|
|
|
CARBUNELE
Carbunele de pamant este o roca foarte neobisnuita, din doua motive. In primul rand, este formata din materii organice - tesuturi odinioara vii - si, in al doilea rand, spre deosebire de alte roci, arde si degaja caldura.
Carbunele a reprezentat primul combustibil utilizat in timpul revolutiei industriale si a jucat un rol foarte insemnat in dezvoltarea marilor tari industrializate. Carbunele contine carbon, care-i confera acea culoare neagra, caracteristica, si gaze inflamabile cum ar fi hidrogen,, azot si oxigen.
Originea carbunelui
Cea mai mare parte a carbunelui s-a format in urma cu aproximativ 360-286 de milioane de ani intr-o perioada numita de geologi era carbonifera, tocmai datorita cantitatilor imense de carbune care s-au format atunci. Acesta a luat nastere din padurile tropicale preistorice, ce cresteau pe pamanturile mlastinoase. Padurile se compuneau din arbori foarte diferiti de cei care traiesc in zilele noastre. Cea mai mare parte a lor erau arbori-feriga giganti. Existau de asemenea, si arbori de coada-calului giganti, dar si multe alte plante mai mici. Dupa moarte, ferigile uriase si celelalte plante cadeau in apele mlastinoase. Aceste ape erau foarte sarace in oxigenul care favorizeaza actiunea bacteriei ce produce putrefactia, astfel incat arborii feriga au putrezit foarte incet si s-au transformat in turba, primul stadiu de formare al carbunelui. In timpul formarii turbei apare o degajare de gaz de mlastina, numit gaz metan.
Pentru a se transforma in carbune, turba trebuie sa fie presata. Un strat de turba cu o grosime intre 10 si 15 m va forma un strat de carbune de doar 1m grosime. Primul stadiu al comprimarii a avut loc in mlastinile primitive, o data cu depunerea unor straturi succesive de vegetatie intrata in putrefactie, comprimand straturile inferioare sub greutatea lor. In perioada carbonifera scoarta Pamantului a suferit o serie de transformari. In timpul uneia dintre aceste perioade, turba a fost acoperita cu nisip si mal. Stratul de pamant si turba au fost apoi ingropate sub mari pentru ca mai apoi sa revina din nou la suprafata. In timp se formau noi mlastini si noi straturi de turba. Acest proces, numit sedimentare ciclica, s-a produs de mai multe ori. In regiunile carbonifere exista un numar de zacaminte, situate unul deasupra celuilalt, cuprinse intre straturile de roca sedimentara. Unele straturi de carbune au o grosime de doar cativa milimetri, altele ating grosimi de cativa metri.
Clasificarea carbunilor
Exista trei categorii principale de carbune. Tipurile acestora depind de gradul in care carbunele s-a modificat in timp.
Lignitul, numit si carbune brun dupa culoarea lui, este cel mai putin modificat si are cel mai mic continut de carbon, de aproximativ 30%. In timpul arderii acesta degaja mult fum si relativ putina caldura.
Huila este cea mai raspandita si degaja cea mai mare cantitate de caldura. Acest carbune are, de obicei, straturi alternante, intunecoase si lucioase. Benzile lucioase erau la origine material lemnos, iar straturile intunecoase s-au format din ramasitele plantelor mai mici. Huila contine si un alt compus, mai putin dur, asemanator cu mangalul: acesta face carbunele sa murdareasca in timpul manipularii.
Antracitul este carbunele superior. Se compune din 98% carbon si este foarte greu se extras, dar este curat la manipulare. Arde cu o flacara foarte fierbinte si degaja putin fum, insa este foarte greu de aprins.
Utilizarile carbunelui
Carbunele este utilizat cel mai des ca si combustibil. Pana nu demult o cantitate mare de carbune era arsa pentru a incalzi locuintele. In zilele noastre, carbunele este ars pentru a genera electricitate sau in procese industriale. Inainte de exploatarea pe scara larga a gazelor naturale, unele tari isi produceau intreaga cantitate de gaze din carbune. Tarile fara resurse de gaze naturale recurg inca la acest procedeu. Producerea gazelor din carbune este asociata cu producerea cocsului,un combustibil esential in topirea si turnarea metalelor. Pentru producerea cocsului, carbunele este ars in cuptoare etanse. Carbunele nu arde din lipsa oxigenului, dar odata cu caldura se degaja amoniac, gudroane, gaze si uleiuri usor volatile lasand in urma un reziduu dur. Acesta este cocsul.
Carbunele este si materia prima pentru procese chimice. Amoniacul, gudroanele si uleiurile usor volatile rezultate din cocsificare sunt utilizate pentru realizarea altor produse, cum ar fi: vopsele pentru tesaturi, antiseptice, medicamente, parfumuri, fertilizatori, pesticide s-au chiar lac de unghii. Din carbune se poate produce chiar si zaharina.
Unde se gaseste carbune?
Carbunele este zacamantul cel mai bogat de combustilbil fosil. Rezervele mondiale cunsoscute sunt estimate a fi suficiente pentru mai mult de 200 de ani, la o rata de consum egal cu cea actuala si multi experti sunt de parere ca exista cam de 15 ori mai mult carbune ramas nedescoperit. Trei tari detin doua treimi din rezervele mondiale descoperite. SUA detine 30%, Rusia si Statele Aliate aproximativ 25%, iar China 10%. Restul rezervelor de carbune sunt situate in Australia, Canada, Germania, India, Polonia, Africa de Sud si Marea Britanie. In America de Sud doar 4 tari - Argentina, Brazilia, Chile si Columbia - detin zacaminte bogate de carbune. Cea mai mare parte a carbunelui este adanc ingropat sub padurile tropicale unde este greu de exploatat. Dintre cele 52 de tari africane, doar 8 exploateaza: Africa de Sud si Zimbabwue, cu cele mai mari zacaminte, Algeria, Maroc, Mozambic, Nigeria, Tanzania si Zair.
Viitorul carbunelui
In vederea gasirii unei noi forme de energie, carbunele este mult mai abundent decat combustibili mai ieftini: petrol sau gaze naturale. Probabil noi tehnologii vor face eficienta exploatarea zacamintelor mai greu accesibile. Expertii considera ca prin tehnologiile actuale se poate exploata eficient doar aproximativ 12% din rezervele mondiale existente. Restul de zacaminte ar putea fi folosit prin arderea carbunelui din adancime si captarea gazului emanat. O alta metoda ar fi extragerea petrolului care ar putea inlocui rezervele aflate intr-o continua scadere. Mai multe
tari efectueaza in prezent cercetari in acest sens.
