Cărbune: aplicare și diversitate

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-07 21:01

Este greu de imaginat ceva mai indispensabil pentru umanitate decât cărbunele. Aplicația sa este atât de multifuncțională încât uneori pur și simplu te întrebi. În astfel de momente, îndoiala se strecoară involuntar și în capul meu răsună o întrebare complet logică: „Ce? Este tot cărbune?!” Toată lumea este obișnuită să considere cărbunele doar un material combustibil, dar, de fapt, gama sa de aplicații este atât de largă încât pare pur și simplu incredibil.

Formarea și originea straturilor de cărbune

Apariția cărbunelui pe Pământ datează din îndepărtata epocă paleozoică, când planeta era încă în stadiul ei de dezvoltare și avea o privire complet străină pentru noi. Formarea straturilor de cărbune a început cu aproximativ 360.000.000 de ani în urmă. Acest lucru s-a întâmplat în principal în sedimentele de fund ale rezervoarelor preistorice, unde materiale organice s-au acumulat timp de milioane de ani.

Cu alte cuvinte,Cărbunele este rămășițele corpurilor de animale gigantice, trunchiuri de copaci și alte organisme vii care s-au scufundat în fund, s-au destrămat și s-au presat sub coloana de apă. Procesul de formare a depozitelor este destul de lung și este nevoie de cel puțin 40.000.000 de ani pentru formarea unui strat de cărbune.

Exploarea cărbunelui

Oamenii au înțeles de multă vreme cât de important și de neînlocuit este cărbunele, proprietățile și aplicațiile lui l-au putut evalua și adapta la o scară atât de mare relativ recent. Dezvoltarea pe scară largă a zăcămintelor de cărbune a început abia în secolele XVI-XVII. în Anglia, iar materialul extras era folosit în special pentru topirea fontei, necesară pentru fabricarea tunurilor. Dar producția sa conform standardelor actuale a fost atât de nesemnificativă încât nu putea fi numită industrială.

Mineritul pe scară largă a început abia spre mijlocul secolului al XIX-lea, când industrializarea în curs de dezvoltare a devenit indispensabilă pentru cărbune. Folosirea lui, însă, la acea vreme era limitată exclusiv la incinerare. Sute de mii de mine funcționează acum în întreaga lume, producând mai mult pe zi decât în câțiva ani din secolul al XIX-lea.

Soiuri de cărbune

Depozitele de filoane de cărbune pot atinge o adâncime de câțiva kilometri, extinzându-se în grosimea pământului, dar nu întotdeauna și nu peste tot, deoarece este eterogen atât ca conținut, cât și ca aspect.

Există 3 tipuri principale de această fosilă: antracitul, cărbunele brun și turba, care amintește foarte mult de cărbune.

1. Antracitul este cea mai veche formațiune de pe planeta de acest felgen, vârsta medie a acestei specii este de 280.000.000 de ani. Este foarte dur, densitate mare și are un conținut de carbon de 96-98%.
2. Duritatea și densitatea cărbunelui brun este relativ scăzută, precum și conținutul său de carbon. Are o structură instabilă, liberă și este, de asemenea, suprasaturată cu apă, al cărei conținut poate ajunge până la 20%.
3. Turba este, de asemenea, clasificată ca un tip de cărbune, dar nu s-a format încă, deci nu are nicio legătură cu cărbunele.

Proprietăți ale cărbunelui

Acum este greu de imaginat un alt material mai util și mai practic decât cărbunele, ale cărui principale proprietăți și aplicare merită cele mai mari laude. Datorită substanțelor și compușilor conținuti în el, a devenit pur și simplu indispensabil în toate domeniile vieții moderne.

Componenta cărbunelui arată astfel:

• materia volatilă medie atinge 35-40%;
• conținutul mediu de cenușă nu depășește 15-18%;
• conținutul mediu de umiditate fluctuează între 12-15%;
• conținutul caloric mediu este de 5500-7000 kcal/kg.

Toate aceste componente sunt cele care fac cărbunele, a cărui aplicare și utilizare este atât de multifuncțională. Substanțele volatile conținute în cărbune asigură o aprindere rapidă cu atingerea ulterioară a temperaturilor ridicate. Conținutul de umiditate simplifică procesareacărbunele, conținutul caloric face utilizarea sa indispensabilă în farmaceutice și cosmetologie, cenușa în sine este un material mineral valoros.

Utilizarea cărbunelui în lumea modernă

Utilizarea mineralelor este diferită. Cărbunele a fost inițial doar o sursă de căldură, apoi energie (a transformat apa în abur), dar acum posibilitățile cărbunelui în acest sens sunt pur și simplu nelimitate.

Energia termică din arderea cărbunelui este transformată în energie electrică, din aceasta se obțin produse chimice cocs și se extrage combustibil lichid. Cărbunele este singura rocă care conține ca impurități metale atât de rare precum germaniul și galiul. Din el se extrage gazul cuptorului de cocs, care este apoi procesat în benzen, din care se izolează rășina cumaronă, care este folosită pentru a face tot felul de vopsele, lacuri, linoleum și cauciuc. Din cărbune se obțin hidrocarburi aromatice, fenoli și baze piridinice. În timpul procesării, cărbunele este folosit pentru producerea de vanadiu, grafit, sulf, molibden, zinc, plumb și multe alte produse valoroase și acum de neînlocuit.