au milieu du XVIIIe siècle, période correspondant à la Révolution industrielle. Le charbon était utilisé pour permettre le fonctionnement des machines à vapeur. Actuellement, l'utilisation du minerai a diminué, car d'autres sources d'énergie ont été plus explorées, telles que le pétrole et le pétrole. gaz naturel. Il existe également une tendance mondiale qui vise à remplacer l'utilisation de sources non renouvelables, telles que le charbon et le pétrole, par sources d'énergie alternatives, tel que énergie solaire et le l'énergie éolienne.
Selon l'Agence internationale de l'énergie, le charbon représente 41 % de la production totale d'électricité, étant donc la police la plus utilisée au monde à cette fin. Cependant, la production de charbon n'est pas proportionnelle à sa disponibilité, l'industrie de Pétrole avant le système de production.
O utiliser du charbon est liée à ses propriétés, telles que la Puissancecalorifique qui permet la production d'énergie par la combustion. Selon la Direction nationale de la production minière (DNPM), les charbons à faible pouvoir calorifique sont destinés à la production d'électricité. D'autre part, les charbons à plus grand pouvoir calorifique sont utilisés pour la production de fer et d'acier métalliques, ainsi que dans la construction civile. Ces derniers, du fait de leur combustion lente, sont également destinés à un usage domestique.
Selon la Mineral Resources Research Company (CPRM), les principales utilisations du charbon minéral, selon sa classification, sont :
Tourbe: lors de l'élimination de l'humidité de ce type de charbon, il est coupé en blocs et ensuite utilisé dans des fours, thermoélectriques, pour obtenir des paraffines, du goudron (mélange d'hydrocarbures aromatiques), de la cire, de l'ammoniac, entre autres substances.
Lignites : après séchage, ce type de charbon est utilisé dans les gazogènes industriels et pour obtenir des sous-produits tels que le goudron, les cires et les paraffines. Les cendres issues de la combustion du lignite peuvent être utilisées pour la production de céramiques.
Charbon: il est utilisé directement dans un four dans les centrales thermoélectriques, pour obtenir du goudron, le charbon étant sa principale source naturelle.
Anthracite: est le type de charbon utilisé comme combustible, générant peu de suie. Bien qu'il brûle facilement, sa combustion est lente, étant donc destiné à un usage domestique et également à la fabrication de filtres à eau.
Avantages et inconvénients
Avantages |
Désavantages |
Le charbon a une grande efficacité énergétique. |
C'est le combustible fossile qui pollue le plus l'environnement et provoque des impacts environnementaux négatifs tant dans son extraction que dans son utilisation. |
Produit des quantités importantes d'énergie par unité de poids. |
Comme il s'agit d'une source d'énergie non renouvelable, ses réserves peuvent s'épuiser avec le temps. |
Il est facile à localiser et possède des gisements dans différentes régions du monde. |
La combustion du charbon émet des gaz polluants dans l'atmosphère, contribuant ainsi à l'aggravation de la Effet de serre. |
En tant que source d'énergie et par rapport aux sources d'énergie alternatives, il est plus rentable. |
Comme il s'agit d'un combustible fossile qui s'enflamme facilement, son stockage doit se faire avec précaution pour éviter les explosions. |
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Extraction de charbon
Selon Aneel, l'extraction du charbon peut se faire de deux manières :
mine à ciel ouvert
mine souterraine
L'exploitation à ciel ouvert est le type d'exploitation le plus utilisé pour l'extraction du charbon.
Le choix du type de mine à utiliser dépend de la profondeur à laquelle se situe le gisement minéral et du type de sol. L'exploitation à ciel ouvert présente une plus grande productivité en ce qui concerne le sous-sol et, selon le World Coal Institute, l'extraction du charbon minéral fait la mine à ciel ouvert représente 60 % de l'offre mondiale et également au Brésil, l'exploitation minière étant la plus ordinaire.
Concernant le transport du minerai, lorsqu'il est effectué sur de courtes distances, il est transporté sur des convoyeurs. Si le transport doit être effectué sur de plus longues distances, des camions et des trains sont utilisés.
L'industrie charbonnière correspond à certains procédés qui vont de l'extraction du minerai à sa transformation en sous-produit. Les étapes sont les suivantes:
Exploitation minière → transport → stock → transformation → transformation → distribution → marché |
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importance économique
Il y a dans le monde, environ 847,5 milliards de tonnes de charbon répartis dans plusieurs réserves sur tous les continents, selon Aneel. Ce montant est suffisant pour couvrir les 130 prochaines années.
Les États-Unis, la Russie et la Chine concentrent environ 60 % des réserves mondiales, étant le Les États-Unis avec le plus grand nombre de réserves, environ 28,6 %. Cependant, en dépit d'être le pays avec la plus grande disponibilité, la nation nord-américaine n'est pas le plus grand producteur de minerai. La Chine est le pays qui produit le plus de charbon et aussi le plus gros consommateur, suivi des États-Unis et de l'Australie.
Au Brésil, il y a une prédominance de charbons à faible teneur en carbone. Les réserves brésiliennes occupent la dixième place dans le classement des réserves mondiales, selon Aneel. Les principaux gisements se trouvent dans les États du Rio Grande do Sul et de Santa Catarina. Mais, malgré la grande disponibilité du minerai dans le pays, il est considéré comme pauvre par rapport à son potentiel énergétique et de faible qualité, car il a une forte teneur en cendres.
L'utilisation du charbon est d'une grande importance pour la économieà l'échelle mondiale, puisque son utilisation correspond à une bonne partie de la production de électricité. Entre 1995 et 2007, la production brésilienne a augmenté d'environ 4 %, avec l'État de Santa Catarina en tête de cette production. Selon les données de l'Agence internationale de l'énergie, en 2007, 917 millions de tonnes de charbon ont été vendues dans le monde.
Au Brésil, la production en 2007 a atteint environ 13,6 millions de tonnes de charbon brut. En 2010, le pays a consommé environ 20 millions de tonnes de charbon minéral et sur ce total, environ 14,2 millions ont été importés.
par Rafaela Sousa
Diplômée en géographie
La source: École du Brésil - https://brasilescola.uol.com.br/geografia/carvao-mineral-combustivel.htm