Корисні копалини: Кам'яне вугілля. Факти про вугілля: знайомий, але невідомий матеріал Цікаве про вугілля

06.10.2021 Симптоми

Людина використовує вугілля як паливо з найдавніших часів. З моменту винаходу його використовували для різних цілей. Це було і приготування їжі, і промислове виробництво. Завдяки вугіллю стало можливо виготовляти сталь. З вугіллям пов'язано безліч цікавих фактів, яке роль нашому житті колосальна.

Освіта вугілля на надрах землі – дуже тривалий процес. Тут багато спільного із нафтою. Вугілля утворюється із загиблих рослин, які з тих чи інших причин опинялися під землею. Тут без кисню вони не гнили, і їх залишки не втрачали вуглець, що містився в них – основу вугілля. Далі протягом мільйонів років під впливом різних чинників ці залишки перетворювалися на торф, та якщо з нього на вугілля. А подальший процес призводить до утворення графіту.

Перш, ніж заглиблюватися в цікаві фактипро технологію видобутку та цікаві ситуації, пов'язані з вугіллям, поговоримо про вугілля, необхідне для приготування їжі:

Загалом основна відмінність японської кухні від європейської – домінування морепродуктів. Їх використовують повсюдно. І навіть для шашликів, які японці називають "темпора". Правда, при цьому вони не дуже часто використовують вугілля для їхнього приготування. Вважається, що він здатний вбирати запахи і потім віддавати їх страві, що готується. Вугілля переважно віддають перевагу відкритому вогню. А на додаток часто використовують імбир, який також усуває запахи.

У Північній Африці у франкомовних країнах люблять використовувати сухі чагарники та інші дрібні рослини. Тут пустеля і великих дерев немає. Вугілля роблять, наприклад, із саксаулу. Вони виходять гарячими і такими, що мають специфічний аромат.

А в нас у Росії звичніше використовувати вугілля для шашлику в брикетах. Особисто від себе можу порадити компанію "Добре вугілля", яка спеціалізується на виробництві вугілля для кальяну та барбекю найвищої якості.

Шахти, де добувають вугілля, є досить небезпечним місцем. Вони виділяються різні гази. Особливо небезпечний метан. Він витісняє частину кисню і робить повітря вибухонебезпечним. Раніше, коли індикаторів метану не існувало, використовували канарок. Їх брали із собою у шахту, і якщо птахам ставало погано, це означало, що у шахті скупчився метан.

Серед інших небезпек виділяються пожежі у шахтах. Як у випадках з торфом, що горять, вони можуть продовжувати досить довго. Рекордною стала пожежа на родовищі Люхуангоу в Китаї. На його усунення пішло цілих 130 років, і остаточно його загасили лише 2004 року. Було знищено близько 260 млн тонн вугілля.

З вугіллям та його родовищами пов'язано безліч кумедних ситуацій. У ньому часто знаходили скарби. Так у 1891 році пощастило якійсь пані Калп, яка знайшла у великому шматку вугілля старовинний золотий ланцюжок. Вугілля зберігає безліч давніх артефактів. Шахтарі неодноразово знаходили останки стародавніх споруд. Як, наприклад, в американському містечку Хаммондвілл, де в 1869 році знайшли останки стіни з ієрогліфами.

Вугілля продовжує відігравати велику роль у житті людей і навіть цілих міст. Цікаво простежити долю японського міста Хасіма, що знаходиться на однойменному острові, який був колись багатим на вугілля. Починаючи з 30-х років минулого століття, це місто довгий час вважалося найгустонаселенішим у світі. Острів мав берегову лінію всього в 1 км, але його населення становило понад 5 тис. осіб. Але до середини 70-х вугілля тут закінчилося. Люди почали покидати це місце. Місто стало абсолютно занедбаним. Нині там навіть проводять екстремальні екскурсії.

Це було і приготування їжі та промислове виробництво. Завдяки вугіллю можна виготовляти сталь. З вугіллям пов'язано безліч цікавих фактів, яке роль нашому житті колосальна.

Освіта вугілля у надрах землі – дуже тривалий процес. Тут багато спільного із нафтою. Вугілля утворюється із загиблих рослин, які з тих чи інших причин опинялися під землею. Тут без кисню вони не гнили, і їх залишки не втрачали вуглець, що містився в них – основу вугілля. Далі протягом мільйонів років під впливом різних чинників ці залишки перетворювалися на торф, та якщо з нього на вугілля. А подальший процес призводить до утворення графіту.

Перш, ніж заглиблюватися в цікаві факти про технологію видобутку та цікаві ситуації, пов'язані з вугіллям, поговоримо про вугілля, необхідне для приготування їжі:

Вугілля може мати як звичну тверду форму. Сьогодні є технології, що перетворюють його на рідке паливо, дуже схоже на нафту.

У промисловості вугілля використовують не лише як паливо. Він є сировиною для різних матеріалів. Наприклад, із кам'яного вугілля роблять штучний графіт. А ще з вугілля видобувають корисні матеріали, що містяться в ньому: свинець, сірку, галій, цинк та інші.

Кам'яне вугілля - осадова порода, що утворюється у земному шарі. Вугілля - чудове паливо. Вважається, що це найдавніший вид палива, який використовували наші далекі пращури.

Як утворюється кам'яне вугілля

Для утворення вугілля потрібна велика кількість рослинної маси. І краще, якщо рослини накопичуються в одному місці і не встигають повністю розкладатися. Ідеальне місце для цього – болота. Вода в них бідна на кисень, що перешкоджає життєдіяльності бактерій.

У болотах накопичується рослинна маса. Не встигаючи повністю згнити, вона спресовується наступними відкладеннями ґрунту. Так виходить торф – вихідний матеріал для вугілля. Наступні пласти ґрунту ніби запечатують торф у землі. В результаті він повністю позбавляється доступу кисню та води та перетворюється на вугільний пласт. Процес цей тривалий. Так, більшість сучасних запасів кам'яного вугілля утворилися за доби палеозою, т. е. понад 300 млн. років тому вони.

