Источник: Источник: The need progect. Po box 10101. Manassas.Secondary Energy Infobook
http://www.need.org/needpdf/infobook_activities/SecInfo/CoalS.pdf
Уголь является ископаемым топливом, создан из остатков растений, которые жили и умерли примерно от 100 до 400 миллионов лет назад, когда часть Земли была покрыта огромными болотистыми лесами. Уголь относится к категории невозобновляемых источников энергии, поскольку формирование его занимает миллионы лет. Миллионы лет назад, мертвые растения упали в болотистые воды и толстый слой отмерших растений лежал на дне болота. Вес верхних слоев воды и грязи упаковали вниз нижние слои растительных веществ. Под воздействием тепла и давления, эти слои прошли химические и физические изменения, выталкивая кислород и составили богатые месторождения углеводородного сырья. То, что когда-то было растениями постепенно превратилось в уголь. Угольные пласты мощностью от долей дюйма до сотен, может представлять сотни или тысячи лет роста растений.
Североамериканские индейцы использовали уголь задолго до прибытия первых поселенцев в Новый Свет. Европейские поселенцы обнаружили уголь в Северной Америке в первой половине 1600-х годов. Они использовали очень мало на первый взгляд. Вместо этого они полагались на водяные колеса и деревообрабатывающую промышленность. До американской гражданской войны, люди также использовали уголь, чтобы производить чугун и сталь. А к концу 1800-х годов, люди даже использовали угль для производства электричества. Когда Америка вступила в 1900-е годы, уголь стал опорой для предприятий и отраслей промышленности. Уголь остался номером один в Америке как источник энергии, пока спрос на нефтепродукты не толкнул нефть на фронт. Автомобилям необходим бензин. Поезда перешли от угольных электростанций на дизельное топливо. Даже дома, которые раньше были с угольным подогревом, обратились к нефтяной или газовой печи. Добыча угля достигла своей низшей точки в начале 1950-х. С 1973 года добыча угля возросла более чем на 80 процентов, достигнув рекордного уровня в 1998 году. Сегодня поставки угля составляют 32 процента в общей энергии потребностей нации, в основном для производства электроэнергии.
Есть два способа удаления угля из земли - поверхностные и подземные горные работы. Поверхностный способ добычи используется, когда угольный пласт сравнительно близко к поверхности, как правило, в пределах 200 футов. Используют различного рода оборудование - экскаваторы, бульдозеры, фронтальные погрузчики. После разработки полезных ископаемых, необходима рекультивация. Это требуется по закону и помогает восстановить биологический баланс области и предотвратить эрозию. Земля может быть использована для пахотных земель, мест обитания диких животных, отдыха, или в качестве объектов для коммерческой застройки. Хотя лишь около трети запасов угля страны может быть извлечено при открытых горных работ, более двух третей всего угля в США добывается с помощью этого метода сегодня. Почему? Поверхностная добыча, как правило, намного дешевле, чем подземные горные работы. Благодаря новой технологии, производительность труда возросла более чем в три раза с 1973 года. Подземная добыча используется, когда угольный пласт находится под несколькими сотнями футов ниже поверхности. Один из способов подземной добычи является столбовая добыча. С помощью этого метода, большая часть угля должна быть оставлена для поддержки шахтной кровли и стен.
После того как уголь поставляется из-под земли, он обычно выходит на конвейере до обогатительной фабрики, которая находится на промплощадке. Там уголь очищают от грязи, породы, золы, серы и других примесей, повышая теплотворную способность угля. После добычи и обработки уголь готов пойти на рынок. Это очень важно учитывать при сравнении перевозки угля с другими источниками энергии, потому что иногда перевозка угля может стоить больше, чем добыча этого минерала. Подземные трубопроводы могут легко перемещать нефть и природный газ на рынок. Но для угля это не так. До 60 процентов угля транспортируется с помощью поездов. Уголь могут перемещать авто и конвейеры, если угольная шахта находится неподалеку. В идеале, угольные электростанции строятся вблизи угольных шахт, чтобы свести к минимуму транспортные расходы.
Когда ученые оценивают, сколько угля, нефти, природного газа или других источников энергии существует в Соединенных Штатах, они используют термин запасов. Эксперты считают, что Соединенных Штатов около 262 млрд. тонн извлекаемых запасов угля. Если мы будем продолжать использовать уголь с такой же скоростью, как мы делаем сегодня, у нас хватит угля на около 270 лет. Это огромное количество угля, позволяет стать США мировым лидером по разведанным запасам угля. Угольные месторождения могут быть найдены в 38 штатах. В Монтане большинство извлекаемых угольных месторождений - около 75 млрд тонн. Другие известные запасы Иллинойс, штат Вайоминг, Западная Вирджиния, Кентукки, Пенсильвании, Огайо, Колорадо, Техас и Нью-Мексико. Западные запасы угля в целом содержат меньше серы, чем восточные запасы угля. На Западе, федеральное правительство владеет 60 процентами угля и косвенно контролирует еще 20 процентов. Угольные компании должны сдавать землю в аренду у федерального правительства для того, чтобы добывать уголь.
