Descripción
El carbón es una roca combustible y sedimentaria con un color negro pardusco o incluso totalmente negro. El carbón se compone principalmente de carbono, con cantidades más pequeñas y variables de hidrógeno, nitrógeno, azufre y oxígeno. Se clasifica en diferentes tipos, en función de su composición y el tiempo de formación. A saber, las variedades más importantes de carbón son turba, lignito, sub-bituminoso, bituminoso y antracita. La turba en realidad se considera simplemente un precursor del carbón verdadero, y es en sí mismo restos de plantas parcialmente carbonizadas que sirven como una importante fuente de combustible en gran parte del mundo. La antracita es la variedad de carbón formada más antigua, y tiene un contenido de carbono extremadamente alto (aproximadamente 92%), careciendo prácticamente de humedad y componentes volátiles. Desde el punto de vista de la escala de tiempo geológica, el lignito es el carbón formado más recientemente, y es relativamente más alto en materia volátil y menor en contenido fijo de carbono (que varía desde 60-70%). Las propiedades del carbón sub-bituminoso y bituminoso se encuentran entre las de antracita y lignito. El carbón bituminoso tiene un contenido de carbono fijo de 77-87%, y es la clasificación más abundante entre todas las demás variedades de carbón. El carbón bituminoso representa casi el 50% del carbón producido en los Estados Unidos.
Ubicación
Las reservas de carbón se encuentran dentro de una gran cantidad de países, abarcando todos los continentes además de la Antártida. Las mayores reservas probadas y recuperables de carbón se encuentran en los EE. UU., La Federación de Rusia y China. India, Australia y Sudáfrica lo siguen de cerca. Dentro de los Estados Unidos, hay tres regiones principales con operaciones de extracción de carbón a gran escala, a saber, la Región del Carbón Occidental, la Región del Carbón Apalache y la Región del Carbón Interior. Cada una de estas regiones se especializa en producir diferentes grados y variedades de esta importante fuente de energía.
Formación
En varios momentos a lo largo de la historia geológica, los procesos naturales como los movimientos de placas tectónicas y las inundaciones han sepultado humedales bajos y áreas boscosas de nuestro mundo debajo de gruesas capas de suelo. Con el tiempo, la capa de suelo sobre la vegetación comprimida creció y presurizó aún más la materia vegetal debajo. A medida que esta vegetación se movía a profundidades mayores debajo de la superficie de la tierra, los procesos naturales de biodegradación se detenían. En cambio, las condiciones de altas temperaturas concurrentes y altas presiones encontradas debajo de la superficie condujeron a la conversión gradual de materia vegetal en carbón. Este proceso se conoce como "carbonización". La calidad del carbón formado está determinada por una serie de factores, como la naturaleza de la vegetación de la que se originó, la profundidad a la que comenzó el proceso de carbonización, las condiciones de temperatura y presión durante el proceso, así como el tiempo empleado. para que el proceso de carbonización forme el carbón resultante.
Usos
El carbón es una bendición para la humanidad, con aplicaciones inmediatas a muchas industrias en todo el mundo. Dentro de ellos, las diferentes categorías de carbón se utilizan para diferentes propósitos. El carbón de vapor se usa principalmente para la generación de energía, mientras que el "coque" o carbón metalúrgico se usa en plantas de acero para la producción de acero. Actualmente, 40% de las necesidades de electricidad en el mundo se satisfacen con centrales eléctricas de carbón, y 70% de la producción mundial de acero depende del carbón "coque". Los derivados del carbón también se usan ampliamente en una gran cantidad de otras industrias, incluidas la industria química farmacéutica, la industria papelera y las refinerías de aluminio. Varios productos químicos industriales importantes se fabrican a partir de los subproductos de la combustión de carbón. El benceno, el naftaleno y el fenol, por ejemplo, se fabrican con alquitrán de hulla. Los fertilizantes y sales a base de amoníaco se producen también usando el amoníaco generado por la combustión del carbón. Los dispositivos de purificación de agua y aire usan filtros de "carbón activado" para facilitar sus propósitos. Sin embargo, el uso desenfrenado del carbón como combustible fósil es altamente desaconsejado por varias organizaciones ambientales y de salud importantes, debido a los efectos adversos de la combustión del carbón y sus subproductos tóxicos en la salud humana, animal y vegetal. De hecho, la quema extensiva a largo plazo de carbón figura entre las principales fuentes de gases de efecto invernadero en la atmósfera terrestre, mientras que su escape tiene efectos más inmediatos sobre la salud respiratoria humana, la degradación de hábitats, particularmente los humedales, y la formación de " smog "y precipitación acidificada.
Producción
El carbón se puede extraer de la tierra ya sea mediante la extracción de la superficie o la extracción subterránea, dependiendo de su profundidad de ubicación debajo de la superficie de la tierra. Si los depósitos ocurren a menos de 200 pies debajo de la superficie de la tierra, la extracción de la superficie puede ponerse en acción para recuperar el carbón. Este método también ahorra tiempo y trabajo, y a su vez es económicamente eficiente. Simplemente requiere la eliminación de la "capa superficial" o la capa superior de vegetación, suelo y rocas que cubren los puntos de acceso a los depósitos de carbón inmediatamente debajo de ellos. Sin embargo, este método es altamente peligroso para el ecosistema, a menudo lo desmantela por completo y da como resultado la fuga de sustancias químicas tóxicas hasta la superficie y al agua circundante. La minería de carbón subterránea es más relevante, especialmente dado que la mayoría de las reservas de carbón más grandes hoy en día se encuentran en depósitos muy por debajo de la superficie de la tierra. Aquí, las minas se cavan en la tierra, y los sistemas de ascensores se utilizan para transportar a los mineros a los depósitos subterráneos para la recuperación del carbón. Esto es menos dañino para el medio ambiente que la minería de superficie, pero los mineros están expuestos a peligros considerables en las minas subterráneas de carbón.