Характеристики та види кам'яного вугілля

(Буре вугілля)

Хімічний склад вугілля залежить від його віку.

Наймолодший вид – буре вугілля. Він залягає на глибині близько 1 км. Води в ньому ще багато – близько 43%. Містить велику кількість летких речовин. Добре спалахує і горить, але тепла дає мало.

Кам'яне вугілля - такий собі "середнячок" у цій класифікації. Залягає на глибинах до 3 км. Так як тиск верхніх пластів більший, то і вміст води в кам'яному куті менше - близько 12%, летких речовин - до 32%, зате вуглецю міститься від 75% до 95%. Він також легко спалахує, але горить краще. А за рахунок малої кількості вологи дає більше тепла.

Антрацит- Стародавніша порода. Залягає на глибинах близько 5 км. У ньому більше вуглецю і практично немає вологи. Антрацит - тверде паливо, погано спалахує, зате питома теплота згоряння найвища - до 7400 ккал/кг.

(Вугілля антрацит)

Втім, антрацит - це кінцева стадія перетворення органічного речовини. Потрапляючи в жорсткіші умови, вугілля трансформується в шунтит. За більш високих температур виходить графіт. А відчуваючи надвисокий тиск, вугілля перетворюється на алмаз. Всі ці речовини – від рослини до алмазу – складаються з вуглецю, лише молекулярна структура різна.

Крім основних "інгредієнтів" до складу вугілля часто входять різні "породи". Це домішки, які згоряють, а утворюють шлак. Міститься у вугіллі та сірка, причому її вміст обумовлюється місцем утворення вугілля. При згорянні вона взаємодіє з киснем та утворює сірчану кислоту. Що менше домішки у складі вугілля, то вище цінується його сорт.

Родовище кам'яного вугілля

Місце залягання кам'яного вугілля називають вугільним басейном. У світі відомо понад 3,6 тисячі вугільних басейнів. Їхня площа займає близько 15% території земної суші. Найбільший відсоток покладів світового запасу вугілля в США – 23%. На другому місці – Росія, 13%. Замикає трійку країн-лідерів Китай – 11%. Найбільші поклади вугілля у світі перебувають у США. Це Аппалацький кам'яновугільний басейн, чиї запаси перевищують позначку 1600 млрд. тонн.

У Росії найбільший вугільний басейн - Кузнецький, що в Кемеровській області. Запаси Кузбасу становлять 640 млрд тонн.

Перспективна розробка родовищ у Якутії (Ельгінське) та Тиві (Елегестське).

Видобуток кам'яного вугілля

Залежно від глибини залягання вугілля застосовують або закритий спосіб видобутку або відкритий.

Закритий, чи підземний метод видобутку. Для цього методу будують шахтні стволи та штольні. Шахтні стволи будують, якщо глибина залягання вугілля 45 метрів та вище. Від неї ведуть горизонтальний тунель – штольню.

Існують 2 системи закритого видобутку: камерно-стовпова та видобуток довгими очисними вибоями. Перша система менш економічна. Її використовують лише у випадках, коли виявлені пласти потужні. Друга система набагато безпечніша і практичніша. Вона дозволяє витягувати до 80% породи і поступово доставляти вугілля на поверхню.

Відкритий метод застосовують, коли вугілля залягає неглибоко. Для початку проводять аналіз твердості ґрунту, з'ясовують ступінь вивітрюваності ґрунту та шаруватість шару, що покриває. Якщо ґрунт над пластами вугілля м'який, достатньо використання бульдозерів та скреперів. Якщо верхній пласт товстий, то приганяють екскаватори та драглайни. Потужний шар твердої породи, що пролягає над вугіллям, підривають.

Застосування кам'яного вугілля

Область використання кам'яного вугілля просто величезна.

З вугілля добувають сірку, ванадій, германій, цинк, свинець.

Саме вугілля - чудове паливо.

Використовується в металургії для виплавки заліза при виробництві чавуну, сталі.

Отриману після спалювання вугілля золу використовують у виробництві будівельних матеріалів.

З вугілля після його спеціальної обробки одержують бензол та ксилол, які використовують у виробництві лаків, фарб, розчинників, лінолеуму.

Шляхом зрідження вугілля отримують першокласне рідке паливо.

Вугілля – сировина для отримання графіту. А також нафталіну та ще ряду ароматичних сполук.

В результаті хімічної обробки кам'яного вугілля на сьогоднішній день одержують понад 400 видів промислових продуктів.

У цій статті представлена інформація про одну цікаву осадову породу, що є джерелом великого економічного значення. Ця дивовижна з історії свого виникнення порода називається "кам'яне вугілля". Освіта його досить цікава. Слід зазначити, що, незважаючи на те, що ця порода становить менше одного відсотка всіх існуючих на землі осадових порід, вона має велике значення в багатьох сферах життя людей.

Загальна інформація

Як формувалося кам'яне вугілля? Освіта його включає багато процесів, що відбуваються в природі.

З'явилося кам'яне вугілля Землі приблизно 350 млн років тому. Якщо пояснити по-простому, це сталося таким чином. Стовбури дерев, падаючи у воду з іншою рослинністю, поступово утворювали величезні шари органічної маси, що не розклалася. Обмежений доступ кисню не давав розкластися і згнити цьому місиву, яке поступово під своєю вагою занурювалося все глибше. Протягом тривалого часу та у зв'язку зі зміщенням пластів земної кори ці шари пішли на значну глибину, де під впливом підвищених температур та великого тиску відбулося перетворення даної маси у вугілля.

Нижче докладніше розглянемо, як з'явилося кам'яне вугілля, освіта якого дуже цікава та цікава.

Види вугілля

На сучасних вугільних родовищах світу видобувають різні видикам'яного вугілля:

1. Антрацити. Це найтвердіші сорти, що видобуваються з великих глибин і мають найбільшу температуру згоряння.

2. Кам'яне вугілля. Багато його сортів видобуваються відкритим способом і в шахтах. Цей вид найпоширеніший у сферах діяльності.

3. Буре вугілля. Це наймолодший вид, що утворився із залишків торфу і має найнижчу температуру згоряння.

