O cărbune mineral este un mineral neregenerabile, mai exact o rocă sedimentară originară cu mii de ani în urmă și găsită subteran în depozite de origine organică. Este, potrivit Agenției Naționale pentru Energie Electrică (Aneel), combustibil fosil cu o disponibilitate mai mare în lume și una dintre primele surse de energie folosite de om. A început să fie folosit pe scară largă în perioada Revolutia industriala.
Uitede asemenea:Ce sunt sursele de energie regenerabile?
Origine
Cărbunele există de mii de ani în depozite de origine vegetală, format prin descompunerea materiei organice fără prezența oxigenului. Materialul provenit din rămășițele plantei este îngropat și compactat, suferind acțiunea bacteriilor, precum și a condițiilor de presiune și căldură din mediul depozitului, formând astfel, în timp, cărbunele mineral. Formarea sa corespunde perioadei carbonifere, în timpul erei paleozoice.
Cărbunele poate fi găsit, potrivit Departamentului Național pentru Producția Minerală (DPMN), în regiuni cu temperaturi scăzute sau climat temperat, fiind localizate pe toate continentele. În aceste locuri, legumele sunt carbonizate înainte să putrezească.
Compoziţie
Carbonul este principalul compus al cărbunelui, prezentând, conform Companiei de cercetare și resurse minerale, un conținut de aproximativ 55% până la 95% din element, ceea ce face să existe tipuri de cărbune mai mult sau mai puțin bogate în carbon. Conținutul de carbon este ceea ce definește maturitatea geologică a mineralului, cunoscută sub numele de rang. De asemenea, în acest combustibil fosil, conform DNPM, sunt sulful, azotul, oxigenul și hidrogenul.
Tipuri de cărbune
Formarea cărbunelui corespunde etape producție, specificată în mod specific prin prezența carbonului. De la cea mai mică la cea mai mare concentrație de substanță, avem cele patru tipuri principale de cărbune mineral:
Turbă: material vegetal care are un conținut de carbon cuprins între 55% și 60% și permite identificarea rămășițelor vegetale. Puterea sa calorică este mai mică de 4.000 kcal.
lignit: rocă sedimentară formată din comprimarea turbării. Are un conținut de carbon cuprins între 67% și 78%. Puterea sa calorică este mai mică de 4.000 kcal.
Cărbune bituminos sau cărbune tare: rocă sedimentară compusă din bitum (amestec lichid de culoare închisă cu vâscozitate ridicată). Are un conținut de carbon cuprins între 80% și 90%. Puterea sa calorică este cuprinsă între 7.000 și 8.650 kcal.
antracit: tip carbon compact și solid. Are un conținut de carbon de 96% și corespunde celei mai pure forme de cărbune mineral. Conține puțin sau deloc bitum.
stiiMai mult:Diferența dintre cărbune și cărbune cocsificat
Utilizarea cărbunelui
Prin ardere, cărbunele poate genera mai multe subproduse, precum și poate genera energie.
Utilizarea cărbunelui a devenit mai intensă la mijlocul secolului al XVIII-lea, perioadă corespunzătoare Revolutia industriala. Cărbunele a fost folosit pentru a permite funcționarea motoarelor cu aburi. În prezent, utilizarea mineralului a scăzut, deoarece alte surse de energie au fost mai explorate, cum ar fi petrolul și petrolul. gaz natural. Există, de asemenea, o tendință globală care își propune să înlocuiască utilizarea surselor neregenerabile, cum ar fi cărbunele și petrolul surse alternative de energie, ca energie solara si energie eoliana.
Potrivit Agenției Internaționale pentru Energie, cărbunele reprezintă 41% din producția totală de energie electrică, fiind, prin urmare, cel mai utilizat font din lume în acest scop. Cu toate acestea, producția de cărbune nu este proporțională cu disponibilitatea sa, cu industria de Petrol înaintea sistemului de producție.
O utilizare de cărbune este legat de proprietățile sale, cum ar fi puterecalorific care permite generarea de energie prin ardere. Potrivit Departamentului Național pentru Producția Minerală (DNPM), cărbunii care au o putere calorică mai mică sunt destinați producției de energie electrică. Pe de altă parte, cărbunii cu putere calorică mai mare sunt folosiți pentru producția de fier și oțel metalic, precum și în construcția civilă. Acestea din urmă, datorită arderii lor lente, sunt, de asemenea, destinate uzului casnic.
Potrivit Companiei de cercetare a resurselor minerale (CPRM), principalele utilizări ale cărbunelui mineral, conform clasificării sale, sunt:
Turbă: la îndepărtarea umezelii din acest tip de cărbune, acesta este tăiat în blocuri și ulterior utilizat în cuptoare, termoelectrice, pentru a obține parafine, gudron (amestec de hidrocarburi aromatice), ceară, amoniac, printre altele substanțe.
