O mineralni ugljen to je mineral neobnovljivi, točnije sedimentna stijena nastala je tisućama godina i pronađena pod zemljom u naslagama organskog podrijetla. Prema Nacionalnoj agenciji za električnu energiju (Aneel), to je fosilno gorivo s većom dostupnošću u svijetu i jedan od prvih izvora energije koji čovjek koristi. Počeo se upotrebljavati u velikim razmjerima tijekom razdoblja Industrijska revolucija.
Izgledtakođer:Što su obnovljivi izvori energije?
Podrijetlo
Ugljen postoji tisućama godina u ležištima biljnog podrijetla, nastala razgradnjom organske tvari bez prisutnosti kisika. Materijal koji potječe od biljnih ostataka zakopava se i sabija, trpeći i djelovanje bakterija uvjeta tlaka i topline u okolišu ležišta, stvarajući tako s vremenom ugljen mineral. Njegova formacija odgovara karbonskom razdoblju, tijekom paleozojskog doba.
Prema Nacionalnom odjelu za proizvodnju minerala (DPMN), ugljen se može naći u regijama s niskim temperaturama ili umjerenom klimom, smještenim na svim kontinentima. Na tim mjestima povrće je pougljeno prije nego što istrune.
Sastav
Ugljik je glavni spoj ugljena, predstavljajući, prema Tvrtku za istraživanje i mineralne sirovine, sadržaj od približno 55% do 95% tog elementa, zbog čega postoje vrste ugljena koje su više ili manje bogate ugljik. Sadržaj ugljika je ono što definira geološku zrelost minerala, poznatog kao rang. U ovom fosilnom gorivu, prema DNPM, također se nalaze sumpor, dušik, kisik i vodik.
Vrste ugljena
Stvaranje ugljena odgovara faze proizvodnja, posebno određena prisutnošću ugljika. Od najniže do najviše koncentracije tvari, imamo četiri glavne vrste mineralnog ugljena:
Treset: biljni materijal koji ima sadržaj ugljika između 55% i 60% i omogućuje identifikaciju biljnih ostataka. Kalorična vrijednost mu je manja od 4.000 kcal.
lignit: sedimentna stijena nastala kompresijom treseta. Sadrži ugljik između 67% i 78%. Kalorična vrijednost mu je manja od 4.000 kcal.
Bitumenski ugljen ili kameni ugljen: sedimentna stijena sastavljena od bitumena (tekuća smjesa tamne boje visoke viskoznosti). Sadrži ugljik između 80% i 90%. Kalorijska vrijednost mu je između 7000 i 8.650 kcal.
antracit: kompaktni i čvrsti karbonski tip. Sadrži ugljik 96% i odgovara najčišćem obliku mineralnog ugljena. Sadrži malo ili nimalo bitumena.
znativiše:Razlika između ugljena i koksa
Upotreba ugljena
Izgaranjem ugljen može stvoriti nekoliko nusproizvoda, kao i energiju.
Korištenje ugljena postalo je intenzivnije sredinom 18. stoljeća, razdoblju koje odgovara razdoblju Industrijska revolucija. Ugljen je korišten za omogućavanje rada parnih strojeva. Trenutno se uporaba minerala smanjila, jer su drugi izvori energije više istraženi, poput nafte i nafte. prirodni gas. Također postoji globalni trend koji za cilj ima zamjenu uporabe neobnovljivih izvora, poput ugljena i nafte alternativni izvori energije, kao što su solarna energija i energija vjetra.
Prema Međunarodnoj energetskoj agenciji, ugljen čini 41% ukupne proizvodnje električne energije, budući da je u tu svrhu najčešće korišten font na svijetu. Međutim, proizvodnja ugljena nije proporcionalna njegovoj raspoloživosti, s industrijom Nafta ispred proizvodnog sustava.
O koristiti mineralnog ugljena povezan je s njegovim svojstvima, kao što je vlastkaloričan koja omogućuje stvaranje energije izgaranjem. Prema Nacionalnom odjelu za proizvodnju minerala (DNPM), ugljen koji ima nižu kalorijsku vrijednost namijenjen je proizvodnji električne energije. S druge strane, ugljen veće kalorijske vrijednosti koristi se za proizvodnju metalnog željeza i čelika, kao i u niskogradnji. Potonji su zbog sporog izgaranja također namijenjeni za domaću upotrebu.
Prema Tvrtci za istraživanje mineralnih resursa (CPRM), glavne namjene mineralnog ugljena, prema njegovoj klasifikaciji, su:
Treset: prilikom uklanjanja vlage iz ove vrste ugljena, on se reže na blokove i kasnije koristi u pećima, termoelektričnim, za dobivanje parafina, katrana (smjesa aromatičnih ugljikovodika), voska, amonijaka, između ostalog tvari.
