| Главная страница ДонНТУ | Страница магистров ДонНТУ | Поисковая система ДонНTУ |
Уголь
Уголь - каменное топливо, извлеченное из недр подземной добычей горнодобывающей промышленностью (открытая или шахтная добыча). Это горючая черная или коричневато-черная осадочная порода. Она состоит, прежде всего, из углерода и углеводородов, и различных других элементов, включая серу. Часто связываемый с Индустриальной Революцией, уголь остается чрезвычайно важным топливом и самым распространенным источником электричества по всему миру. В Соединенных Штатах, например, сжигание угля производит более половины электричества, используемого населением.
Этимология
Принято считать, что уголь получил свое название от старого английского - седло, но фактически это означает древесный уголь; уголь практически не добывали до позднего Средневековья. Ископаемый уголь упоминался как морской уголь, так как его находили на берегах, из обрушившихся выше угольных пластов или вследствие того, что его было проще транспортировать морским путем, чем по плохим дорогам (в Лондоне, Англия до сих пор есть морской угольный путь (линия), где угольные торговцы вели свой бизнес). Его связывают с астрологическим знаком Козерога. Уголь давал ворам защиту от обнаружения и помощь при побеге, когда их преследовали. Это элемент популярного ритуала, связанного с кануном Нового года. Мечтать о горящих углях - символ разочарования, неприятности, несчастья и потери, если они горят не ярко, тогда это символизирует рост и продвижение. Санта Клаус, как говорят, оставляет кусочек угля вместо рождественских подарков в чулках непослушных детей.
Состав и генезис
Углеродистый материал составляет более 50 процентов массы, и более 70 процентов объема угля (включая свойственную ему влажность). Уголь сформирован из растений, которые были уплотнены, скреплены, химически изменены, метаморфизованы под действием высокой температуры и давления на протяжении геологического периода. Большая часть угля была сформирована из древних растений, которые произрастали в экосистемах болота. Когда такие растения отмирали, их биомасса осаждалась в анаэробных, водных средах, где низкий уровень кислорода замедлял их распад и окисление (гниение и выход углекислого газа). Последовательные циклы роста и гибели растений сформировали толстые слои неокисленного органического материала, которые были впоследствии покрыты осадочными отложениями и уплотнены в каменноугольные слои типа торфа, битумного или антрацитового угля. Свидетельства того, что растения способствовали образованию каменноугольных отложений, можно найти в сланце и песчаниках, которые залегают над угольными пластами и при использовании специальных методов - в углях непосредственно. Самый большой период формирования угля в геологической истории - Каменно-уголный период (280 - 345 миллионов лет назад).
Негативные последствия сжигания угля
При сжигании угля, как и любого другого вещества, содержащего углерод, образуется углекислый газ (CO2), вместе с изменением количества диоксида серы (SO2) в зависимости от того, где он был добыт. Диоксид серы реагирует с водой и образует серную кислоту. Если диоксид серы высвобождается в атмосферу, то он вступает в реакцию с водным паром и, в конечном счете, возвращается на Земле как кислотный дождь. Выбросы от работающих на угле электростанциях являются самым большим источником искусственной эмиссии углекислого газа, что согласно мнению большинства ученых-климатологов - основная причина глобального потепления. Много других загрязнителей присутствует в выбросах угольных электростанций. Некоторые исследования утверждают, что выбросы угольных электростанций несут ответственность за десятки тысяч преждевременных смертных случаев ежегодно только в одних Соединенных Штатах. Современные электростанции используют разнообразные методы, чтобы ограничить вредное воздействие отходов и улучшить эффективность сжигания, однако эти методы не применяются во всех странах, поскольку они увеличивают себестоимость электростанции. Чтобы устранять СО2 выбросы угольных электростанций, было предложено извлечение углерода, однако на данный момент это глобально не используется. Уголь также содержит много элементов-примесей, включая мышьяк и ртуть, которые являются опасными при попадании в окружающую среду. Уголь содержит небольшое количество урана, тория, и других постоянно-присутствующих радиоактивных изотопов, выделение которых в окружающую среду может привести к радиоактивному загрязнению. Эти вещества – примеси выделяются в больших количествах, при сжигании большого количества угля. В процессе угольного сжижения или газификации, которые используются для производства нефтепродуктов, образуется большое количество углекислого газа. Если бы при извлечении или других процессах, избавлялись от побочного продукта, то произведенные топлива были бы намного меньше загрязнены. Никакой процесс не имеет более значительного воздействия на общее содержание углекислого газа чем, очищение от нефтепродуктов. Другие на сегодняшний день являются менее загрязняющими. Исследование в этой области продолжаются.
| Главная страница ДонНТУ | Страница магистров ДонНТУ | Поисковая система ДонНTУ |