Top.Mail.Ru

Как образуется уголь?

Человечество использует уголь уже много лет. Тем более, что промышленная революция, как основной источник электроэнергии и энергии, резко увеличила ее потребление, и это также оказало влияние на глобальное потепление. Однако мы мало знаем о том, как образуется уголь, который люди используют каждый день.

Уголь представляет собой форму осадочной породы, которая подверглась высокому давлению во влажной среде и превратилась в осадочную породу под влиянием глубокого земного тепла. Джеймс Ховер, исследователь из Университета Кентукки в США, сказал, что этот процесс называется явлением карбонизации, что означает, окаменевшую древесину.
Кроме того, можно изучать древний климат региона, изучая частицы, листья, корни и останки насекомых, содержащиеся в угле.
Все деревья и растения, которые когда-то росли, после смерти превращаются в уголь. Например, деревья и древесные растения, растущие в высокогорьях или пустынях, не могут полностью избавиться от кислорода, поэтому их нельзя обуглить.
С другой стороны, когда деревья растут во влажных и запрудных местностях, умирая, они падают в воду, изолируются от кислорода и могут сохраняться длительное время без разложения. Таким образом, вместо того, чтобы разлагаться под водой, дерево поглощает минералы из воды и начинает формировать новый слой. Таким образом, среди полезных ископаемых, накопленных углем, есть много того, что нам нужно в жизни.
Например, Министерство энергетики США изучает возможность извлечения редких элементов, собранных в угле в результате воздействия мощных извержений вулканов миллионы лет назад, для изготовления солнечных батарей, аккумуляторов и ветроэнергетических систем.
Но с другой стороны, не всякий минерал, накопленный в угле, необходим. Углерод, образующийся в морской воде, имеет высокое содержание серы, что считается опасным для здоровья человека. Участие в добыче высокосернистого угля и вдыхание дыма от его сжигания считается фактором риска сердечно-сосудистых заболеваний.
Чтобы процесс карбонизации продолжался, должен образоваться слой неорганических соединений. Таким образом закладывается основа для сохранения древесины на тысячи лет без разрушения.
В результате два фактора, такие как давление и тепло, ускорят процесс карбонизации из-за изменения геологических формаций и изменения климата. Давление увеличивает плотность многослойной древесины, а подземное тепло полностью удаляет кислород и углерод из уплотняющейся древесины. При определении качества угля его классифицируют по тому, под каким давлением он находился.
Уголь, образовавшийся при самом низком давлении, называется лигнитом , и на нем видны остатки растений. Уголь, с другой стороны , сформировал очень твердую структуру под воздействием давления и тепла.
При самом высоком давлении наиболее преобразованный уголь называется антрацитом . Этот вид угля плавится в жидком состоянии и имеет гладкую поверхность.
Антрацитовый уголь при сжигании образовывает сажу и не выделяет дыма, поэтому он широко использовался на паровых кораблях в военное время.
Однако бурый уголь и каменный уголь обычно используются на электростанциях. Бурый уголь характеризуется тем, что при горении выделяет меньше углекислого газа, чем каменный уголь.
Уголь выбрасывает в атмосферу в два раза больше углекислого газа на киловатт-час, чем природный газ, и в 90 раз больше, чем энергия ветра, однако сегодня он остается доминирующим источником электроэнергии.