Усі перелічені форми кам'яного вугілля залягають пластами, а місця їхнього скупчення називають вугільними басейнами.

Теорії походження вугілля

Що таке кам'яне вугілля? Простіше кажучи, дана осадова порода є накопиченими, згодом ущільненими і переробленими рослинами.

Існують дві теорії, популярнішою з яких є та, якої дотримуються багато геологів. Вона полягає в наступному: рослини, з яких складається кам'яне вугілля, накопичувалися у великих торфових або прісноводних болотах протягом багатьох тисяч років. Ця теорія передбачає зростання рослинності у місці виявлення порід і має назву "автохтонна".

Інша теорія ґрунтується на тому, що вугільні пласти накопичилися з перенесених з інших місць рослин, які й відклалися на новій ділянці за умов затоплення. Іншими словами, вугілля походить з перенесеного рослинного сміття. Друга теорія називається аллохтонною.

В обох випадках джерело утворення кам'яного вугілля – рослини.

Чому цей камінь горить?

Основний хімічний елементу куті, що володіє корисними властивостями, - Вуглець.

Залежно від умов освіти, процесів та віку пластів кожне родовище кам'яного вугілля містить свій певний відсоток вуглецю. Даний показник і визначає якість природного палива, оскільки рівень тепловіддачі пов'язаний безпосередньо з кількістю вуглецю, що окислюється в процесі горіння. Чим вище теплота згоряння даної породи, тим вона найбільш придатна як джерело тепла та енергії.

Що таке кам'яне вугілля для людей усього світу? Насамперед це найкраще паливо, придатне для різних сфер життєдіяльності.

Про скам'янілості у вугіллі

Види рослин копалин, що виявляються у вугіллі, не підтверджують автохтонну теорію походження. Чому? Наприклад, дерева плауни і гігантські папороті, характерні для вугільних відкладень Пенсільванії, могли виростати в болотистих умовах, у той час як інші викопні рослини того ж басейну (хвойне дерево або гігантський хвощ тощо) воліли більш просушені грунти, а не болотисті місця. Виходить, що їх було перенесено якимось чином у ці місця.

Як з'явилося кам'яне вугілля? Освіта у природі його дивовижна. У вугіллі часто зустрічаються і морські копалини: молюски, риби і брахіоподи (або плечоногі). У пластах вугілля також зустрічаються вугільні кульки (округлі зім'яті маси викопних рослин і тварин, що прекрасно збереглися, і тварин, у тому числі і морських). Наприклад, маленький кільчастий морський черв'як зазвичай виявляється прикріпленим до рослин у вугіллі Північної Америки і Європи. Належать вони до кам'яновугільного періоду.

Залягання у вугільних осадових породах морських тварин упереміж з неморськими рослинами говорить про те, що вони змішалися в процесі переміщення. Дивовижні та тривалі процеси відбувалися в природі, перш ніж остаточно сформувалося кам'яне вугілля. Освіта його саме в такий спосіб підтверджує алохтонну теорію.

Дивовижні знахідки

Найцікавіші знахідки в шарах вугілля - це стовбури дерев, що вертикально залягають. Вони часто перетинають величезні товщі порід перпендикулярно до напластування вугілля. Дерева в такому вертикальному положенні нерідко зустрічаються в пластах, пов'язаних з вугільними відкладеннями, а трохи рідше – у самому куті. Багато хто дотримується думки про переміщення та стовбурів дерев.

Дивним є те, що осадові породи мали настільки швидко накопичуватися, щоб покрити ці дерева до того, як вони зіпсувалися (згнили) і впали.

Ось така досить цікава історіяформування породи під назвою кам'яне вугілля. Освіта в надрах землі подібних верств є приводом для подальших досліджень у пошуках відповідей на численні питання.

Звідки брили у вугіллі?

Вражаючою зовнішньою особливістювугілля є вміст у ньому величезних брил. Ці великі брили вже більше ста років виявляються у вугільних пластах багатьох родовищ. Середня вага 40 брил, зібраних у родовищі вугілля Західної Вірджинії, становила близько 12 фунтів, а найбільша - 161 фунт. Причому багато хто з них являли собою метаморфічну або вулканічну породу.

Дослідник Прайс припустив, що вони могли перенестися в родовище кам'яного вугілля у Вірджинії здалеку, вплітаючись у коріння дерев. І цей висновок теж підтримує алохтонну модель утворення вугілля.

Висновок

Багато досліджень доводять істинність саме аллохтонної теорії формування кам'яного вугілля: наявність останків наземних і морських тварин і рослин передбачає їхнє переміщення.

Також дослідження довели, що метаморфізм даної породи не вимагає тривалого часу (мільйони років) впливу тиску та тепла – він може утворитися і внаслідок швидкого нагрівання. А вертикально розташовані у вугільних опадах дерева підтверджують досить швидке накопичення залишків рослинності.

Активоване (активне) вугілля - пориста речовина, яку одержують з різних вуглецевмісних матеріалів органічного походження: деревне вугілля (марки активованого вугілля БАУ-А, ОУ-А, ДАК та ін.), кам'яновугільний кокс (марки активованого вугілля АГ-3, АГ- 5, АР та ін), нафтовий кокс, кокосове вугілля та ін. Містить величезну кількість пір і тому має дуже велику питому поверхню на одиницю маси, внаслідок чого володіє високою адсорбцією. 1 грам активованого вугілля залежно від технології виготовлення має поверхню від 500 до 1500 м². Застосовують у медицині та промисловості для очищення, поділу та вилучення різних речовин.

Активоване Вугілля

Як працює вугілля:

Активоване Вугілля

Є два основних механізми, якими активізований вуглець видаляє забруднювачі з води: адсорбція та каталітичне скорочення (процес, що змушує притягуватися негативно заряджені іони забруднювача до позитивно зарядженого активованого вуглецю). Органічні сполуки видаляються адсорбцією, а залишкові дезінфікуючі засоби, такі як хлор, та хлораміни видаляються каталітичним скороченням.

