Qu'est-ce que le charbon?

La description

Le charbon est une roche sédimentaire combustible, de couleur noir brunâtre ou même entièrement noire. Le charbon est principalement composé de carbone, avec des quantités plus petites et variables d'hydrogène, d'azote, de soufre et d'oxygène. Il est classé en différents types, en fonction de sa composition et de son temps de formation. À savoir, les variétés de charbon les plus importantes sont la tourbe, le lignite, le charbon sous-bitumineux, le charbon bitumineux et le charbon anthracite. La tourbe est en fait considérée comme un simple précurseur du charbon véritable et constitue en soi un débris végétal partiellement carbonisé qui constitue une source majeure de combustible dans la majeure partie du monde. L'anthracite est la variété de charbon la plus ancienne, avec une teneur en carbone extrêmement élevée (environ 92%), pratiquement dépourvue d'humidité et de composants volatils. Du point de vue de l’époque géologique, le lignite est le charbon le plus récemment formé. Il contient relativement plus de matières volatiles et moins de teneur en carbone fixe (de 60 à 70%). Les propriétés du charbon sous-bitumineux et du charbon bitumineux se situent entre celles de l'anthracite et du lignite. Le charbon bitumineux a une teneur en carbone fixe comprise entre 77 et 87% et constitue la classification la plus abondante parmi toutes les autres variétés de charbon. Le charbon bitumineux représente près de 50% du charbon produit aux États-Unis.

Emplacement

Les réserves de charbon se trouvent dans un grand nombre de pays, couvrant tous les continents autres que l'Antarctique. Les plus grandes réserves de charbon prouvées et récupérables se trouvent aux États-Unis, dans la Fédération de Russie et en Chine. L'Inde, l'Australie et l'Afrique du Sud suivent de près. Aux États-Unis, trois grandes régions ont des activités d'extraction de charbon à grande échelle, à savoir la région du charbon de l'ouest, la région du charbon des Appalaches et la région du charbon de l'intérieur. Chacune de ces régions est spécialisée dans la production de différentes qualités et variétés de cette source d’énergie importante.

Formation

À divers moments de l’histoire géologique, des processus naturels tels que les mouvements de plaques tectoniques et les inondations ont enseveli les terres humides basses et les forêts du monde sous des couches de sol épaisses. Au fil du temps, la couche de sol au-dessus de la végétation comprimée s'est développée et a mis davantage de pression sur la matière végétale située en dessous. Lorsque cette végétation s'est déplacée à de plus grandes profondeurs sous la surface du sol, les processus de biodégradation naturelle ont été interrompus. Au lieu de cela, les conditions de hautes températures et de pressions élevées simultanées rencontrées sous la surface ont conduit à la conversion progressive de la matière végétale en charbon. Ce processus est appelé "carbonisation". La qualité du charbon formé est déterminée par un certain nombre de facteurs, tels que la nature de la végétation d'où il provient, la profondeur à laquelle le processus de carbonisation a commencé, les conditions de température et de pression tout au long du processus, ainsi que le temps écoulé. pour que le processus de carbonisation forme le charbon résultant.

Les usages

Le charbon est une bénédiction pour l’humanité, avec des applications immédiates dans de nombreux secteurs à travers le monde. Au sein de celles-ci, différentes catégories de charbon sont utilisées à des fins différentes. Le charbon à vapeur est principalement utilisé pour la production d'électricité, tandis que le "coke", ou charbon métallurgique, est utilisé dans les aciéries pour la production d'acier. Actuellement, 40% des besoins mondiaux en électricité sont couverts par des centrales au charbon et 70% de la production mondiale d'acier dépend du charbon "à coke". Les dérivés du charbon sont également largement utilisés dans un grand nombre d'autres industries, notamment l'industrie des produits chimiques pharmaceutiques, l'industrie du papier et les raffineries d'aluminium. Plusieurs produits chimiques industriels importants sont fabriqués à partir des sous-produits de la combustion du charbon. Le benzène, le naphtalène et le phénol, par exemple, sont tous fabriqués à partir de goudron de houille. Les engrais et les sels à base d'ammoniac sont également produits à partir d'ammoniac issu de la combustion du charbon. Les appareils de purification de l’eau et de l’air utilisent des filtres à "charbon actif" pour faciliter leur utilisation. Cependant, plusieurs organisations environnementales et sanitaires importantes découragent fortement l’utilisation généralisée du charbon en tant que combustible fossile, en raison des effets néfastes de la combustion du charbon et de ses dérivés toxiques sur la santé humaine, animale et végétale. En fait, la combustion longue et extensive de charbon figure parmi les principales sources de gaz à effet de serre dans l'atmosphère terrestre, tandis que son épuisement a des effets plus immédiats sur la santé respiratoire humaine, la dégradation des habitats, en particulier des zones humides, et la formation de " smog "et précipitation acidifiée.

Production

Le charbon peut être extrait de la terre par une exploitation à ciel ouvert ou souterraine, selon la profondeur de son emplacement sous la surface du sol. Si des gisements se trouvent à moins de 200 pieds sous la surface du sol, l’exploitation minière à ciel ouvert peut être mise en œuvre pour récupérer le charbon. Cette méthode permet également d’économiser du temps et de l’argent, tout en étant économiquement efficace. Cela nécessite simplement l'enlèvement du "mort-terrain" ou de la couche supérieure de végétation, de sol et de roches qui recouvrent les points d'accès aux gisements de charbon situés immédiatement en dessous d'eux. Toutefois, cette méthode est très dangereuse pour l’écosystème, car elle est souvent complètement démantelée et entraîne des fuites de produits chimiques toxiques jusqu’à la surface et dans les eaux environnantes. L'extraction de charbon souterraine est plus pertinente, d'autant plus que la plupart des plus grandes réserves de charbon se trouvent aujourd'hui dans des gisements bien sous la surface de la Terre. Ici, des mines sont creusées dans la terre et des systèmes d'ascenseurs sont utilisés pour transporter les mineurs vers les gisements souterrains afin de récupérer le charbon. Ceci est moins nocif pour l'environnement que l'exploitation minière à ciel ouvert, mais les mineurs sont exposés à des dangers considérables dans les mines de charbon souterraines.

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