Diferencia entre revisiones de «Carbón»
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|concepto =Carbón a las rocas sedimentarias de origen orgánico que contienen, al menos, el 50% de carbono. La energía de carbón pertenece al grupo de las energías fósiles y contaminantes. | |concepto =Carbón a las rocas sedimentarias de origen orgánico que contienen, al menos, el 50% de carbono. La energía de carbón pertenece al grupo de las energías fósiles y contaminantes. | ||
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| − | }} | + | }}<div align="justify">'''Carbón.''' Roca color castaño a negro, combustible y cuyo origen proviene de la acumulación y alteración fisicoquímica de materia vegetal. Las acumulaciones originales de la vegetación (primordialmente plantas leñosas), por lo general en pantanos o en un ambiente húmedo reductor, dieron por resultado la formación de turba, sustancia precursora del carbón. La turba se convierte en carbón después de quedar sepultada y sujeta a procesos [[geología|geológicos]] subsecuentes que comprenden un incremento de la presión y la temperatura, los cuales en forma progresiva comprimieron y endurecieron y fueron alterando a la materia a través de una serie de variedades carbonosas hasta llegar al extremo de convertirla en grafito o un material de tipo grafitico. En la terminología usada en [[Estados Unidos]] las variedades que forman la serie de la carbonización son la lignítica (que incluye al carbón castaño, ''brown coal''); la [[bituminosa]] (que comprende a los de alta, media y baja volatilidad) y el carbón antracítico (que incluye semiantracita, antracita y metaantracita o carbón grafitico). |
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El carbón se formó, principalmente, cuando los extensos bosques de [[Helechos]] y [[Equisetos]] gigantes que poblaban la [[Tierra]] hace unos 300 millones de años, en el período [[Carbonífero]] de la era [[Eras geológicas | Paleozoica]], morían y quedaban sepultados en los pantanos en los que vivían. Al ser el terreno una mezcla de agua y barro muy pobre en [[Oxígeno]], no se producía la putrefacción habitual y poco a poco, se fueron acumulando grandes cantidades de plantas muertas. Con el tiempo nuevos sedimentos cubrían la capa de plantas muertas, y por la acción combinada de la presión y la temperatura, la materia orgánica se fue convirtiendo en carbón. | El carbón se formó, principalmente, cuando los extensos bosques de [[Helechos]] y [[Equisetos]] gigantes que poblaban la [[Tierra]] hace unos 300 millones de años, en el período [[Carbonífero]] de la era [[Eras geológicas | Paleozoica]], morían y quedaban sepultados en los pantanos en los que vivían. Al ser el terreno una mezcla de agua y barro muy pobre en [[Oxígeno]], no se producía la putrefacción habitual y poco a poco, se fueron acumulando grandes cantidades de plantas muertas. Con el tiempo nuevos sedimentos cubrían la capa de plantas muertas, y por la acción combinada de la presión y la temperatura, la materia orgánica se fue convirtiendo en carbón. | ||
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*[[Carbón activado]]: Carbono amorfo granular y en polvo, caracterizado por su elevada superficie específica por su gran porosidad. Se utiliza principalmente como absorbente. | *[[Carbón activado]]: Carbono amorfo granular y en polvo, caracterizado por su elevada superficie específica por su gran porosidad. Se utiliza principalmente como absorbente. | ||
*[[Carbón bituminoso]]: Variedad de carbón cuya constitución y propiedades son intermedias entre la antracita y el lignito. | *[[Carbón bituminoso]]: Variedad de carbón cuya constitución y propiedades son intermedias entre la antracita y el lignito. | ||
Revisión del 23:06 14 ene 2012
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Sumario
Formación
El carbón se formó, principalmente, cuando los extensos bosques de Helechos y Equisetos gigantes que poblaban la Tierra hace unos 300 millones de años, en el período Carbonífero de la era Paleozoica, morían y quedaban sepultados en los pantanos en los que vivían. Al ser el terreno una mezcla de agua y barro muy pobre en Oxígeno, no se producía la putrefacción habitual y poco a poco, se fueron acumulando grandes cantidades de plantas muertas. Con el tiempo nuevos sedimentos cubrían la capa de plantas muertas, y por la acción combinada de la presión y la temperatura, la materia orgánica se fue convirtiendo en carbón.
