Уголь

Уголь - это твердая порода, которая может сжигаться как твердое ископаемое топливо. В основном это углерод, но также содержит водород, серу, кислород и азот. Это осадочная порода, образующаяся из торфа под давлением пород, заложенных позже сверху.

Торф, а, следовательно, и уголь, образуется из остатков растений, живших миллионы лет назад в тропических водно-болотных угодьях, например, в поздний карбоновый период (пеннсильванский). Кроме того, из древесины, нагретой в безвоздушном пространстве, можно получить древесный уголь, который похож на уголь.

Уголь можно сжигать для получения энергии или тепла. Около двух третей добываемого сегодня угля сжигается на электростанциях для выработки электроэнергии. Как и нефть, при сжигании угля его угле соединяется с кислородом в воздухе и образует большое количество углекислого газа, что приводит к изменению климата. Из-за этого и других загрязнений воздуха от угля большинство стран обращаются к новым источникам энергии, таким как солнечная энергия. Но в некоторых частях мира, например, в Китае, все еще строятся новые угольные электростанции.

Уголь можно обжарить (нагреть очень горячим в месте, где нет кислорода) для получения кокса. Кокс можно использовать в процессе плавки для восстановления металлов из их руд.

Кусок битуминозного угляZoom
Кусок битуминозного угля

Кусок высококачественного антрацитового угляZoom
Кусок высококачественного антрацитового угля

История

Уголь был самым важным топливом промышленной революции. Уголь был важной частью железнодорожных грузовых перевозок в Великобритании в 20-м веке, составляя большую часть грузовых объемов нескольких компаний. В начале 21 века большинство угольных электростанций в Великобритании и ряде других стран были закрыты для сокращения выбросов парниковых газов.

Британские угольные месторождения в девятнадцатом веке.Zoom
Британские угольные месторождения в девятнадцатом веке.

Различные виды угля и как они формируются

При подходящих условиях растительный материал шаг за шагом трансформируется в

  1. Торф еще не уголь.
  2. Лигнит (бурый уголь) - самый грязный уголь, содержит около 60%-70% углерода и используется в качестве топлива для производства электроэнергии. Струя является компактной формой бурого угля, который иногда полируется и издавна используется в качестве поделочного камня.
  3. Суббитуминозный уголь используется в качестве топлива для выработки пароэлектроэнергии. Кроме того, он является источником легких ароматических углеводородов для промышленности химического синтеза.
  4. Битуминозный уголь - плотная порода, черная, но иногда темно-коричневая. Это относительно мягкий уголь, который легко и быстро ломается и сгорает. Он используется в качестве топлива на электростанциях, а также в теплоэнергетике в производстве, в кузнечном деле и для производства кокса.
  5. Паровой уголь когда-то широко использовался в качестве топлива для паровозов. В этом специализированном использовании его иногда называют морским углем в США. Малогабаритный паровой уголь (сухие мелкие паровые гайки или ДССН) использовался в качестве топлива для подогрева воды в быту.
  6. Антрацит - это более твердый, глянцевый, черный уголь. Он дольше горит и используется в основном для отопления жилых и коммерческих помещений.
  7. Графит трудно поддается сжиганию и не так часто используется в качестве топлива. Он до сих пор используется в карандашах, смешанных с глиной. Когда он порошкообразный, его можно использовать в качестве смазки.

Обычно считается, что алмаз является конечным результатом этого процесса, но это не так. Алмаз - это углерод, но он не образуется из угля.

Уголь содержит примеси. Конкретные примеси определяют использование. В коксующемся угле мало золы, серы или фосфора. Это испортит железо, сделанное в доменной печи.

Пласт битуминозного угля на морском побережье Новой ШотландииZoom
Пласт битуминозного угля на морском побережье Новой Шотландии

Экологические проблемы

Уголь при сжигании выделяет почти на треть больше углекислого газа на единицу энергии, чем нефть, и на 80% больше, чем природный газ. Почти половина углекислого газа выделяется людьми из-за сжигания угля, поэтому он является крупнейшей единственной причиной глобального потепления. Уголь способствует выпадению кислотных дождей и смога, особенно при сжигании без скрубберов. При сжигании угля выделяются токсичные химические вещества, в том числе сажа, ртуть и окись углерода, которые способствуют развитию таких заболеваний, как рак и астма, как у человека, так и у диких животных. Добыча угля, особенно удаление горных вершин, может нанести ущерб большим участкам земли и уничтожить естественную среду обитания. Более высокие сорта угля сжигаются чище, чем более низкие, хотя они по-прежнему загрязняют больше, чем другие виды топлива. Помимо загрязнения воздуха, при сжигании угля образуется токсичная угольная зола, которая может вызвать загрязнение воды, если она случайно попадет в окружающую среду. В мире существует несколько подземных шахтных пожаров. Эти подземные пожары выделяют токсичный дым в воздух, а также могут привести к обрушению верхней поверхности земли. Город Центральная, штат Пенсильвания, был эвакуирован и в настоящее время заброшен из-за подземного пожара на угольной шахте.

