Carbunele

Carbunele

Carbunii fosili sau carbunii de pamant s-au format din plante si arbori prin transformari biologice (sub actiunea unor microorganisme) si chimice, in timpul unor lungi perioade in conditii nu prea bine cunoscute, dar in orice caz in absenta oxigenului din aer (caci putrezirea obisnuita, in conditii aerobe, duce numai la CO₂, H₂O, NH₃, etc.) In cursul acestor transformari anaerobe, oxigenul continut in materialul initial s-a eliminat, in cea mai mare parte, sub forma de H₂O si CO₂, iar azotul sub forma de NH₃ si N₂. In cursul acestui proces lent de incarbonizare, continutul in carbon a crescut cu varsta zacamantului. Dupa urmele gasite au putut fi indentificate speciile botanice din care s-au format diferitii carbuni.

Se disting 2 specii principale ( si numeroase varietati ) de carbuni:

• 
  Superioara(antracitul, huila si lignitul-care au procent de carbon mare si putere calorica mare);antracitul si huila lasa pe o placa de portelan poros o dara neagra
  
• 
  Inferioara(carbunele brun si turba-care au un procent de carbon mic si putere calorica mica);lasa pe o placa de portelan poros o dara cafenie
  

Lignitul, in care se mai recunoaste structura lemnului initial, este o varietate de carbune brun. Turba, care se mai formeaza si in zilele noastre din muschi si plante acvatice ce apar in mlastini sau turbarii, este un carbune inferior ce retine multa apa. In antracit incarbonizarea este cea mai avansata.

Desi aflorimentele de carbune au aparut din vremuri preistorice, utilizarea carbunelui drept combustibil este comparativ recenta.Timp de mii de ani carbunele era considerat o simpla piatra neagra.Exista dovezi ca britanicii antici au folosit carbunele drept combustibil si ca romanii au aflat de la ei valoarea sa.Prima referire scrisa la carbune apare intr-o cronica anglo-saxona din secolul X. Carbunele contine carbon,care-i ofera si acea culoare neagra, caracteristica, si gaze inflamabile cum ar fi hidrogenul, azotul si oxigenul.

Epoca geologica a depunerii

Apa %

Cenusa %

Compozitie elementara^1 % C H O

Lemn Turba Lignit C. brun Huila Antracit

- actuala tertiar tertiar secundar secundar

30-50 75-80 40 30-60 2-4 2

0,5 0,5 5-15 3-8 2-20 2

50 55-60 50-60 65-70 80-90 95

6 6 4-5 5,5-6 4-5,5 2-3

44 35-40 25-30 20-25 4-15 2-3

De-a lungul secolelor s-a raspandit utilizarea carbunelui pentru incalzirea gospodariilor.Insa carbunele moale utilizat , usor de obtinut, a provocat o poluare grava sub forma fumului si funinginii continand compusi sulfurati ce provoaca ploi acide care distrug vegetatia, ucide pestii si alte creaturi marine,provocand si deteriorarea carbunilor cladirilor construite din caramizi si piatra.Pentru a-i diminua utilizare,carbunele a fost puternic impozitat si in multe locuri ,arderea lui a fost interzisa din cauza pericolului asupra sanatatii publice.Consumul de carbune a crescut rapid in anii 1700 pe timpul Revolutiei Industriale cand a jucat un rol insemnat in dezvoltarea marilor tari industrializate.Carbunele era combustibil pentru masinile cu aburi si din el se obtinea cocsul (o forma dura si poroasa a carbonului utilizata in otelarie si drept combustibil ).
Carbunii negri si grafit artificial prin descompunerea termica a multor materiale organice se obtin numeroase varietati de carbune negru. Proprietatile acestora difera mult cu substanta initiala si cu conditiile in care a fost efectuata carbonizarea.

Aspectul macroscopic al carbunelui negru este amorf, dar la cercetarea cu raze X au fost observate, la multe specii de carbuni negri, aspecte asemanatoare cu ale grafitului. Carbunele negru este un conglomerat de cristalite minuscule, orientate neregulat in toate directiile posibile si legate intre ele intr-un mod ce nu este inca bine cunoscut. Din cauza acestei structuri, carbunele negru, in general, conduce rau caldura si electricitatea.

  Carbunele este zacamantul cel mai bogat in combustibil fosil.Rezervele mondiale cunoscute sunt estimate a fi suficiente pentru 200 ani,la o rata de consum cu cea actuala,si multi experti sunt de parere ca exista cam de 15 ori mai mult carbune ramas nedescoperit.3 tari detin doua treimi din rezervele mondiale descoperite.SUA are 30% ,Rusia si statele aliate cam 25%, iar China 10%.Restul rezervelor sunt situate in:     (Australia,Canada,India,Germania,Polonia,Africa de sud si Marea Britanie).In America de sud doar patru tari Argentina,Brazilia,Chile si Columbia detin zacaminte situate in carbuni.Cea mai mare parte a carbunelui este ingropat adanc sub padurile tropicale unde este greu de exploatat.Dintre cele 52 de tari africane, doar 8 exploateaza:Africa de sud si Zimbabwe,cu cele mai mari zacaminte,Algeria,Maroc,Mozambic,Tanzania,Nigeria si Zair.