Виробництво:

Гарний активоване вугіллявиходить з горіхової шкаралупи (кокосової, з кісточок деяких плодових культур.) Насамперед активоване вугілля робили з кісток великої рогатої худоби (кісткове вугілля). Сутність процесу активації полягає у розтині пір, що знаходяться у вуглецевому матеріалі в закритому стані. Це робиться або термохімічно (попередньо матеріал просочують розчином хлориду цинку, карбонату калію або деякими іншими сполуками і нагрівають без доступу повітря), або шляхом обробки перегрітою парою або вуглекислим газом або їх сумішшю при температурі 800-850 градусів. У разі технічно складно отримати парогазовий агент, має таку температуру. Широко поширений прийом подачі в апарат для активації одночасно з насиченою парою обмеженої кількості повітря. Частина вугілля згоряє і в реакційному просторі досягається потрібна температура. Вихід активного вугілля цьому варіанті процесу помітно знижується. Значення питомої поверхні пор у кращих марок активного вугілля може досягати 1800-2200 м2; на 1 г вугілля. Розрізняють макро-, мезо-і мікро-пори. Залежно від розмірів молекул, які потрібно утримати на поверхні вугілля, має виготовлятися вугілля з різними співвідношеннями розмірів пор.

Застосування:

1) У протигазах

Класичний приклад використання активованого вугілля пов'язаний із використанням його в протигазі. Розроблений Н. Д. Зелінським протигаз врятував безліч життів солдатів у першій світовій війні. До 1916 він був прийнятий на озброєння майже у всіх європейських арміях;

2)При виробництві цукру

Спочатку для очищення цукрового сиропу від барвників при цукроваренні використовувалося кісткове активоване вугілля. Однак цей цукор не можна було вживати в піст, як той, хто має тваринне походження. Цукрозаводчики почали випускати «пісний цукор», який або не очищався і мав вигляд кольорових помадок, чи чистився через деревне вугілля;

3) Інші галузі застосування

Активоване вугілля застосовується в медицині, хімічній, як носій каталізаторів, а в багатьох реакціях сам діє як каталізатор, фармацевтична і харчова промисловість. Фільтри, що містять активоване вугілля, використовують у багатьох сучасних моделях пристроїв для очищення питної води.

Перш, ніж заглиблюватися в цікаві факти про технологію видобутку та цікаві ситуації, пов'язані з вугіллям, поговоримо про вугілля, необхідне для приготування їжі:

Всім людям споконвіку відомий багатий потенціал деревного вугілля. З деревним вугіллям багато пов'язано легенд, історій. Приблизно 6000 років тому деревне вугілля було основним паливом для переплавлення міді. Він мав величезний попит у всьому світі. Деревне вугілля стало дуже популярним завдяки величезним лісам Америки. Такі відомі людиЯк Генрі Форд, Стаффорд Орін зробили величезний внесок у способи виробництва деревного вугілля. Унікальні властивості деревного вугілля дозволяють використовувати його у кулінарії. Досить широке застосування такого призначення деревне вугілля знайшов у Японії.

Яке насправді деревне вугілля? - Запитайте Ви. Дехто вважає його "противним матеріалом". Деревне вугілля було давно відоме всіма своїми корисними властивостями та якостями. Що Ви знаєте цікавого про деревне вугілля?

Деревне вугілля - одне з найпридатніших у застосуванні палив. Він практично не утворює диму і відкритого полум'я, якщо правильно розпалювати. Деревне вугілля виробляє лише тепло. Деревне вугілля є ізоляційним матеріалом при будівництві, а також деревне вугілля дуже гігроскопічне і добре поглинає запахи. Деревне вугілля зокрема добре застосовується у приготуванні їжі на грилі, мангалі. У кулінарії найчастіше використовують брикети - з'єднані з іншими матеріалами та сформовані в однорідні елементи. Досить часто їх застосовують у кулінарії американських країн. Згідно з "Асоціацією галузей виробництва барбекю", в 1997 році американці купили 883 748 тонн брикетів з деревного вугілля.

В основі виробництва деревного вугілля лежить горіння багатого вуглецем матеріалу, такого як ліс, у низько-кисневій атмосфері. Цей процес виводить вологу та непостійні гази, які присутні у деревині. Отриманий обвуглений матеріал не тільки горить довше і стійкіше, ніж деревина, а також важить набагато менше.

Деревне вугілля було відоме з доісторичних часів. Приблизно 5300 років тому нещасний мандрівник загинув у Тірольці, в Альпах. Нещодавно, коли його тіло було знайдено в льодовику, вчені побачили, що він ніс маленьку коробочку, яка містить шматки обвугленої деревини, загорнуті в листя клена. Людина не мала жодних інструментів для розпалювання вогню, таких як кремінь та ін., тому можливо вона несла тліюче деревне вугілля.

Приблизно 6000 років тому деревне вугілля було основним паливом для переплавлення міді. Після винаходу доменної печі приблизно в 1400 році нашої ери деревне вугілля використовувалося екстенсивно по всій Європі для плавки металів. До 18 століття лісові господарства виснажилися. Довелося перейти на альтернативне паливо – кокс.

Великі ліси у східній частині Північної Америки зробили деревне вугілля широко застосовуваним, особливо у ковальській справі. До кінця 19 століття він також використовувався на заході США для того, щоб видобувати срібло з руди, а також як паливо для паровоза та для обігріву житлових та комерційних приміщень.

Приблизно в 1920 році, коли Генрі Форд (власник заводу з виробництва автомобілів) запропонував пресувати деревне вугілля у брикети, його почали використовувати не тільки як індустріальне паливо, а й у кулінарії. Генрі Форд почав вигідно використовувати тирсу та пиломатеріали з деревного вугілля, вироблені на його автомобільній фабриці, а також став заохочувати використання власних автомобілів для виїзду на пікніки. Грилі-барбекю та деревне вугілля «Форд» продавалися в автомобільних представництвах компанії, деякі з них відводили половину площі під продаж кулінарних товарів.