Tipos de carbón
- Carbón activado: Carbono amorfo granular y en polvo, caracterizado por su elevada superficie específica por su gran porosidad. Se utiliza principalmente como absorbente.
- Carbón bituminoso: Variedad de carbón cuya constitución y propiedades son intermedias entre la antracita y el lignito.
- Carbón del petróleo: Se produce por la destilación del Petróleo, normalmente no se utiliza.
- Carbón vegetal: Se obtiene quemando madera. Apilada en montones recubiertos de barro, para evitar el contacto con el aire y conseguir que la combustión sea parcial.
- Carbón mineral: Carbón natural, sólido o combustible, de consistencia pétrea o terrosa, constituido por carbono amorfo acompañado de hidrocarburos compuestos orgánicos complejos y materiales inorgánicos. Según el porcinito de carbono se clasifican en cuatro clases.
Clasificación
Según las presiones y temperaturas que los hayan formado distinguimos distintos tipos de carbón: Turba, Lignito, Hulla (carbón bituminoso) y Antracita. Cuanto más altas son las presiones y temperaturas, se origina un carbón más compacto y rico en carbono y con mayor poder calorífico.
Turba
La turba es un material orgánico compacto, de color pardo amarillento a negro. Se produce así una carbonificación lenta, en la que la turba es la primera etapa de la transformación del tejido vegetal en carbón. El contenido en carbono aumenta del 40% en el material vegetal original, al 60% en la turba. Tiene un poder calorífico inferior a 8.4 MJ/Kg.es, poco rica en carbono y muy mal combustible.
Lignito
El lignito viene a continuación en la escala de riqueza, pero sigue siendo mal combustible, aunque se usa en algunas centrales térmicas. Variedad del carbón de calidad intermedia entre el carbón de turba y el bituminoso. Suele tener color negro pardo y estructura fibrosa o leñosa. Tiene capacidad calorífica inferior (17200 KJ/Kg) a la del carbón común debido al contenido en agua (43,4%) y bajo de carbono (37,8%). El alto contenido de materia volátil (18,8%) provoca la desintegración del lignito expuesto al Aire. El término grado se refiere al estado de carbonización a que a llegado el proceso de metamorfismo. En otro tipo de clasificación del carbón se tendría en cuenta el aumento de grado acompañado de:
- Disminución de la humedad natural del carbón.
- Disminución de la cantidad de materias volátiles que se desprenden por calentamiento.
- Aumento de carbono fijo, es decir, la cantidad de residuos de carbón o coque que quedan después de calentar el carbón.
- Aumento de potencia calorífica.
Hulla
La hulla es mucho más rica en carbono y tiene un alto poder calorífico por lo que es muy usada, por ejemplo en las plantas de producción de energía. Está impregnada de sustancias bituminosas de cuya destilación se obtienen interesantes Hidrocarburos aromáticos y un tipo de carbón muy usado en Siderurgia llamado coque, pero también contiene elevadas cantidades de Azufre que son fuente muy importante de contaminación del aire. Combustible fósil con una riqueza entre 75 y 90 % y un contenido en volátiles que oscila entre 20 y 35% y un contenido en volátiles entre 20 y 35%. Es negra, mate y arde con dificultad con una llama amarillenta. Se diferencia del lignito, por su mayor poder calorífico (entre 30 y 36 MJ/Kg). En la revolución industrial se le llamo carbón de piedra, se empleaba como combustible y en la siderurgia. Se usaba para obtener gas ciudad y una gran cantidad de productos químicos, dando lugar a la carboquímica. Ha sido sustituida por el petróleo y el gas natural. Todavía persisten dos aplicaciones:
- Combustible en centrales térmicas
- Obtención de coque mediante calcinación en hornos cerrados: En España, la mayor parte de la hulla no es coquizable.