Хотя уголь добывается в 33 штатах, больше угля добывается в западных штатах, чем в восточных штатах, заметное изменение от прошлого, когда большинство угля приходило из Восточных шахт. Уэст долю только 5 процентов от общего объема производства в 1968 году. В 2008 году Уэст при условии 58 процентов от общего объема производства, и заявляет, к востоку от реки Миссисипи при условии 42 процентов. Всего в США добыча угля была 1150 миллионов тонн в 2008 году более 60 процентов больше по сравнению с 1973. Ведущих угледобывающие государства Вайоминг, Западная Вирджиния, Кентукки, Пенсильвании, и Монтана. Эти пять государств производят 71 процент угля в США Некоторые угли, добываемые в США идут на экспорт в другие страны. В 2008 году, зарубежные страны купили почти 7 процентов от всех углей, добываемых в США крупнейших зарубежных рынках угля США, Канады, Бразилии и некоторых европейских странах.
Основное применение угля в США - для выработки электроэнергии. В 2008 году 92,9 процента всех угля в Соединенных Штатах было использовано для производства электроэнергии. Уголь производит почти половину электроэнергии, используемой в США из других источников энергии, используемой для выработки электроэнергии, включают урана (атомная энергетика), гидроэнергии, природного газа, биомассы и ветра. Еще одним важным аспектом использованием угля является использование его в выплавки чугуна и стали. Кокса, почти чистого углерода остатков угля, используется в качестве топлива на выплавку металлов. В Соединенных Штатах лучшие коксующиеся угли в мире. Эти угли поставляются по всему миру для использования в коксовых печах. Уголь также используется в других отраслях промышленности. Уголь является не основным источником энергии для отопления американских домов или других зданий. Менее половины одного процента угля, добываемого в США в настоящее время используется для отопления. Уголь печей, которые были популярны несколько лет назад, в значительной степени были заменены нефтью или газом .
В конце концов, когда последствия загрязнения стали более заметными, американцы решили, что пришло время, чтобы сбалансировать потребности промышленности и окружающей среды. Более века назад, забота об окружающей среде не была на переднем плане общественного внимания. На протяжении многих лет трубы от электрических и промышленных предприятий, выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. Добыча угля оставляла земельные участки бесплодными и уничтоженными. Закон о чистом воздухе и Закон о чистой воде требуют промышленности по сокращению загрязняющих веществ, выбрасываемых в воздух и воду. Достигнут прогресс в сторону очистки и сохранения окружающей среды. Крупнейшей экологической проблемой угольной промышленности сегодня является удаление органической серы, вещества, которое химически связывается с углем. Все ископаемые виды топлива, таких как уголь, нефть и природный газ, содержащих серу. Когда эти виды топлива сжигаются, органическая сера освобождается и соединяется с кислородом с образованием диоксида серы. Угольная промышленность работает над решением этой проблемы. Один из способов -использование устройств, называемых скрубберы для удаления серы в угле дыма. Скрубберы установлены на угольных и электрических промышленных предприятиях, где вода и смесь известняка реагирует с диоксидом серы в форме осадка. Скрубберы способны устранить до 98 процентов от двуокиси серы. Угольная промышленность добилась значительных успехов в сокращении выбросов серы. С 1989 года в США снизились выбросы диоксида серы на тонну угля. Углекислый газ выделяется при сжигании угля, так же, как он выйдет из человеческого тела при дыхании. Углекислый газ в сочетании с другими газами, такими как, излучаемые из автомобилей, чтобы сформировать щит, который позволяет солнца света сквозь атмосферу, но не дает тепло, которое производится из атмосферы. Это явление получило название парникового эффекта. Без этого парникового эффекта, Земля будет слишком холодно, чтобы поддерживать жизнь. Существует опасение, что деятельность человека вызывает значительные изменения в уровнях парниковых газов в атмосфере Земли, которые несут ответственность за изменение климата Земли. Большинство ученых считают, что земля уже наблюдается тенденция к потеплению из-за парникового эффекта. Долгосрочные исследования ученых во многих странах проводится для определения влияния изменения уровня выбросов парниковых газов в атмосфере. Ученые также исследования новых технологий, чтобы помочь смягчить изменения глобального климата. Многие страны принимают обязательства снизить выбросы парниковых газов согласно Киотскому протоколу, принятому в 1997 году. Соединенные Штаты, однако, является одной из немногих промышленно развитых стран, которые еще не присоединились к соглашению.