Смерть и болезни от загрязнения

Трудно дать точные цифры о влиянии угля на здоровье. Утверждается, что из-за угля каждый год более 800 000 человек умирают рано, а миллионы болеют. Угольщики часто получают пневмокониоз (болезнь черных легких) от воздействия угольной пыли.

Сжигание угля приводит к большому загрязнению воздухаZoom
Сжигание угля приводит к большому загрязнению воздуха

Протесты против угля

Противостояние загрязнению угля было одной из главных причин современного экологического движения, начавшегося в 19 веке.

Деревянные дома для протеста против вырубки части лесного массива Хамбах для открытой разработки Хамбах в Германии: после чего вырубка была приостановлена в 2018 г.Zoom
Деревянные дома для протеста против вырубки части лесного массива Хамбах для открытой разработки Хамбах в Германии: после чего вырубка была приостановлена в 2018 г.

Протест против ущерба, нанесенного Большому Барьерному рифу в результате изменения климата в Австралии.Zoom
Протест против ущерба, нанесенного Большому Барьерному рифу в результате изменения климата в Австралии.

Пиковый уголь

Пиковый уголь означает год, в котором большая часть угля добывается или сжигается. Многие страны уже прошли пиковые периоды добычи угля, например, Германия в 1985 году и США в 2008 году. Сейчас эти страны добывают и сжигают меньше угля. Но Китай по-прежнему добывает много угля и помогает нескольким странам, таким как Пакистан, добывать больше угля и строить больше электростанций, работающих на угле. Так что пиковый для мира угольный год, возможно, прошел.

Потребление угля в миреZoom
Потребление угля в мире

Энергетика

По сравнению с другими невозобновляемыми источниками энергии уголь является неэффективным и производит большое количество парниковых газов. Уголь обычно встречается и дешев.

  • Уголь обеспечивает около четверти мировых потребностей в отоплении.

Электричество

Отрасль

  • Почти 70% мирового производства стали зависит от сжигания угля.

Страны

Ведущим мировым производителем угля является Китай, который производит около 4 миллиардов тонн в год, за ним следуют Индия, США, Австралия, Индонезия и Россия, каждая из которых производит менее миллиарда тонн угля. Крупнейшим экспортером на сегодняшний день является Австралия, а крупнейшими импортерами - Китай, Индия и Япония.

Фольклор

В некоторых культурах Санта Клаус приносит уголь на Рождество непослушным детям. Эта легенда пришла из викторианских времен, когда было принято сжигать уголь в камине, а не дрова. Дети, которые не получили игрушки, по крайней мере, получить уголь, чтобы остаться теплыми.

Связанные страницы

  • Добыча угля

Вопросы и ответы

В: Что такое уголь?


О: Уголь - это твердая горная порода, которую можно сжигать в качестве ископаемого топлива. Он содержит в основном углерод, а также водород, серу, кислород и азот.

В: Как образуется уголь?


О: Уголь образуется из остатков растений, живших миллионы лет назад в тропических болотах (угольных болотах), например, в конце каменноугольного периода (пенсильванский период). Это осадочная горная порода, образовавшаяся из торфа под давлением пород, залегающих сверху позже. Древесный уголь производится из древесины, нагретой в безвоздушном пространстве.

В: Каковы некоторые области применения угля?


О: Уголь можно сжигать для получения энергии или тепла, и около двух третей добываемого сегодня угля сжигается на электростанциях для производства электроэнергии. Его также можно обжигать (нагревать очень сильно в месте, где нет кислорода) для получения кокса, который можно использовать в плавке для получения металлов из их руд.

В: Какие негативные последствия связаны со сжиганием угля?


О: При сжигании угля его углерод соединяется с кислородом в воздухе и образуется большое количество углекислого газа, что приводит к изменению климата. Многие люди умирают раньше времени из-за болезней, вызванных загрязнением воздуха в результате сжигания угля.

В: Отказываются ли страны от использования угля в качестве источника энергии?


О: Да, многие страны переходят на другие источники энергии, такие как солнечная энергия и энергия ветра, вместо того, чтобы полагаться на уголь для производства энергии. Однако в некоторых частях света, например, в Китае, все еще строятся новые угольные электростанции.

AlegsaOnline.com - 2020 / 2023 - License CC3