Lignite: după uscare, acest tip de cărbune este utilizat în gazogeni industriali și pentru a obține subproduse precum gudron, ceruri și parafine. Cenușa din arderea lignitului poate fi utilizată pentru producția de ceramică.
Cărbune: este utilizat direct în cuptor în centralele termoelectrice, pentru a obține gudron, cărbunele fiind principala sa sursă naturală.
Antracit: este tipul de cărbune folosit ca combustibil, generând puțină funingine. Deși arde ușor, arderea sa este lentă, fiind, prin urmare, destinată uzului casnic și, de asemenea, fabricării filtrelor de apă.
Avantaje și dezavantaje
Beneficii |
Dezavantaje |
Cărbunele are o eficiență energetică ridicată. |
Combustibilul fosil este cel care poluează cel mai mult mediul înconjurător și provoacă efecte negative asupra mediului atât în extragerea, cât și în utilizarea acestuia. |
Produce cantități semnificative de energie pe unitate de greutate. |
Deoarece este o sursă de energie neregenerabilă, rezervele sale pot fi epuizate în timp. |
Este ușor de localizat și are depozite în diferite regiuni ale lumii. |
Arderea cărbunelui emite gaze poluante în atmosferă, contribuind astfel la agravarea efect de sera. |
Ca sursă de energie și în comparație cu sursele de energie alternative, este mai rentabilă. |
Deoarece este un combustibil fosil care se aprinde ușor, depozitarea acestuia trebuie făcută cu grijă pentru a evita exploziile. |
cititde asemenea:Ce combustibil poluează cel mai mult atmosfera?
Extracția cărbunelui
Potrivit lui Aneel, extracția cărbunelui se poate face în două moduri:
deschidere
mină subterană
Exploatarea în aer liber este tipul de exploatare cel mai utilizat pentru extragerea cărbunelui.
Alegerea tipului de mină care urmează a fi utilizată depinde de adâncimea la care se află zăcământul mineral și de tipul de sol. Exploatarea în carieră prezintă o productivitate mai mare în raport cu subteranul și, potrivit Institutului Mondial al Cărbunelui, extracția cărbunelui mineral produs piața deschisă reprezintă 60% din aprovizionarea la nivel mondial și, de asemenea, în Brazilia, mineritul fiind cel mai important comun.
În ceea ce privește transportul mineralului, atunci când este realizat pe distanțe scurte, acesta este transportat pe benzi transportoare. Dacă transportul trebuie făcut pe distanțe mai mari, se folosesc camioane și trenuri.
Industria cărbunelui corespunde unor procese care variază de la extracția minereului până la transformarea acestuia într-un produs secundar. Pașii sunt următorii:
Minerit → transport → inventar → prelucrare → transformare → distribuție → piață |
Uitede asemenea:Impacturile asupra mediului cauzate de minerit
importanta economica
Există în lume, cam 847,5 miliarde de tone de cărbune distribuite în mai multe rezerve de pe toate continentele, conform Aneel. Această sumă este suficientă pentru a acoperi următorii 130 de ani.
Statele Unite, Rusia și China concentrează aproximativ 60% din rezervele mondiale, fiind Statele Unite cu cel mai mare număr de rezerve, aproximativ 28,6%. Cu toate acestea, în ciuda faptului că este țara cu cea mai mare disponibilitate, națiunea nord-americană nu este cel mai mare producător de minerale. China este națiunea care produce cel mai mult cărbune și, de asemenea, cel mai mare consumator, urmat de Statele Unite și Australia.
În Brazilia, există o predominanță a cărbunilor cu conținut scăzut de carbon. Rezervele braziliene ocupă locul al zecelea în clasamentul rezervelor mondiale, potrivit Aneel. Principalele zăcăminte se află în statele Rio Grande do Sul și Santa Catarina. Dar, în ciuda disponibilității mari a mineralului în țară, este considerat sărac în raport cu potențialul său energetic și de calitate scăzută, deoarece are un conținut ridicat de cenușă.
Utilizarea cărbunelui este de o mare importanță pentru economiela nivel mondial, deoarece utilizarea sa corespunde unei bune părți din producția de electricitate. Între 1995 și 2007, producția braziliană a crescut cu aproximativ 4%, statul Santa Catarina fiind în fruntea acestei producții. Conform datelor Agenției Internaționale pentru Energie, în 2007, în întreaga lume s-au vândut 917 milioane de tone de cărbune.
În Brazilia, producția a atins în 2007 aproximativ 13,6 milioane de tone de cărbune brut. În 2010, țara a consumat în jur de 20 de milioane de tone de cărbune mineral și din acest total au fost importate aproximativ 14,2 milioane.
de Rafaela Sousa
Absolvent în geografie
Sursă: Școala din Brazilia - https://brasilescola.uol.com.br/geografia/carvao-mineral-combustivel.htm