Minerale steenkool: herkomst, samenstelling, soorten, gebruik

O minerale steenkool het is een mineraal niet-hernieuwbaar, meer bepaald een sedimentair gesteente dat duizenden jaren geleden ontstond en ondergronds werd aangetroffen in afzettingen van organische oorsprong. Het is, volgens het National Electric Energy Agency (Aneel), de fossiele brandstof met een grotere beschikbaarheid in de wereld en een van de eerste energiebronnen die door de mens worden gebruikt. Het begon op grote schaal te worden gebruikt tijdens de periode van Industriële revolutie.

Kijkenook:Wat zijn hernieuwbare energiebronnen?

Oorsprong

Steenkool bestaat al duizenden jaren in afzettingen van plantaardige oorsprong, gevormd door de afbraak van organisch materiaal zonder de aanwezigheid van zuurstof. Het materiaal dat afkomstig is van de plantenresten wordt begraven en verdicht, waardoor de werking van bacteriën wordt aangetast, evenals van de druk- en warmteomstandigheden in de omgeving van de afzetting, waardoor na verloop van tijd de steenkool wordt gevormd mineraal. De vorming ervan komt overeen met het Carboon, tijdens het Paleozoïcum.

Volgens het National Department of Mineral Production (DPMN) kan steenkool worden gevonden in regio's met lage temperaturen of een gematigd klimaat, die zich op alle continenten bevinden. Op deze plaatsen worden groenten verkoold voordat ze rotten.

Niet stoppen nu... Er is meer na de reclame ;)

Samenstelling

Koolstof is de belangrijkste verbinding van steenkool, waarbij, volgens de Company of Research and Mineral Resources, de inhoud van ongeveer 55% aan 95% van het element, waardoor er kolensoorten zijn die min of meer rijk zijn aan koolstof. Het koolstofgehalte bepaalt de geologische rijpheid van het mineraal, bekend als: rang. In deze fossiele brandstof worden volgens de DNPM ook zwavel, stikstof, zuurstof en waterstof aangetroffen.

Soorten kolen

De vorming van steenkool komt overeen met: stadia productie, specifiek gespecificeerd door de aanwezigheid van koolstof. Van de laagste tot de hoogste concentratie van de stof hebben we de vier belangrijkste soorten steenkool:

  1. Turf: plantaardig materiaal met een koolstofgehalte tussen 55% en 60% en maakt identificatie van plantenresten mogelijk. De calorische waarde is minder dan 4.000 kcal.

  2. bruinkool: sedimentgesteente gevormd door samendrukking van turf. Het heeft een koolstofgehalte tussen 67% en 78%. De calorische waarde is minder dan 4.000 kcal.

  3. Bitumineuze steenkool of steenkool: sedimentgesteente samengesteld uit bitumen (donker gekleurd vloeibaar mengsel met hoge viscositeit). Het heeft een koolstofgehalte tussen 80% en 90%. De calorische waarde ligt tussen 7.000 en 8.650 kcal.

  4. antraciet: compact en solide carbon type. Het heeft een koolstofgehalte van 96% en komt overeen met de zuiverste vorm van steenkool. Bevat weinig of geen bitumen.

wetenmeer:Verschil tussen steenkool en cokeskolen

Gebruik van kolen

Door verbranding kan steenkool verschillende bijproducten genereren en energie opwekken.
Door verbranding kan steenkool verschillende bijproducten genereren en energie opwekken.

Het gebruik van steenkool werd intenser in het midden van de 18e eeuw, een periode die overeenkomt met de Industriële revolutie. Steenkool werd gebruikt om stoommachines te laten werken. Momenteel is het gebruik van het mineraal afgenomen, omdat andere energiebronnen meer zijn onderzocht, zoals olie en olie. natuurlijk gas. Er is ook een wereldwijde trend die erop gericht is het gebruik van niet-hernieuwbare bronnen, zoals kolen en olie, te vervangen door alternatieve energiebronnen, zoals zonne energie en de windenergie.

Volgens het Internationaal Energie Agentschap, steenkool is goed voor 41% van de totale elektriciteitsproductie, is daarom het meest gebruikte lettertype ter wereld voor dit doel. De productie van steenkool is echter niet evenredig met de beschikbaarheid ervan, met de industrie van Aardolie voorsprong op het productiesysteem.

O gebruik van steenkool is gerelateerd aan zijn eigenschappen, zoals de machtcalorisch die de opwekking van energie door verbranding mogelijk maakt. Volgens de National Department of Mineral Production (DNPM) zijn kolen met een lagere calorische waarde bedoeld voor elektriciteitsopwekking. Aan de andere kant worden kolen met een grotere calorische waarde gebruikt voor de productie van metallisch ijzer en staal, maar ook in de civiele bouw. Deze laatste zijn vanwege hun langzame verbranding ook bedoeld voor huishoudelijk gebruik.

Volgens de Mineral Resources Research Company (CPRM) zijn de belangrijkste toepassingen van steenkool, volgens de classificatie, de volgende:

  • Turf: bij het verwijderen van het vocht uit dit soort steenkool, wordt het in blokken gesneden en later gebruikt in ovens, thermo-elektrisch, om onder andere paraffinen, teer (mengsel van aromatische koolwaterstoffen), was, ammoniak te verkrijgen stoffen.

  • Bruinkool: na droging wordt dit type houtskool gebruikt in industriële gasvormers en om bijproducten zoals teer, wassen en paraffinen te verkrijgen. As van de verbranding van bruinkool kan worden gebruikt voor de productie van keramiek.