Згідно з фактами історії, деревне вугілля виготовляли, складаючи ліс у формі конуса і покриваючи його брудом, торфом і попелом, залишаючи тільки зверху отвір для повітря. Ліс розподіляли таким чином, щоб він горів повільно, а отвори для повітря розподіляли, враховуючи, що продукт, що вийшов, охолоджується повільно. Сучасні ями з виробництва деревного вугілля являли собою споруди з каменю, цегли або піч, яка вміщує 25 - 75 шнурів лісу (1 шнур = 4 фути x 4 фути x 8 футів). Величезна кількість лісу могло горіти протягом 3 - 4 тижнів і остигати 7 - 10 днів. Це спосіб виробництва деревного вугілля, у якому виділяється значна кількість диму. Фактично зміна кольору диму сигналізує про переходи до різних стадій процесу. Спочатку, його білуватий відтінок свідчить про наявність пари, оскільки водяні пари виділяються з деревини. При виділенні інших компонентів деревини (наприклад, смоли) дим стає жовтуватим. Нарешті, дим стає синюватим, вказуючи на те, що обвуглювання сталося повністю. Це слушний час для того, щоб погасити вогонь і остудити піч.

Альтернативний спосіб виробництва деревного вугілля розвинений на початку 1900 років Стаффордом Орином. Саме він допоміг Генрі Форду розвинути свій бізнес із виробництва брикетів. Заводи, засновані на цьому методі, пропускають ліс через низку вогнищ або духовок. Це – безперервний процес. Він полягає в тому, що один кінець колоди знаходиться в печі, а інший кінець обвуглюється. За традиційним процесом у печі палять ліс, а потім групують по групах. Фактично ніякого видимого диму не викидається в атмосферу, тому що можна ефективно керувати способами викиду газу.

За останні кілька десятиліть деревне вугілля та методи його виробництва трохи змінилися. Найсуттєвішим нововведенням за останні роки був розвиток легко утилізованих брикетів. Унікальність полягає в тому, що брикети з вугілля готуються протягом 10 хвилин.

Унікальні факти про деревне вугілля

У Китаї під час розкопок було знайдено мумію. Як встановили це 53-річна жінка, яка померла від вад серця. Цій мумії 2100 років, але вона виглядала як 4-денний труп. У її животі було понад 170 насіння дині. Над цим насінням був проведений експеримент, який показав, що всі вони проросли. Ці факти були незабаром пояснені тим, що землекопи знайшли біля основи могили 5 тонн деревного вугілля. Здається, що всі живі істоти зберігалися на 2 000 років завдяки мільярдам негативних іонів зроблених з деревного вугілля!
Безліч компаній Японії використовують деревне вугілля у будівництві фундаментів, фабрик, офісів, будинків. Статистика показує, що люди, які працюють і живуть у будинках, збудованих з додаванням деревного вугілля, менше втомлюються. Використання деревного вугілля у будівництві будівель призводить до меншого руйнування та збільшення терміну роботи машин.
Японці часто використовують деревне вугілля в кулінарії: додають в масло для смаження, тому воно не віддає гіркотою і може використовуватися кілька днів, поки деревне вугілля зберігається в олії.

Ті дні, коли треба було підкинути оберемок вугілля в осередок, щоб зігрітися, для більшості з нас позаду, але вугілля, як і раніше, важливе для функціонування сучасних комп'ютерів, кондиціонерів повітря і навіть автомобілів. Що ви знаєте про один із найнеобхідніших сировинних товарів у світі?

№1. Перш ніж перетворитися на вугілля, пласти дна стародавнього болота приблизно за 9000 років переходять в інше відоме з'єднання вуглецю. Це торф.

У правильних умовах висока температурата тиск під земною корою можуть перетворити органічний матеріал вікових болотних відкладень на вугілля. Але як це станеться, матеріал проходить проміжну стадію, яку ірландці зробили знаменитої. Торф – це вугілля в процесі приготування, і як відомо більшості, воно горить. (Для поціновувачів односолодового віскі, торф також надає Islay його характерного аромату.)

Також є різні сорти вугілля. Вони варіюються за вмістом води, вуглецю та інших інгредієнтів, і їх також і вони також змінюються з часом. На формування найтвердішого вугілля, званого антрацитом, потрібні мільйони років. Довгий шлях від торфу.

№2. Підвищення ефективності вугільної станції лише на 1% скорочує викид CO2 на 2-3%.Згідно з Всесвітньою асоціацією вугілля, індустріальні об'єкти, що перетворюють вугілля на енергію, генерують 41% світової електрики. У Сполучених Штатах ця частка приблизно середньому рівні, 43%. Але друга за величиною економіка у світі, Китай, на 81% залежить від вугілля у сфері вироблення електроенергії; і приблизно одному рівні з багатьма іншими країнами, Індія залежить від вугілля на 70%. Деякі країни отримують електроенергію майже повністю з вугілля – наприклад, Південна Африка (94%) та Польща (86%).

Тому не дивно, що багато досліджень було присвячено скороченню вуглецевих викидів та інших забруднень, що викликаються спалюванням вугілля. Промивання вугілля після видобутку для видалення домішок дозволяє зменшити викиди попелу більш ніж на 50% і при цьому також видалити більшу частину сірки, що викликає кислотні дощі. Перемелювання плит у порошок також дає підвищення ефективності та швидкості спалювання. У вихлопній трубі фільтри вловлюють сажу і більшу частину попелу, а поглиначі захоплюють ртуть і більшу частину сірки.

Вікторіанський Лондон з його отруйним жовтим смогом далеко позаду. Однак є сильні мотиви триматися за вугілля. Доходи від удосконалень, як бачите, суттєві.

Більше того, вугілля ще довго відіграватиме найважливішу роль у генерації енергії. Найчастіше прогнозують навіть невелике збільшення його частки у виробництві електроенергії у найближчі кілька десятиліть. При всіх розмовах про природний газ та альтернативної енергіївугілля зберігає свою роль завжди готового, базисного енергоносія, який важко чимось замінити.

№3. На відміну від багатьох сировинних товарів, ціни на вугілля формуються безпосередньо на основі переговорів між виробниками та споживачами.

Переглядаючи ринкові ціни нафтового сектора, можна бачити такі марки, як «західно-техаська середня» або «брент». Можна бачити спотову ціну чи контрактну ціну урану.