Ligniti: nakon sušenja, ova vrsta ugljena koristi se u industrijskim plinovitim plinovima i za dobivanje nusproizvoda poput katrana, voska i parafina. Pepeo izgaranjem lignita može se koristiti za proizvodnju keramike.
Ugljen: koristi se izravno u peći u termoelektranama za dobivanje katrana, a ugljen je njegov glavni prirodni izvor.
Antracit: je vrsta ugljena koji se koristi kao gorivo i stvara malo čađe. Iako lako gori, njegovo izgaranje je sporo, stoga je namijenjeno za kućnu upotrebu, a također i za proizvodnju filtera za vodu.
Prednosti i nedostatci
Prednosti |
Mane |
Ugljen ima visoku energetsku učinkovitost. |
To je fosilno gorivo koje najviše zagađuje okoliš i uzrokuje negativne utjecaje na okoliš kako u njegovoj ekstrakciji, tako i u korištenju. |
Proizvodi značajne količine energije po jedinici težine. |
Kako se radi o neobnovljivom izvoru energije, njegove se rezerve mogu vremenom iscrpljivati. |
Jednostavno ga je pronaći i ima skladišta u različitim regijama svijeta. |
Izgaranje ugljena emitira zagađujuće plinove u atmosferu, što doprinosi pogoršanju efekt staklenika. |
Kao izvor energije i u usporedbi s alternativnim izvorima energije, isplativiji je. |
Budući da se radi o fosilnom gorivu koje se lako zapali, njegovo skladištenje mora biti pažljivo kako bi se izbjegle eksplozije. |
čitatitakođer:Koje gorivo najviše zagađuje atmosferu?
Vađenje ugljena
Prema Aneelu, vađenje ugljena može se izvršiti na dva načina:
otvorena jama
podzemni rudnik
Otvoreno kopanje je vrsta rudarenja koja se najviše koristi za vađenje ugljena.
Izbor vrste rudnika koji će se koristiti ovisi o dubini na kojoj se nalazi ležište minerala i o vrsti tla. Otvoreno kopanje predstavlja veću produktivnost u odnosu na podzemlje i, prema Svjetskom institutu za ugljen, vađenje proizvedenog mineralnog ugljena Otvoreni kop čini 60% ponude širom svijeta, a također i u Brazilu, a rudarstvo je najviše obična.
Što se tiče prijevoza minerala, kada se obavlja na kratke udaljenosti, on se transportira transporterima. Ako je prijevoz potrebno obaviti na veće udaljenosti, koriste se kamioni i vlakovi.
Industrija ugljena odgovara nekim procesima koji se kreću od vađenja rude do pretvaranja u nusproizvod. Koraci su sljedeći:
Rudarstvo → transport → zalihe → prerada → transformacija → distribucija → tržište |
Izgledtakođer:Utjecaji na okoliš uzrokovani rudarstvom
ekonomska važnost
Ima ih na svijetu, otprilike 847,5 milijardi tona ugljena raspodijeljeno u nekoliko rezervata na svim kontinentima, prema Aneelu. Taj je iznos dovoljan da pokrije sljedećih 130 godina.
Sjedinjene Države, Rusija i Kina koncentriraju oko 60% svjetskih rezervi, budući da su Sjedinjene Države s najvećim brojem rezervata, oko 28,6%. Međutim, iako je zemlja s najvećom dostupnošću, sjevernoamerička država nije najveći proizvođač minerala. Kina je država koja proizvodi najviše ugljena a ujedno i najveći potrošač, a slijede Sjedinjene Države i Australija.
U Brazilu prevladava ugljen s niskim udjelom ugljika. Brazilske rezerve zauzimaju deseto mjesto na ljestvici svjetskih rezervi, prema Aneelu. Glavna ležišta su u državama Rio Grande do Sul i Santa Catarina. No, unatoč velikoj dostupnosti minerala u zemlji, smatra se lošim u odnosu na svoj energetski potencijal i niske kvalitete, jer ima visok udio pepela.
Korištenje ugljena od velike je važnosti za Ekonomijau cijelom svijetu, budući da njegova upotreba odgovara dobrom dijelu proizvodnje struja. Između 1995. i 2007. godine brazilska je proizvodnja porasla oko 4%, a država Santa Catarina prednjačila je u toj proizvodnji. Prema podacima Međunarodne agencije za energetiku, 2007. godine u svijetu je prodano 917 milijuna tona ugljena.
U Brazilu je proizvodnja 2007. dosegla oko 13,6 milijuna tona sirovog ugljena. U 2010. godini zemlja je potrošila oko 20 milijuna tona mineralnog ugljena, a od toga je uvezeno približno 14,2 milijuna.
Napisala Rafaela Sousa
Diplomirao geografiju
Izvor: Brazil škola - https://brasilescola.uol.com.br/geografia/carvao-mineral-combustivel.htm
