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O carvão é uma rocha sedimentar negra ou marrom-escura que varia em composição. Alguns tipos de carvão queimam e limpa, enquanto outros contêm alto teor de umidade e compostos que contribuem para a chuva ácida e outras poluições quando são queimados.
Os carvões de composição variável são usados como combustível fóssil combustível para gerar eletricidade e produzir aço em todo o mundo. Tem sido a fonte de energia de mais rápido crescimento em todo o mundo no século 21, de acordo com a Agência Internacional de Energia.
Sobre a produção de carvão
As pessoas não "produzem" o carvão. Os processos geológicos e a matéria orgânica em decomposição o criam ao longo de milhares de anos. É minado de formações subterrâneas ou "costuras", através de túneis subterrâneos, ou removendo grandes áreas da superfície terrestre. O carvão escavado deve ser limpo, lavado e processado para prepará-lo para uso comercial.
A China atualmente produz mais carvão do que qualquer outro país do mundo, embora suas reservas provadas estejam em quarto lugar atrás da U. S., Rússia e Índia. A AIE estima que a oferta global deve aumentar a uma taxa de cerca de 0,6% até 2020.
Exportadores de carvão e importadores
A Austrália toca a lista mundial de exportadores, tendo enviado 298 milhões de toneladas métricas de carvão no exterior em 2010. A Indonésia e a Rússia ocuparam o segundo lugar e o terceiro, exportando 162 e 109 milhões de toneladas, respectivamente. A U. S. chegou em quarto lugar a nível mundial, tendo enviado 74 milhões de toneladas métricas além de suas fronteiras no mesmo ano.
Depende do Carvão
A África do Sul depende mais do carvão, tirando 93 por cento de sua energia elétrica a partir desta fonte de energia. A China e a Índia também dependem fortemente do carvão por quantidades substanciais de energia em 79 e 69 por cento, respectivamente. O U. S. leva 45 por cento de sua eletricidade a partir desta fonte, classificando-se 11 na lista global de países que geram energia a partir desta fonte.
Tipos difíceis e macios de carvão
O carvão cai em duas categorias principais: difícil e macio. Carvão mole também é conhecido como carvão marrom ou lignite. A China produz mais carvão do que qualquer outro país por um fator de cerca de três. O enorme 3, 162 milhões de toneladas métricas de carvão produzido pela China diminuem a produção do segundo e terceiro produtores classificados - o U. S. em 932 milhões de toneladas métricas e a Índia em 538 milhões de toneladas métricas.
A Alemanha e a Indonésia quase empataram a honra das principais honras na produção de carvão macio e marrom. Esses países registraram 169 milhões e 163 milhões de toneladas, respectivamente.
Carvão de coque versus carvão de vapor
O carvão de coque, também conhecido como carvão metalúrgico, tem baixo teor de enxofre e fósforo e pode suportar calor elevado.O carvão de coque é alimentado em fornos e submetido a pirólise sem oxigênio, um processo que aquece o carvão para aproximadamente 1, 100 graus Celsius. Ele derrete e expulsa quaisquer compostos voláteis e impurezas para deixar carbono puro. O carbono quente, purificado e liquefeito se solidifica em grumos chamados de "coca" que podem ser alimentados em um alto forno juntamente com minério de ferro e pedra calcária para produzir aço.
O carvão de vapor, também conhecido como carvão térmico, é adequado para a produção de energia elétrica.
O carvão de vapor é moído em pó fino que queima rapidamente em altas temperaturas e é usado em usinas de energia para aquecer água em caldeiras que correm turbinas a vapor. Também pode ser usado para fornecer aquecimento de espaços para casas e empresas.
Energia no carvão
Todos os tipos de carvão contém carbono fixo, que fornece energia armazenada e quantidades variáveis de umidade, cinzas, matéria volátil, mercúrio e enxofre. Uma vez que as propriedades físicas e a qualidade do carvão variam amplamente, as usinas de energia a carvão devem ser projetadas para acomodar as propriedades específicas das matérias-primas disponíveis e reduzir as emissões de poluentes, como o enxofre, mercúrio e dioxinas.
O potencial energético armazenado dentro do carvão é descrito como o "valor calorífico", "valor de aquecimento" ou "conteúdo calorífico". "É medido em Btu ou MJ / kg. Btu representa a unidade térmica britânica, a quantidade de calor que irá aquecer aproximadamente 0. 12 U. S. galões - uma libra de água - em um grau Fahrenheit no nível do mar.
Btu às vezes é escrito como BTU.
MJ / kg significa millijoule por quilograma e é a quantidade de energia armazenada em um quilograma. Esta é uma expressão de densidade de energia para combustíveis medidos por peso.
O carvão libera energia térmica ou calor quando é queimado, juntamente com carbono e cinzas. A cinza é composta de minerais como ferro, alumínio, pedra calcária, argila e sílica, bem como elementos traço como arsênico e cromo.
Tipos de carvão comparado e classificado
A organização internacional de padrões ASTM emitiu um método de classificação para classificação de gramas de carvão formado a partir de substâncias húmicas biodegradadas à base de turfa e material orgânico ou vitrinita. O ranking do carvão baseia-se em níveis de metamorfose geológica, carbono fixo e valor calorífico. É conhecida como ASTM D388 - 05 Classificação Padrão de Carvões por Rank.
Como os quatro tipos se comparam? Como regra geral, quanto mais pesado o carvão, maior é o seu valor energético e sua classificação. O seguinte é um ranking comparativo de quatro tipos diferentes de carvão do mais denso em carbono e energia para os menos densos:
| Rank | Tipo de Carvão | Valor Calorífico (MJ / kg) |
|---|---|---|
| # 1 < Antracite | 30 milhas por quilograma | # 2 |
| Bituminoso | 18. 8-29. 3 milijolas por quilograma | # 3 |
| Sub-bituminoso | 8. 3-25 milijolas por quilograma | # 4 |
| Lignite (carvão marrom) | 5 5-14. 3 milijolas por quilograma |
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