Але ціни на вугілля не стандартизовані таким чином. Вони визначаються лише під час переговорів між виробником та споживачем.

Щоб відстежувати ринок вугілля, ми спостерігаємо деякі з них. Для коксівного вугілля найважливіша контрактна ціна – результат переговорів між австралійськими виробниками та японськими металургійними компаніями. Для енергетичного вугілля, що використовується для генерації електроенергії, ціновий спектр набагато ширший – але більшість спостерігачів стежить за індонезійськими експортними цінами.

№4. Найшвидше збільшує імпорт вугілля... Китай? А ось і ні: Індія.

Це приклад статистичного казусу. Китай та Японія спільно імпортують більше вугілля, ніж Індія, і рейтинг Китаю серед лідерів споживання вугілля та загального зростання визначає його місце на передньому краї світового попиту, що росте. Але - в Індії найшвидше зростання імпорту вугілля.

Погляньмо на картину імпорту за останні кілька років. З 2011 по 2012 рік Індія збільшила своє виробництво з 585 до 595 млн т (Мт) – але водночас їй довелося збільшити імпорт зі 105 до 160 Мт, щоб задовольнити внутрішній попит. Індія знаходиться на цьому шляху вже кілька років і не зійде з нього найближчими роками.

Причина полягає у значній неефективності. Нові вугільні проекти стикаються із затримками схвалення регулюючими органами - а коли вони одержують схвалення, виникають різні проблеми, наприклад, із врегулюванням екологічних питань. Потім існує проблема нерентабельності переміщення вугілля туди, де він потрібен, через всю країну. За деякими оцінками, для половини вугілля, що транспортується, актуальна проблема недостатньої пропускної спроможності залізниць.

Результат: енергетичні компанії змушені імпортувати вугілля у кількості, що тільки дозволяє залишатися на плаву.

№5. Число індонезійських мільярдерів майже втричі з 2010 року - до 29.

Австралія довгий час була найбільшим експортером вугілля. Однак, Індонезія її обігнала, спочатку з експорту теплового вугілля, а зараз і за загальним обсягом експорту. У 2012 році Індонезія експортувала 52% загальносвітового обсягу вугілля, це останній рікза який є цифри експорту.

Справді, Індонезія має величезні запаси енергетичного вугілля, всього 4,5 млрд. т на кінець 2013 року. Крім того, країна має величезну перевагу перед Австралією: розташування. Відстань до найбільших імпортерів вугілля Китаю, Індії, Південної Кореї та Тайваню майже вдвічі менша. І якби не було так складно долати нормативні бар'єри, індонезійські компанії могли б створювати базову інфраструктуру – стрічкові конвеєри, залізниціі порти - набагато простіше та швидше.

Який стосунок до цих чудових фактів мають індонезійські мільярдери? Більшість цих людей прямо чи опосередковано пов'язує свій добробут із сировинними товарами. Вугільний сектор помітно вплинув на добробут Індонезії, країни з 247 млн. відносно бідного населення. Роздрібні продажі зростали, навіть коли решта світу тряслася від кризи 2008 року; сегменти ринку нерухомості зросли на 30% лише за останній рік.

Проте такий рівень складно підтримувати. Китай розглядає законопроект про імпорт вугілля з показником калорійності (захід енергоємності) нижче 3,900 кілокалорій на кг. Це вид вугілля, що зазвичай спалюється в низькотехнологічних, «брудних» електростанціях - і цей вид вугілля найчастіше надходить до Китаю з Індонезії. Навпаки, у більшості енергетичного вугілля з Австралії, Північної Америки та Росії цей показник вищий за рівень 3,900 ккал/кг.

№6. У довгостроковій перспективі світовий попит на металургійне вугілля зростатиме на 500 Мт щорічно – це зростання на 200% до 2030 року.

Китай є найбільшим двигуном попиту. У 2012 році споживання китайської металургійної галузі склало 581 Мт металургійного (коксівного) вугілля. Це збільшення на 8% за один рік, навіть у разі ознак уповільнення економіки. Китаю доводиться ввозити 71 Мт вугілля.

Однак, Китай далеко не виняток. Бразилія споруджувала численні об'єкти інфраструктури, стадіони та будинки, готуючись до чемпіонату світу з футболу 2014 року та літніх Олімпійських ігор 2016 року. Японії належить відновлювати безліч об'єктів, і зростає споживання коксівного вугілля в Індії, разом із потребою в енергетичному вугіллі. І не забуватимемо Південну Корею: маючи другу за величиною кораблебудівну галузь, вона споживає найбільше на планеті коксівного вугілля на душу населення.

За наявності такого попиту пропозиція досить обмежена. Лише п'ять країн світу експортують значну кількість металургійного вугілля: Австралія, Канада, Сполучені Штати, Росія та Індонезія. Глобальна рецесія змусила деяких виробників відкласти плани щодо розширення шахт, а нові добрі родовища знаходять досить рідко.

№7. Не тільки повені в Австралії – трудові проблеми та більш високі податки на вугілля також впливають на ціни вугілля.

Повені 2010 року, що затопили вугільні шахти, розмили залізничні колії, а про закриті портові споруди, можливо, мало хто знає у світі, але добре знає австралійців. Порушити поставки високо затребуваного товару не так уже й складно.

Очікується, що трудові проблеми також торкнуться цієї галузі. Наприклад, тисячі турецьких шахтарів оголосили страйк проти небезпечних умов праці після вибуху на вугільній шахті в середині травня, коли загинуло понад 300 шахтарів. Головний вугільний перевізник Австралії Aurizon Holdings Ltd. хоче припинити більше десятка колективних договорів, після провалу переговорів з робітниками, що тривали цілий рік. Це лише два приклади.

Також існують податки, які тільки зростатимуть у двох найбільших у світі постачальників вугілля.

Зростання попиту та обмежена пропозиція... схоже на ситуацію, привабливу для нас, інвесторів.

