CARBUNELE DE PMNTREFERAT LA CHIMIENume: Pascari IonGrupa: Con 111

CUPRINS:

Introducere; Originea carbunelui; Compozitie; Clasificarea carbunilor;Utilizarile; Viitorul carbunelui;Important;

INTRODUCERECe sunt carbunii? Crbuneleeste oroca sedimentarade culoare brun - neagr cu proprieti combustibile format prin carbonizare- mbogirea n carbon (n condiiile lipsei oxigenului) a resturilor unor plante din epocile geologice. Procesul de incarbonizare a plantelor preistorice s-a produs cu milioane de ani n urm, prin dou procese mai importante:faza biochimicprodus de bacterii i ciuperci care transform celuloza i lignina din plante;faza geochimic, faza propriu zis de incarbonizare, care se produce la temperaturi i presiuni ridicate formndu-se ntr-un timp ndelungat huila i antracitul. Acest proces are ca rezultat o mbogire de peste 50% din volum ncarbon.

ORIGINEA CARBUNELUICea 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 din cauza 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.

Dup moarte, ferigile uriae i celelalte plante cdeau n apele mltinoase. Aceste ape erau foarte srace n oxigenul care favorizeaz aciunea bacteriei ce produce putrefacia, astfel nct arborii ferig au putrezit foarte ncet i s-au transformat n turb, primul stadiu de formare al crbunelui. In timpul formrii turbei apare o degajare de gaz de mlatin, numit gaz metan.Pentru a se transforma n crbune, turba trebuie s fie presat. Un strat de turb cu o grosime ntre 10 i 15 m va forma un strat de crbune de doar 1m grosime. Primul stadiu al comprimrii a avut loc n mlatinile primitive, o dat cu depunerea unor straturi succesive de vegetaie intrat n putrefacie, comprimnd straturile inferioare sub greutatea lor. n perioada carbonifer scoara Pmntului a suferit o serie de transformri. n timpul uneia dintre aceste perioade, turba a fost acoperit cu nisip i ml.

Stratul de pmnt i turb au fost apoi ngropate sub mri pentru ca mai apoi s revin din nou la suprafa. n timp se formau noi mlatini i noi straturi de turb. Acest proces, numit sedimentare ciclic, s-a produs de mai multe ori. n regiunile carbonifere exist un numr de zcminte, situate unul deasupra celuilalt, cuprinse ntre straturile de roc sedimentar. Unele straturi de crbune au o grosime de doar civa milimetri, altele ating grosimi de civa metri.

COMPOZITIECompoziia se poate exprima ca:mas organic, care conine C, H, N, O i S din combinaiile organice; mas combustibil, care conine i S din combinaiile minerale (pirite), care arde i el, adic tot ce arde - ceea ce nu arde (masa mineral plus umiditatea) este balastul; mas anhidr, care conine i masa mineral, adic tot, mai puin apa; masa uscat la aer (masa pentru analiz), care conine i umiditatea de constituie i cea higroscopic, compoziie folosit n determinrile de laborator, fiind stabil;masa iniial care conine i umiditatea de mbibaie, adic compoziia crbunelui introdus n focare.

CLASIFICAREA CARBUNILORTurbaeste cel mai tnr crbune, dinNeogen, formndu-se i astzi. Conine 52 - 62% carbon n masa combustibil, iar prin nclzire degaj foarte multe materii volatile. n momentul extraciei ea conine 75 - 80% umiditate, ca urmare trebuie uscat, stare n care are o putere calorific de 12 - 20 MJ/kg. Turba uscat i brichetat se folosete drept combustibil casnic. De asemenea, ea se poate folosi ca material filtrant sau ca ngrmnt.Crbunele bruneste un crbune mai vechi, dinPaleogen. Conine 60 - 78% carbon n masa combustibil, iar prin nclzire degaj multe materii volatile. n momentul extraciei conine 30 - 45% umiditate. Are o putere calorific de 6 - 18 MJ/kg (uzual 7 - 9 MJ/kg). Este mult folosit, n speciallignitul, care se gsete n cantiti mari, de exemplu n Romnia n bazinul Olteniei, n scopuri energetice, fiind combustibilul clasic ntermocentralelepe baz de crbune.

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 multa caldura.Acest carbune are de obicei straturi alternante intunecoase si lucioase. Benzile lucioase erau la baza 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. Carbunele superior este antracitul. Se compune din 98% carbon si este foarte greu de extras , dar este curat la manipulare. Arde cu o flacara foarte mare si fierbinte, degaja putin fum, insa este foarte greu de aprins .

Huila LignitAntracit

UTILIZARILE CARBUNELUICarbunele este utilizat cel mai des ca si combustibil. Pana nu de mult, o cantitate mare de carbune era arsa pentru incalzirea locuintelor. In zilele noastre 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 producerea si topire metalelor. Carbunele este ars in cuptoare etanse. Carbunele nu arde din cauza oxigenului, dar odata cu caldura se degaja amoniac, gudroane, gaze si uleiuri usor volatile lasand in urma un rezid dur.

Acesta este cocsul. Carbunele este si materia prima pentru procesele 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, insecticide, sau chiar lac de unghii. Din carbune se poate produce chiar si zaharina.

VIITORUL CARBUNELUIIn ciuda acestor probleme si a cercetarilor in vederea gasirii unor noi forme de energie, carbunele este mult mai abundent decat compustibilii 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 zacaminte 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.

CONSUMUL ENERGETIC MONDIAL

Titei 34%Carbune 26%Gaze naturale 17%Biogaz 14,2%Hidroenergie 5,5%Energie nucleara 3,3%