Въглища

Въглищата са твърда скала, която може да бъде изгаряна като твърдо изкопаемо гориво. Състои се предимно от въглерод, но съдържа и водород, сяра, кислород и азот. Той е седиментна скала, образувана от торф, под натиска на скали, положени по-късно отгоре.

Торфът, а оттам и въглищата, се образуват от останките на растения, които са живели преди милиони години в тропически влажни зони, като тези от късния карбонски период (Пенсилвания). Също така от дървесина, нагрята в безвъздушно пространство, могат да се получат дървени въглища, които приличат на въглища.

Въглищата могат да се изгарят за получаване на енергия или топлина. Около две трети от добиваните днес въглища се изгарят в електроцентрали за производство на електроенергия. Подобно на петрола, когато въглищата се изгарят, въглеродът им се съединява с кислорода във въздуха и се образува голямо количество въглероден диоксид, който причинява изменението на климата. Поради това и други замърсявания на въздуха от въглищата повечето държави се насочват към нови източници на енергия, като например слънчевата енергия. Но в някои части на света, например в Китай, все още се строят нови електроцентрали на въглища.

Въглищата могат да бъдат изпечени (нагряти до висока температура на място, където няма кислород), за да се получи кокс. Коксът може да се използва при топенето за намаляване на съдържанието на металите в рудите.

Парче битуминозни въглищаZoom
Парче битуминозни въглища

Парче висококачествени антрацитни въглищаZoom
Парче висококачествени антрацитни въглища

История

Въглищата са най-важното гориво на индустриалната революция. През 20-ти век въглищата са важна част от железопътните превози в Обединеното кралство, като формират по-голямата част от обема на товарните превози на няколко компании. В началото на XXI век повечето електроцентрали на въглища в Обединеното кралство и няколко други държави бяха затворени с цел намаляване на емисиите на парникови газове.

Британските въглищни находища през XIX век.Zoom
Британските въглищни находища през XIX век.

Различни видове въглища и как се образуват

При подходящи условия растителният материал се трансформира стъпка по стъпка в

  1. Торфът все още не е въглища.
  2. Лигнитите (кафявите въглища) са най-мръсните въглища, съдържат около 60-70% въглерод и се използват като гориво за производство на електроенергия. Джетът е компактна форма на лигнита, която понякога се полира и отдавна се използва като декоративен камък.
  3. Суббитуминозните въглища се използват като гориво за производство на електроенергия с пара. Освен това те са източник на леки ароматни въглеводороди за индустрията за химически синтез.
  4. Битуминозните въглища са плътна скала, черна, но понякога и тъмнокафява. Това са сравнително меки въглища, които се чупят и изгарят лесно и бързо. Използват се като гориво в електроцентралите, за топлинни и енергийни приложения в производството, за ковашко производство и за производство на кокс.
  5. Някога въглищата са били широко използвани като гориво за парните локомотиви. В тази си специализирана употреба те понякога са известни като морски въглища в САЩ. Малките парни въглища (сухи малки парни ядки или DSSN) са били използвани като гориво за отопление на вода за битови нужди.
  6. Антрацитът е по-твърд, лъскав, черен въглен. Той гори по-дълго и се използва главно за отопление на жилищни и търговски помещения.
  7. Графитът е труден за изгаряне и не се използва толкова често като гориво. Той все още се използва в моливи, смесени с глина. Когато е на прах, може да се използва като смазка.

Обикновено се смята, че диамантът е крайният резултат от този процес, но това не е вярно. Диамантът е въглерод, но не се образува от въглища.

Въглищата съдържат примеси. Конкретните примеси определят употребата. Коксуващите се въглища съдържат малко пепел, сяра или фосфор. Те биха развалили желязото, произведено в доменната пещ.

Пласт битуминозни въглища на брега на морето в Нова СкотияZoom
Пласт битуминозни въглища на брега на морето в Нова Скотия

Екологични проблеми

При изгарянето на въглища се отделя почти една трета повече въглероден диоксид за единица енергия в сравнение с петрола и 80% повече в сравнение с природния газ. Почти половината от въглеродния диоксид, отделян от хората, се дължи на изгарянето на въглища, така че те са най-голямата единична причина за глобалното затопляне. Въглищата допринасят за киселинните дъждове и смога, особено когато се изгарят без скрубери. При изгарянето на въглища се отделят токсични химикали, включително сажди, живак и въглероден оксид, които допринасят за заболявания като рак и астма както при хората, така и при дивите животни. Добивът на въглища, особено добивът в планините, може да увреди големи площи земя и да унищожи естествени местообитания. По-високите класове въглища горят по-чисто от по-ниските класове, въпреки че все още замърсяват повече от другите горива. В допълнение към замърсяването на въздуха при изгарянето на въглища се образува токсична въглищна пепел, която може да причини замърсяване на водите, ако случайно бъде изпусната в околната среда. По света има няколко подземни минни пожара. При тези подземни пожари във въздуха се отделя токсичен дим, а също така може да се стигне до срутване на земята над тях. Град Сентралия, Пенсилвания, беше евакуиран и сега е изоставен поради подземен пожар във въглищна мина.