  • Steenkool: het wordt direct in een oven in thermo-elektrische centrales gebruikt om teer te verkrijgen, waarbij steenkool de belangrijkste natuurlijke bron is.

  • Antraciet: is het type steenkool dat als brandstof wordt gebruikt en weinig roet produceert. Hoewel het gemakkelijk brandt, is de verbranding traag en daarom bedoeld voor huishoudelijk gebruik en ook voor de vervaardiging van waterfilters.

Voor-en nadelen

Voordelen

nadelen

Steenkool heeft een hoge energie-efficiëntie.

Het is de fossiele brandstof die het milieu het meest vervuilt en negatieve gevolgen heeft voor het milieu, zowel bij de winning als bij het gebruik.

Produceert aanzienlijke hoeveelheden energie per gewichtseenheid.

Omdat het een niet-hernieuwbare energiebron is, kunnen de reserves ervan in de loop van de tijd uitgeput raken.

Het is gemakkelijk te vinden en heeft afzettingen in verschillende delen van de wereld.

Bij de verbranding van steenkool komen vervuilende gassen in de atmosfeer en dragen zo bij tot de verergering van broeikaseffect.

Als energiebron en in vergelijking met alternatieve energiebronnen is het kosteneffectiever.

Omdat het een fossiele brandstof is die gemakkelijk ontbrandt, moet de opslag ervan met zorg gebeuren om explosies te voorkomen.


lezenook:Welke brandstof vervuilt de atmosfeer het meest?

Kolenwinning

Volgens Aneel kan de winning van steenkool op twee manieren gebeuren:

  • open kuil

  • ondergrondse mijn

Open mijnbouw is het type mijnbouw dat het meest wordt gebruikt voor het winnen van steenkool.
Open mijnbouw is het type mijnbouw dat het meest wordt gebruikt voor het winnen van steenkool.

De keuze van het te gebruiken type mijn is afhankelijk van de diepte waarop de minerale afzetting zich bevindt en de grondsoort. Open pit mining zorgt voor hogere productiviteit met betrekking tot ondergrondse en, volgens het World Coal Institute, de winning van minerale steenkool gemaakt open pit is goed voor 60% van het aanbod wereldwijd en ook in Brazilië, waarbij mijnbouw het meest is gewoon.

Wat betreft het transport van het mineraal, wanneer het over korte afstanden wordt gedaan, wordt het op transportbanden getransporteerd. Als het transport over langere afstanden moet gebeuren, worden vrachtwagens en treinen ingezet.

De kolenindustrie komt overeen met een aantal processen die variëren van de winning van erts tot de omzetting ervan in een bijproduct. De stappen zijn als volgt:

Mijnbouw → transport → voorraad → verwerking → transformatie → distributie → markt


Kijkenook:Milieueffecten veroorzaakt door mijnbouw

economisch belang

Er zijn in de wereld, ongeveer 847,5 miljard ton steenkool verdeeld in verschillende reservaten op alle continenten, aldus Aneel. Dit bedrag is voldoende om de komende 130 jaar te dekken.

De Verenigde Staten, Rusland en China concentreren ongeveer 60% van de wereldreserves, zijnde de Verenigde Staten met het grootste aantal reserves, ongeveer 28,6%. Ondanks dat het het land is met de grootste beschikbaarheid, is de Noord-Amerikaanse natie echter niet de grootste producent van het mineraal. China is het land dat de meeste steenkool produceert en ook de grootste consument, gevolgd door de Verenigde Staten en Australië.

In Brazilië is er een overwicht van kolen met een laag koolstofgehalte. Braziliaanse reserves staan ​​volgens Aneel op de tiende plaats op de ranglijst van wereldreserves. De belangrijkste afzettingen bevinden zich in de staten Rio Grande do Sul en Santa Catarina. Maar ondanks de grote beschikbaarheid van het mineraal in het land, wordt het beschouwd als slecht in verhouding tot zijn energiepotentieel en van lage kwaliteit, omdat het een hoog asgehalte heeft.

Het gebruik van kolen is van groot belang voor de economiewereldwijd, aangezien het gebruik ervan overeenkomt met een groot deel van de productie van elektriciteit. Tussen 1995 en 2007 groeide de Braziliaanse productie met ongeveer 4%, met de staat Santa Catarina in de voorhoede van deze productie. Volgens gegevens van het Internationaal Energie Agentschap werd in 2007 wereldwijd 917 miljoen ton steenkool verkocht.

In Brazilië bereikte de productie in 2007 ongeveer 13,6 miljoen ton ruwe steenkool. In 2010 verbruikte het land zo'n 20 miljoen ton steenkool en hiervan werden er ongeveer 14,2 miljoen geïmporteerd.
Door Rafaela Sousa
Afgestudeerd in aardrijkskunde

Stapel geschiedenis. Geschiedenis van de eerste batterijen

Stapel geschiedenis. Geschiedenis van de eerste batterijen

In 1786 ontleedde de Italiaanse anatoom Luigi Galvani (1737-1798) een kikker op zijn tafel, waaro...

read more
Waterelektrolyse: wat zijn bijvoorbeeld toepassingen?

Waterelektrolyse: wat zijn bijvoorbeeld toepassingen?

De elektrolyse van water bestaat uit het ontleden van deze stof door middel van een elektrische s...

read more
Stollingselektrolyse. Het proces van stollingselektrolyse

Stollingselektrolyse. Het proces van stollingselektrolyse

Elektrolyse is een proces dat veel wordt gebruikt door de chemische industrie, omdat het het moge...

read more