Что такое каменный уголь?

Уголь был первым из используемых человеком видов ископаемого топлива. Он позволил совершить промышленную революцию, которая в свою очередь способствовала развитию угольной промышленности, обеспечив ее более совершенной технологией.

В 1960 г. уголь давал около половины мирового производства энергии; к 1970 г. его доля упала до одной трети, уступив место нефти и газу. Однако сейчас делаются попытки изменить эту тенденцию на обратную. Мировые запасы ископаемого угля оцениваются более чем в 8 триллионов тонн, чего с избытком должно хватить на XXI столетие.

Уголь, подобно нефти и газу, представляет собой органическое вещество, подвергшееся медленному разложению под воздействием биологических и геологических процессов; но если нефть и газ состоят главным образом из материала животного происхождения, то уголь слагается растительными остатками.

Все виды ископаемого топлива являются частью геохимического цикла углерода (1), лежащего в основе жизни на нашей планете. В них предположительно заключено примерно в 50 раз больше углерода, чем его содержит вся живая материя Земли.

1. Уголь и другие виды ископаемого топлива составляют часть сложного геохимического цикла углерода, поддерживающего жизнь на Земле. Углекислый газ (СО²) образуется в земных недрах (1) и в горных породах (2), при дыхании животных и при сжигании органических веществ (3).

В процессе фотосинтеза, осуществляемого растениями, он преобразуется в живую материю. Он присутствует в составе атмосферы и в растворенном виде-в морской воде. Дожди вымывают его из воздуха (4), благодаря чему осуществляется обмен углекислотой между гидросферой и атмосферой Земли; морская вода также способна растворять атмосферную углекислоту (6). Некоторая часть этого растворенного газа впоследствии осаждается химическим (7) или органическим (5) путем в виде карбонатов

Каменный уголь - это осадочная порода, состоящая из углерода, воды и летучих веществ с небольшими количествами минеральных примесей, при сжигании угля образующих золу. Ископаемые угли отличаются друг от друга соотношением слагающих их компонентов, что определяет их теплоту сгорания; в зависимости от этого они делятся на бурый уголь, каменный уголь и антрацит.

Бурый уголь, или лигнит, содержит много воды (43%) и потому имеет более низкую теплоту сгорания, чем каменный, или битуминозный, уголь, содержащий только 3% воды, а антрацит почти целиком (на 96%) состоит из углерода и почти не содержит воды и газов. Антрацит имеет более высокую теплоту сгорания, но труднее воспламеняется, чем каменный уголь, содержащий больше летучих веществ (32%).

Минеральные примеси, присутствующие в угле, представлены в основном глинистыми минералами, хлоридами и сульфидами. Последние при сгорании угля образуют сернистый газ, который загрязняет атмосферу.

Для образования угля необходимо обильное накопление растительной массы. Такие условия сложились в каменноугольном (карбоновом) периоде истории Земли, когда низменные территории были покрыты обширными болотистыми лесами. Большинство промышленных месторождений ископаемого угля относится к этому периоду, хотя существуют и более молодые месторождения-юрские, меловые, палеогеновые.

Каменноугольный период, много лет назад, был временем обширных пресноводных и прибрежных болот покрытых лесами из папоротников, хвощей и других крупных древовидных растений. Из болотной растительности этого периода образовалась большая часть современного ископаемого угля.