Antracita
La antracita es el mejor de los carbones, muy poco contaminante y de alto poder calorífico. Carbón duro que tiene el mayor contenido de carbono fijo y el menor en materia volátil de los cuatro tipos. Contiene aproximadamente un 87,1% de carbono, un 9,3% de cenizas y un 3,6% de material volátil. Tiene un color negro brillante de estructura cristalina.
Se utiliza sobre todo como combustible y como fuente de carbono industrial. Aunque se inflama con más diferencia que otros carbones, libera una gran cantidad de energía al quemarse y desprende poco humo y hollín.
Ubicación del carbón
El carbón es el combustible fósil más abundante en el mundo. Se encuentra sobre todo en el Hemisferio Norte, porque durante el período Carbonífero los continentes que ahora están en el Hemisferio Sur, es decir África, América del Sur y Australia, estaban juntos formando un gran supercontinente llamado Gondwana, que estaba situado muy cerca del Polo Sur, con un clima poco propicio para la formación de grandes bosques. En cambio lo que ahora son Asia, Europa y América del Norte estaban situados junto al ecuador en una zona cálida, muy adecuada para el desarrollo de las grandes masas vegetales que formaron las capas de carbón. Los mayores depósitos de carbón están en América del Norte, Rusia y China, aunque también se encuentra en cantidades considerables en algunas islas del Ártico, Europa occidental, India, África del Sur, Australia y la zona este de América del Sur.
Reservas
Las reservas mundiales de carbón son enormes. La cantidad de carbón recuperado desde un punto de vista técnico y económico, proporcionaría cinco veces más energía que las reservas del petróleo crudo.
Según el Consejo Mundial de la Energía, las reservas recuperables de antracita y carbón bituminoso ascendían a finales de 1980 a más de 1.2 billones de toneladas. De ese carbón recuperable, China tenía aproximadamente un 43%, EE.UU. un 17%, la Unión soviética un 12%, Sudáfrica un 5% y Australia un 4%.
Con el actual ritmo de consumo se calculan reservas de carbón para algo más de 200 años, aunque si se tienen en cuenta las que no son fáciles de explotar en el momento actual, las reservas podrían llegar para otros mil años.
Problemas ambientales
La minería del carbón y su combustión causan importantes problemas ambientales y tienen también consecuencias negativas para la salud humana.
Las explotaciones mineras a cielo abierto tienen un gran impacto visual y los líquidos que de ellas se desprenden suelen ser muy contaminantes. En la actualidad , en los países desarrollados, las compañías mineras están obligadas a dejar el paisaje restituido cuando han terminado su trabajo.
Lo normal suele ser que conforme van dejando una zona vacía al extraer el mineral, la rellenen y reforesten para que no queden a la vista los grandes agujeros, las tierras removidas y las acumulaciones de derrubios de ganga que, hasta ahora, eran la herencia típica de toda industria minera.
También es muy importante controlar y depurar el agua de Lixivación, es decir el agua que, después de empapar o recorrer las acumulaciones de mineral y derrubios, sale de la zona de la mina y fluye hacia los ríos o los alrededores. Este agua va cargada de materiales muy tóxicos, como metales pesados y productos químicos usados en la minería, y es muy contaminante, por lo que debe ser controlada cuidadosamente.
En el proceso de uso del carbón también se producen importantes daños ambientales porque al quemarlo se liberan grandes cantidades de gases responsables de efectos tan nocivos como la lluvia ácida, el efecto invernadero, la formación de smog , etc.
El daño que la combustión del carbón causa es mucho mayor cuando se usa combustible de mala calidad, porque las impurezas que contiene se convierten en óxidos de azufre y en otros gases tóxicos.
