УГОЛЬ
Лоурв Х.
Перевод: Зуева Ю. С.
Источник: "Energy Kids" - U. S. Energy Administration
Уголь – это черная или буровато-черная осадочная порода, состоящая в основном из углерода и углеводородов. Он является самым распространенным ископаемым топливом, добываемым в Соединенных Штатах.
Уголь один из невозобновляемых источников энергии, поскольку для его образования необходимы миллионы лет. Энергии угля происходит от энергии, которая была запасена растениями, жившими сотни миллионов лет назад, когда Земля была частично покрыта болотистыми лесами. За миллионы лет, слой отмерших растений на дне болота был покрыт слоями воды и грязи. Тепло и давление со стороны верхних слоев помогли образованию углей.
Виды угля
Уголь делится на четыре основных типа (антрацит, каменный, битумный и бурый уголь), в зависимости от количества и типов углерода в нем содержащихся и от количества тепловой энергии, которую он может производить.
Антрацит содержит 86-97% углерода, и в целом имеет теплоту сгорания немного выше, чем каменный уголь. На его долю приходится менее 0,5% добываемого угля в Соединенных Штатах. В Соединенных Штатах шахты по добыче антрацитов распространены на северо-востоке Пенсильвании.
Каменный уголь содержит 45-86% углерода. Каменные угли были сформированы в условиях высоких температур и давления. Каменные угли в США имеют возраст от 100 до 300 миллионов лет. Он является самым распространенным типом угля в Соединенных Штатах, на который приходится около половины добычи угля США. Каменный уголь используется для выработки электроэнергии и является важным видом топлива и сырья для производства стали и чугуна в промышленности.
Западная Виржиния, Кентукки и Пенсильвания крупнейшие производители каменного угля.
Бурый уголь - уголь с низким содержанием энергии. Угольные месторождений бурого угля не были подвергнуты сильной жаре и давлению, в нем содержится 25% -35% углерода. Бурый уголь рыхлый и имеет высокое содержание влаги.
Большинство лигнита добывается в штате Техас и Северная Дакота. Бурый уголь в основном сжигается на электростанциях для выработки электроэнергии.
Добыча угля
Угольщики использовать гигантские машины для удаления угля из земли. Они используют два метода: поверхностный и подземный. Большинство угля США находится вблизи поверхности земли, и примерно две трети добычи угля идет с поверхности шахты. Современные методы добычи позволяют нам легко добраться до большинства наших запасов угля. Из-за роста добычи угля с поверхности из-за усовершенствованных технологий добычи, количество добываемого угля на одного шахтера за один час, увеличилось втрое с 1978 года.
Поверхностная добыча используется для производства большинства угля в Соединенных Штатах, потому что это дешевле, чем подземные горные работы. Поверхностная добыча может быть использована для углей залегающих до глубины 200 метров.
В горных работах, гигантские машины удаления верхнего слоя почвы и слоев породы, известные как «перегрузка» угольного пласта. После завершения добычи, землю возвращаются в ямы.
Подземные горные работы, которые иногда называют подземной добычей, проводятся, когда уголь залегает на несколько сотен футов ниже поверхности. Некоторые шахты составляют 1000 метров. Чтобы изъять уголь из этих шахт, шахтеры погружаются с помощью лифтов на глубину, где они используют машины для удаления угля.
Обработка угля
После уголь, поставляемый из-под земли, обычно выходит по конвейеру на обогатительную фабрику. Уголь очищают от породы, золы, серы и нежелательных материалов для повышения теплоты сгорания угля.
Транспортировка угля
После обработки угля, он готов к отправке на рынок. Расходы на доставку угля могут составлять больше, чем стоимость добычи угля.
Около 71% угля в Соединенных Штатах перевозится на железной дороге. Уголь также можно перевозить на судне, грузовике и даже по трубопроводу. Если уголь будет использоваться вблизи угольной шахты, он может перевозиться грузовиками и по конвейерам. Уголь может быть раздроблен, смешан с водой и отправлен по трубопроводу. Иногда, угольных электростанций строятся вблизи угольных шахт, для того чтобы снизить транспортные расходы
Получение угля
Уголь, который добывается, направляется на рынок. В 2008 году количество угля, добываемого на шахтах США угля, составляет 1,171 млн. тонн. Уголь добывается в 26 государствах. Месторождения: Вайоминг, Западная Вирджиния, Кентукки, Пенсильвания и Техас. Уголь в основном, размещен в трех крупных регионах:
Угольная область Аппалачи:
Более одной трети добываемого угля в Соединенных Штатах происходит в угольной области Аппалачи. Западная Вирджиния является крупнейшим угледобывающим регионом, и вторым по величине угледобывающим государством в Соединенных Штатах. Этот регион имеет большие подземные выработки. Уголь, добываемый в угольной области Аппалачи, в основном используется для производства электроэнергии, производства металлов, так же и для экспорта.
Внутренний угольный регион:
Техас, является крупнейшим производителем угля на его долю, приходится почти одна треть добычи угля в регионе.
Западный угольный регион:
Более половины добываемого угля в Соединенных Штатах производится в Западной угольной области. Вайоминг является крупнейшим региональным производителем угля, а также крупнейшим угледобывающим государством. Некоторые из крупнейших угольных шахт в мире, находятся в Западной угольной области.
Использование угля
Почти 93% угля, добываемого в США, используется для выработки электроэнергии. За исключением небольшого объема поставляемого на экспорт, остальная часть используется в качестве основного источника энергии для многих отраслей, включая сталь, цемент, и бумаги. Основными направлениями использования угля являются:
Электроэнергия. Уголь используется для создания половины всей электроэнергии в Соединенных Штатах. Электростанции сжигают уголь, для того чтобы получить пар. Пар поступает в турбины (машины для создания поворотной механической энергии), которые генерируют электричество.
Для промышленности. В различных отраслях промышленности используется уголь и его продукты. Ингредиенты угля (такие, как метанол и этилен) используются при производстве пластмасс, смол, синтетических волокон, удобрений и лекарств.
Уголь, также используется для производства стали. Уголь, после процесса коксования, используется для выплавки железной руды, которая необходима для производства стали. Высокая температура образования кокса, придает стали прочность и гибкость. Эта сталь используется для производства мостов, зданий, автомобилей.