Смъртни случаи и заболявания от замърсяване

Трудно е да се дадат точни данни за въздействието на въглищата върху здравето. Твърди се, че заради въглищата всяка година над 800 000 души умират преждевременно и милиони се разболяват. Въгледобивните работници често получават пневмокониоза (чернодробна болест) от излагане на въглищен прах.

Изгарянето на въглища води до голямо замърсяване на въздухаZoom
Изгарянето на въглища води до голямо замърсяване на въздуха

Протести срещу въглищата

Противопоставянето на замърсяването с въглища е една от основните причини за възникването на съвременното екологично движение през XIX век.

Протест срещу увреждането на Големия бариерен риф, причинено от изменението на климата в АвстралияZoom
Протест срещу увреждането на Големия бариерен риф, причинено от изменението на климата в Австралия

Дървени къщички за протест срещу изсичането на част от гората Хамбах за откритата мина Хамбах в Германия: след което изсичането е спряно през 2018 г.Zoom
Дървени къщички за протест срещу изсичането на част от гората Хамбах за откритата мина Хамбах в Германия: след което изсичането е спряно през 2018 г.

Връх на въглищата

Пик на въглищата означава годината, в която се добиват или изгарят най-много въглища. Много страни вече са преминали своя пик на въгледобива, например Германия през 1985 г. и САЩ през 2008 г. Сега тези страни добиват и изгарят по-малко въглища. Но Китай все още добива много въглища и помага на няколко държави, като Пакистан, да добиват повече въглища и да строят повече електроцентрали на въглища. Така че пиковата година за въглищата в света може би е отминала.

Потребление на въглища в светаZoom
Потребление на въглища в света

Енергия

В сравнение с други невъзобновяеми източници на енергия, въглищата са неефективни и произвеждат големи количества парникови газове. Въглищата са широко разпространени и евтини.

  • Въглищата осигуряват около една четвърт от световните нужди за отопление.

Електричество

Индустрия

  • Почти 70% от световното производство на стомана зависи от изгарянето на въглища.

Държави

Най-големият производител на въглища в света е Китай, който произвежда около 4 милиарда тона годишно, следван от Индия, САЩ, Австралия, Индонезия и Русия с по-малко от един милиард тона всяка. Най-големият износител е Австралия, а най-големите вносители са Китай, Индия и Япония.

Фолклор

В някои култури Дядо Коледа носи въглища на лошо възпитаните деца за Коледа. Тази легенда идва от викторианските времена, когато е било обичайно в камината да се горят въглища, а не дърва. Децата, които не са получавали играчки, са получавали поне въглища, за да се стоплят.

Свързани страници

  • Добив на въглища

Въпроси и отговори

В: Какво представляват въглищата?


О: Въглищата са твърда скала, която може да се изгаря като изкопаемо гориво. Съдържа предимно въглерод, но също така водород, сяра, кислород и азот.

В: Как се образуват въглищата?


О: Въглищата се образуват от останките на растения, които са живели преди милиони години в тропически влажни зони (въглищни блата), като тези от късния карбонски период (Пенсилвания). Той е седиментна скала, образувана от торф, под натиска на скали, положени по-късно върху него. Въглищата се получават от дървесина, нагрята в безвъздушно пространство.

Въпрос: Какви са някои приложения на въглищата?


О: Въглищата могат да се изгарят за получаване на енергия или топлина и около две трети от добиваните днес въглища се изгарят в електроцентрали за производство на електроенергия. Могат също така да се пекат (нагряват се много горещо на място, където няма кислород), за да се получи кокс, който може да се използва в топенето за намаляване на металите от техните руди.

Въпрос: Какви са отрицателните ефекти, свързани с изгарянето на въглища?


О: Когато въглищата се изгарят, въглеродът им се съединява с кислорода във въздуха и се образува голямо количество въглероден диоксид, което води до изменение на климата. Много хора умират рано поради болести, причинени от замърсяването на въздуха при изгарянето на въглища.

Въпрос: Отказват ли се държавите от използването на въглища като източник на енергия?


О: Да, много държави се обръщат към други източници на енергия, като слънчевата и вятърната енергия, вместо да разчитат на въглищата за производство на енергия. Въпреки това в някои части на света, например в Китай, все още се строят нови електроцентрали на въглища.

AlegsaOnline.com - 2020 / 2023 - License CC3