Молодий зелений. Алегоричний вираз не підходить бурому вугіллю. Геологи відносять його до молодих пород. Бурого вугілля Землі приблизно 50 000 000 років. Відповідно, порода формувалася в третинний період.

У нього входять епохи Палеогена і Неогена. Інакше кажучи, буре вугілляформувався, коли планетою вже ходили перші люди. Однак, незважаючи на свою молодість, порода зовсім не зелена. Її колір зрозумілий із назви. Чим обумовлена бура фарба, розберемося нижче.

Властивості бурого вугілля

Колір бурого вугілля обумовлений його основою. Це рослинна маса в основному деревина. Вона чітко видно у лінгітах. Ряд геологів вважають їх окремою породою, а інші зараховують до різновиду бурого вугілля. У Росіїдотримуються останньої точки зору.

Як би не було, - це рослинність, що розклалася. У , коли вона була буйною, а стовбури гігантськими, вона осідала на дні боліт. Там, за умов дефіциту кисню, органіка починала розкладатися. Так ось у лінгітах процес на початковій стадії, ще можна побачити шматки деревини. Вона тлінна, але структура волокон простежується.

Класичне буре вугілля – однорідна маса. У ньому вже важко розрізнити дерев'яні волокна. Проте до стану чистого органіка ще не розпалася. Тому зберігається коричневий колір маси.

Присутність у ній великих частинок зумовлює пухкість копалини. На кубічний сантиметр породи припадає лише 1 грам маси. Вуглеводів у ньому не більше 60 відсотків, а найчастіше – лише половина.

І густина, і насичення породи вуглеводнями відповідають за енергоємність. Буре вугілля – паливонижчої категорії. Використовують його, як правило, у підсобному господарстві. Промисловцям потрібне енергоємне паливо, що згоряє майже на 100%. Після спалювання героя статті залишається багато золи.

Використання бурого вугілля– це осідання кіптяви на димарі, полум'ї, їдкий дим. Розпалювання полегшують леткі речовини, яких у бурому куті близько 10%. Ще 30% припадають на воду, , кисень, . Для палива все це зайве.

Характеристика бурого вугілляна зрізі - «подоба кому землі». Однак такий породу робить присутність води. Варто їй випаруватися, викопне розсипається в пилюку. Інакше висловлюючись, бракує в'язких вуглеводнів, які цементували частки породи.

Промисловці спресовують їх. Без води застосування бурого вугіллятрохи ефективніше. У звичайному вигляді згоряння одного кілограма породи дає трохи більше 10 000 кілокалорій. Середній показник – 5500 кілокалорій.

Чим буре вугілля відрізняється від кам'яного?

Якщо максимальний вік бурого вугілля 50000000, то кам'яного - 350000000 років. Інакше кажучи, найдавніші зразки кам'яної породи утворилися ще Девонський період. Рослинність тоді представляли, переважно, гігантські хвощі, а ще ховалися в морях.

До 21 століття залишалося 9 геологічних ер. За них рослинні рештки розклалися і спресувалися так сильно, що перетворилися на реальний камінь. Нема й сліду від розсипчастості бурого вугілля. Кам'яний варіант породи - реально.

На фото буре вугілля

Колір деревини в кам'яному куті замінений насичено-чорним. Це фарба вуглеводнів 1-го ґатунку. Їх у породі майже 100%. Щоправда, це стосується останньої стадії розвитку кам'яного вугілля. У звичайному вуглеводнів від 72 до 90 відсотків.

Масу домішок можна визначити з погляду. Антрацит, наприклад, на розломі блищить. Це сяйво так і називають - вугільний. Домішки матують породу. Запаси бурого вугіллявідповідно завжди матові. На противагу їх 10 000 кілокалорій на кілограм згорілого палива припадає 61 000. Такий показник кам'яного вугілля.

Видобуток буроговугілля ведеться із глибин приблизно до кілометра. З часів Девона нашарувалась велика маса землі. Відповідно, кам'яний варіант породи витягують з глибин близько трьох кілометрів.

Завдяки малій кількості домішок, кам'яне вугілля згоряє майже без залишку, дає мінімум кіптяви, не горить у звичному розумінні. Виражених мов полум'я немає. Однак, ресурсів на розігрів щільного каменю йде більше, ніж на підпал пухкої бурої маси.

Це ще одна причина використання породи лише промисловцями. Вони мають , здатні тримати потрібну температуру. Спалювання ж бурого вугілля нагадує роботу із сирими дровами.

Родовища та видобуток бурого вугілля

Родовища бурого вугілляна кілометровій глибині відносяться до найстаріших в , тим самим, яким 50 000 000 років. Основні поклади ще молодше, отже, розташовуються вище.

У , наприклад, більшість пластів бурого вугілля знаходяться в 10-60 метрах від поверхні. Це сприяє відкритому видобутку копалин. Цим способом витягують 2/3 вітчизняних запасів вугілля.

Вони, до речі, розподілені нерівномірно. 60% припадає на Сибір. "Солтомське" родовище, наприклад, розробляють на Алтаї. Запаси породи становлять 250 000 000 тонн. Є буре вугілля і в «Канско-Ачинському» басейні.

Видобуток бурого вугілля

Басейнами поклади породи називають через її «розлив» під землею. Вугілля – це жили серед інших порід і компактні агрегати, а великі «млинці». Вони простягаються на десятки та сотні кілометрів. Так, у «Кансько-Ачинському» басейні лише поверхневі запаси зосереджені на площі 45 000 квадратних кілометрів.

У Сибіру знаходиться і басейн бурого вугілляЙого розробляють на території Якутії. Зачіпає родовище і Красноярський край. Загальна площа покладів – 750 тисяч квадратних кілометрів. У них входить більше 2000000000000 тонн. Хто заплутався в нулях, йдеться про трильйони.

Купити буре вугілляз «Ленського» родовища, незважаючи на його обширність, дорожче, ніж з «Канско-Ачинського» чи «Солтомського». Причина – складність залягання породи в Якутії.

«Млинець» копалин місцями розірваний і зім'ятий, то опускається під землю, то піднімається до поверхні. Останні ділянки, здебільшого, вже розроблені. Видобуток із глибин затратніший, що впливає на кінцеву породу.

