Найцікавіші факти про вугілля
Вугілля – це тверде легкозаймисте викопне паливо, яке видобувається з землі відкритим (кар’єрним) або підземним (шахтним) способом. Воно являє собою горючу чорну або коричнево-чорну осадову гірську породу.
Основними елементами, що входять до складу вугілля, є вуглець, азот, кисень і водень. У менших кількостях присутні сірка і фосфор та інші мінерали. Вугілля, яке часто асоціюється з промисловою революцією (винахід парової машини збільшив його споживання), досі є важливим паливом для виробництва електроенергії на теплових електростанціях.
Вугілля належить до невідновлюваних джерел енергії, тому що для його утворення потрібні мільйони років. Воно містить енергію, запасену рослинами, які жили сотні мільйонів років тому в болотистих лісах.
Цікаві факти про вугілля
• Для утворення вугілля потрібні відповідні умови. І такі умови почали формуватися понад 300 мільйонів років тому, у кам’яновугільному періоді (почався 358,9 млн років тому, закінчився 298,9 млн років тому). В ті доісторичні часи наша планета була вкрита великими мілководними морями та густими лісами. Моря затоплювали лісисті райони, затримуючи рослини та водорості на дні заболочених угідь. Згодом рослини (мохи, деревоподібні папороті, лепідодендрони) і водорості були поховані і спресовані іншими наносами.
• Однак перед тим, як залишки рослинності перетворяться на вугілля, вони спочатку проходять стадію перетворення на торф. Торф – це осадова пухка гірська порода. Ділянки, де залягають поховані рослини, називаються торф’яними болотами. Торф сам по собі є паливом і використовується для отримання енергії в таких країнах як Фінляндія, Ірландія, Шотландія. І в СРСР перші електростанції, побудовані на початку 1920-х років навколо Москви, працювали саме на місцевому торфі.
• За правильних умов торф перетворюється на вугілля. Цей процес називається карбонізацією. Він відбувається при високій температурі і неймовірному тиску. Тож при дії температури та тиску торф спочатку перетворюється на буре вугілля. При подальшому опусканні вглиб землі (де, відповідно, температура і тиск зростають), буре вугілля перетворюється на кам’яне, а потім на антрацит і навіть графіт.
• Ця осадова порода перебуває у так званих «вугільних пластах». Товщина такого пласта може змінюватись від десятків сантиметрів до кількох сотень метрів і простягатися більш ніж на 1,5 тисячі кілометрів. Вугільні пласти є на кожному континенті. Найбагатші розвідані запаси вугілля (за даними 2018 року) знаходяться у США (250 млрд тонн, 24%), рф (160 млрд тонн, 15%), Австралії (147 млрд тонн, 14%), Китаї (139 млрд тонн, 13%) та Індії (101 млрд тонн, 9%). Україна перебувала на восьмому місці (34,37 млрд тонн, 3,3%).
• Буре вугілля є найнижчим сортом вугілля. Вміст вуглецю в ньому знаходиться в районі 50-75%. Його видобувають із відносно молодих родовищ, вік яких зазвичай не перевищує 250 мільйонів років. Воно зберігає у собі більше вологи, ніж інші сорти. Здебільшого буре вугілля йде на електростанції, які заздалегідь зводяться неподалік місця видобутку цієї породи.
• Кам’яне вугілля – проміжна за вмістом вуглецю форма вугілля між бурим вугіллям і антрацитом. В органічній речовині кам’яного вугілля міститься 75-90% вуглецю. Цікаво, що одним з найперспективніших напрямів використання кам’яного вугілля є скраплення (зрідження) – гідрогенізація вугілля з отриманням рідкого палива.
• Антрацит – це найбільш якісний сорт вугілля. У ньому міститься найвища концентрація вуглецю – від 90 до 98%. Отже, він виділяє найбільше енергії. Він більш щільний, твердий і блискучий, ніж інші сорти вугілля. У ньому практично відсутня волога і немає м’яких і волокнистих частинок. Він дорожчий за інші сорти і рідко використовується на електростанціях.
• Також додамо кілька слів про графіт. Це темно-сіра непрозора речовина, алотропна форма вуглецю, як і алмаз. Але, на відміну від алмазу, графіт добре проводить електричний струм та тепло і дуже м’який. На графіт припадає остання стадія процесу карбонізації.
• Вугілля видобувають або відкритим, або підземним способом. Якщо воно залягає під землею менш ніж на 100 метрів, видобуток ведеться відкритим способом, оскільки це значно дешевше. При такому способі видобутку за годину на одного робітника видобувається вдвічі більше вугілля, ніж при видобутку підземним способом.
• Тим не менш, велика частина вугільних запасів у всьому світі все ж таки знаходиться глибоко під землею. Деякі шахти досягають глибини понад 1000 метрів.
• Першими, хто використовував цю осадову гірську породу в комерційних цілях, були китайці, і робили вони це задовго до того, як вугілля стало популярним (або затребуваним) у Європі. Хоча немає достовірних записів, вважається, що вугілля з шахти Фушунь на північному сході Китаю використовувалося для виплавки міді ще за 1000 років до нової ери.
• У порівнянні з іншими видами викопного палива, при спалюванні вугілля утворюється найбільша кількість вуглекислого газу та твердих частинок на 1 квадратний метр. Вуглекислий газ сприяє зміні клімату. Також при спалюванні утворюється діоксид сірки, який викликає кислотні дощі, та оксиди азоту. До того ж, після спалювання вугілля залишається велика кількість золи, яку також необхідно утилізувати. Тому, з погляду екології, це дуже шкідливе джерело енергії.
• Однак, незважаючи на вищесказане, вугілля є найпоширенішим джерелом електроенергії у всьому світі. Нині воно забезпечує майже чверть (близько 24%) світового виробництва електроенергії.
• Китай є не лише найбільшим виробником вугілля, а й його споживачем. На частку цієї країни припадає близько 47% усього світового виробництва та близько 50% світового споживання. В енергетичному балансі Китаю частка вугілля становить понад 65%.
• За відповідних умов нагрівання, тиску та вентиляції вугільні пласти можуть самозайматися і горіти під землею. Блискавка і лісові пожежі теж можуть підпалити вугільний пласт, а точніше – відкриту його ділянку, вогонь від якої може поширитися і під землю.
• Вугільні пожежі викидають у повітря тонни парникових газів. І проблема в тому, що навіть якщо і згасити вугілля на поверхні, воно ще довго (роками) може тліти під землею. І згасити таке тління практично неможливо. В Австралії, наприклад, в штаті Новий Південний Уельс, біля населеного пункту Вінген, що приблизно за 200 кілометрів на північ від Сіднея, є «Палаюча гора» (Burning Mountain) висотою понад 650 метрів, яка горить вже близько 5,5-6 тисяч років. Своєю назвою гора зобов’язана природному процесу підземного горіння вугільного пласта, що проходить під землею через пісковик.
Коментування закрито.