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Il carbone è una roccia sedimentaria nera o scura, che varia in composizione. Alcuni tipi di carbone bruciano più caldi e più puliti mentre altri contengono elevati livelli di umidità e composti che contribuiscono alla pioggia acida e ad altri inquinamenti quando vengono bruciati.
I carboni di diversa composizione vengono utilizzati come combustibili fossili combustibili per la generazione di elettricità e la produzione di acciaio in tutto il mondo. Secondo l'Agenzia internazionale dell'energia, è stata la fonte di energia in più rapida crescita nel mondo nel 21 ° secolo.
- <->La produzione di carbone
La gente non produce "carbone". I processi geologici e la materia organica decadente lo creano per migliaia di anni. È estratto dalle formazioni sotterranee o "cuciture", attraverso gallerie sotterranee, o rimuovendo grandi aree della superficie terrestre. Il carbone scavato deve essere pulito, lavato e lavorato per prepararlo per uso commerciale.
La Cina produce attualmente più carbone di qualunque altro paese al mondo, anche se le sue riserve provate sono al quarto posto dietro l'U.S., la Russia e l'India. L'IEA stima che l'offerta mondiale dovrebbe aumentare a un tasso di circa il 6% entro il 2020.
Esportatori e importatori di carbone
L'Australia supera l'elenco mondiale di esportatori, avendo inviato 298 milioni di tonnellate di carbone all'estero nel 2010. Indonesia e Russia sono classificati secondo e terzo, esportando rispettivamente 162 e 109 milioni di tonnellate. L'U. è arrivato quarto a livello mondiale, avendo spedito 74 milioni di tonnellate oltre i confini dello stesso anno.
<> Supporto al carboneIl Sudafrica si affida maggiormente al carbone, portando il 93% della sua energia elettrica da questa fonte di energia. La Cina e l'India si affidano anche al carbone per quantità considerevoli di energia rispettivamente a 79 e 69 per cento. L'U. prende il 45 per cento della sua elettricità da questa fonte, classificandola 11 all'elenco globale dei paesi che generano potenza da questa fonte.
Tubi duri e morbidi di carbone
Il carbone cade in due categorie principali: duro e morbido. Il carbone molle è noto anche come carbone o lignite. La Cina produce più carbone duro rispetto a qualsiasi altro paese per un fattore di circa tre. Le enormi 3 162 milioni di tonnellate di carbone duro prodotte dalla Cina danno la produzione dei produttori di secondo e terzo classificato - l'U. a 932 milioni di tonnellate e l'India a 538 milioni di tonnellate.
La Germania e l'Indonesia sono quasi cravatta per l'onore dei migliori onori nella produzione di carbone di carbone molle. Questi paesi hanno scavato rispettivamente 169 milioni e 163 milioni di tonnellate.
Il carbone di coke contro il carbone di vapore
Il carbone di coke, conosciuto anche come carbone metallurgico, ha basso contenuto di zolfo e fosforo e può sopportare un elevato calore.Il carbone da coke viene alimentato in forni e sottoposto a pirolisi senza ossigeno, un processo che riscalda il carbone a circa 1, 100 gradi Celsius. Lo fonde e spinge fuori tutti i composti volatili e le impurità per lasciare carbonio puro. Il carbone caldo, purificato e liquefatto si solidifica in grumi chiamati "coke" che possono essere alimentati in un forno di altoforno con minerale di ferro e calcare per produrre acciaio.
Il carbone a vapore, noto anche come carbone termico, è adatto per la produzione di energia elettrica.
Il carbone di vapore è macinato in una polvere fine che brucia rapidamente ad alte temperature e viene utilizzata nelle centrali elettriche per riscaldare l'acqua nelle caldaie che gestiscono turbine a vapore. Può anche essere utilizzato per fornire il riscaldamento di locali per le case e le imprese.
Energia in carbone
Tutti i tipi di carbone contengono carbonio fisso, che fornisce energia immagazzinata e quantità variabili di umidità, cenere, sostanze volatili, mercurio e zolfo. Poiché le proprietà fisiche e la qualità del carbone variano notevolmente, le centrali elettriche a carbone devono essere progettate per soddisfare le proprietà specifiche dei materiali disponibili e ridurre le emissioni di inquinanti come lo zolfo, il mercurio e le diossine.
Il potenziale di energia immagazzinato all'interno del carbone è descritto come "valore calorifico", "valore di riscaldamento" o "contenuto di calore. "È misurato in Btu o MJ / kg. Btu significa unità termica britannica, la quantità di calore che si riscalterà di circa 0,1 U. galloni - una libbra d'acqua - di un grado Fahrenheit a livello del mare.
Btu è talvolta scritto come BTU.
MJ / kg equivale a millijoule per chilogrammo ed è la quantità di energia immagazzinata in un chilogrammo. Questa è un'espressione della densità energetica per i carburanti misurati in peso.
Il carbone rilascia energia termica o calore quando viene bruciato, insieme a carbonio e cenere. La cenere è costituita da minerali come ferro, alluminio, calcare, argilla e silice, nonché elementi di traccia come l'arsenico e il cromo.
Tipi di carbone confrontati e classificati
L'organizzazione internazionale dei standard ASTM ha emesso un metodo di classificazione per classificare gradi di carbone formato da sostanze umide a base di torba biodegradata e materiale organico o vitrinite. La classificazione del carbone è basata sui livelli di metamorfosi geologica, carbonio fisso e valore calorifico. È conosciuto come ASTM D388 - 05 Standard Classification of Coals by Rank.
Come confronta i quattro tipi? Come regola generale, più è il carbone, maggiore è il valore energetico e il suo rango. Il seguente è un ranking comparativo di quattro diversi tipi di carbone dal più denso di carbonio e di energia al minimo denso:
Rank
| Tipo di carbone | Valore calorifico (MJ / kg) | # 1 < Antracite |
|---|---|---|
| 30 millijoule per chilogrammo | # 2 | Bituminoso |
| 18. 8-29. 3 millijoule per chilogrammo | # 3 | Sub-bituminoso |
| 8. 3-25 millijoule per chilogrammo | # 4 | Lignite (carbone di carbone) |
| 5. 5-14. 3 millijoule per chilogrammo |
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