На заході країни буре вугілля добуваютьу «Підмосковному» басейні. У ньому є і кам'яний різновид породи. Власне, родовище почало утворюватись у Кам'яновугільному періоді. Він належить до Палеозойської ери. Судячи з її давнини, бурої породи в басейні не повинно бути. Проте щось загальмувало розкладання частини пластів.

На заході Росії розташувався «Печерський» басейн вугілля. Його північне розташування ускладнює видобуток копалин. До того ж воно розташовується на глибині в сотні метрів. Доводиться копати шахти. Тому з надр витягують енергетичні види вугілля. Поклади бурого оминають.

До перспективних родовищ вугілля північ відносять, як і, «Таймирське». З назви зрозуміло, що розташовуються залижі на кордоні Красноярського краю.

Родовище бурого вугілля

Поки що, у цьому районі ведеться геологорозвідка. Видобуток копалини відкладається. Доведеться знову вдаватися до шахт. Поки що не вичерпалися відкриті запаси породи.

Із загальної кількості родовищ вугілля у світі активно розробляють близько 50-ти. Багато покладів залишаються про запас і в. Вона, до речі, у лідерах видобутку вугілля, але не на першому місці. Його зайняли США. До вугільнодобувних там належать штати Техас, Пенсільванія, Алабама, Колорадо та Іллінойс.

У видобутку кам'яного вугілля, куди включають і буру породу, 2-е місце у світі. Зазвичай наводять десятку лідерів, замикає яку Монголія. Але, зазначимо і . Вона дісталася КНР. Там розробляють басейн "Шаньсіна". Він займає майже всю Велику китайську рівнину, заходячи до Янцзи і Датуна.

Застосування бурого вугілля

Застосування бурого вугілля залежить з його виду. Геологи виділяють 5. Перший - «Щільні». Він найбільш цінний, межує із кам'яним. Це темна, однорідна, утрамбована порода.

У ній максимальне для бурого вугілля кількість вуглеводнів. Як і кам'яний варіант, «Щільна» копалина блищить, але не виражено. Таке паливо готові використовувати не лише приватники, а й дрібні котельні.

Другий вид бурого вугілля - Землистий. Ця порода легко стирається на порошок. Сировина підходить для напівкоксування. Так називають переробку у вакуумі при температурі близько 500 градусів Цельсія. Виходить напівкокс. Він добре горить, не дає диму, а тому використовується і в побуті, і в промисловості.

Третій вид бурого вугілля- "Смолистий". Він щільний та темний. Замість антрацитового блиску є смолистий. Таку породу переганяють до рідкого вуглеводневого палива і, як і торф'яне вугілля.

Останній трохи відрізняється від звичайного. З ним вугілля, власне, родич. Обидві субстанції є продуктами розкладання рослинної органіки. Вважається, що торф – перша стадія, а вугілля, починаючи з бурого, – наступне.

Залишається згадати п'ятий вид бурого вугілля - "Паперовий". Його ще називають «Дизодилом». Порода є зотлілою рослинною масою. У ньому ще чітко проглядаються шари.

На фото горіння бурого вугілля

«Дизодил» можна розібрати за ними, як . Таке вугілля, як правило, не знаходить застосування. Інші види – паливо у тому чи іншому вигляді. Якісний бензин, наприклад, із героя статті отримують шляхом гідрогенізації.

Починається переробка бурого вугіллязі змішування породи з важкими оліями. У присутності каталізатора суміш з'єднують з . Для цього потрібне нагрівання до 450 градусів Цельсія. На виході отримують як рідке паливо, а й . Він є синтетичним аналогом природного.

Насамкінець помітимо спорідненість вугілля з перегноєм. Хто знаємо, що буде з компостною купою, залиш її закритою на мільйони років… Загалом, у бурому куті, як і в іншій рослині, що перегнила, багато.

Вони корисні рослинам, викликають бурхливе зростання і плодоношення. Тому деякі види героя статті використовують у добривах. Як правило, в них вугілля змішують із біогумусом.

Пропорції однакові. Обов'язковою умовою є подрібнення бурої породи. Фракція вугілля має перевищувати 5 мм. Переважні частинки 0,001 міліметр.

Ціна бурого вугілля

У промислових масштабах на буре вугілля цінатримається в межах 900 — 1 400 за тонну. Для порівняння, за 1 000 кілограмів кам'яного вугілля при оптових закупівлях просять щонайменше 1 800 рублів.

Зазвичай, цінник становить близько 2500. Максимум в 4000 рублів за тонну просять за антрацит. Однак, як і на будь-якому, зустрічаються надхмарні та скромні пропозиції.

Кілограмами, наприклад, буре вугілля можуть продавати по 350 рублів. Пропозиція розрахована на садівників. Готуючи розсаду до дачного сезону, вони не бачать різниці з цінниками за добрива з магазинів, навпаки, вбачають зиск.

Почасти цінник на буре вугілля, як і інші, залежить від фракції. Великі «бруківки» коштують дешевше. Вугільний пил незручний у користуванні, а тому теж доступний. Найбільш цінується порода середньої фракції.

Впливає на , як говорилося, і найменування родовища. Промисловці знають, звідки чекати якісний товар, а звідки другосортний, враховують нюанси складу породи у різних покладах.

Транспортування бурого вугілля

Згадувалося й те, що у ціноутворенні бере участь спосіб видобутку вугілля. Утримувати шахти – справа витратна. До речі, першу вугільну шахту організовано у Голландії. Дивує дата – 1 113 рік.

Отже, вугільна промисловість процвітала й у Середні віки. Більше того, герой статті та його «побратими» визнані першим видом викопного палива, яким стала користуватися людина.

Попереду, за підрахунками вчених, ще 500 років. На більший термін розвіданих запасів вугілля не вистачить. Тож не дивні активні спроби знайти альтернативні вуглеводням джерела палива.

Рослини не встигають перегнивати з швидкістю, з якою користується героєм статті людство. До того ж, останні геологічні епохи клімат планети змінився, вуглеутворення різко сповільнилося.