Wat is steenkool?

Omschrijving

Steenkool is een brandbaar, sedimentair gesteente met een bruinzwarte of zelfs geheel zwarte kleur. Steenkool bestaat voornamelijk uit koolstof, met kleinere, variërende hoeveelheden waterstof, stikstof, zwavel en zuurstof. Het is ingedeeld in verschillende typen, op basis van de samenstelling en het tijdstip van vorming. De belangrijkste kolenvariëteiten zijn namelijk turf, bruinkool, subbitumineuze, bitumineuze en antracietkool. Turf wordt eigenlijk beschouwd als slechts een voorloper van echte steenkool en is zelf gedeeltelijk verkoold plantenresten die in veel van de wereld als een belangrijke brandstofbron dienen. Antraciet is de oudste vorm van steenkool en heeft een extreem hoog koolstofgehalte (ongeveer 92%), vrijwel verstoken van vocht en vluchtige bestanddelen. Vanuit het oogpunt van de geologische tijdschaal is bruinkool de meest recent gevormde steenkool en is relatiever hoger in vluchtige materie en lager in vast koolstofgehalte (van 60-70%). De eigenschappen van sub-bitumineuze en bitumineuze steenkool liggen tussen die van antraciet en bruinkool. Bitumineuze steenkool heeft een vast koolstofgehalte van 77-87% en is de meest voorkomende classificatie onder alle andere steenkoolvariëteiten. Bitumineuze steenkool vertegenwoordigt bijna 50% van de steenkool die in de Verenigde Staten wordt geproduceerd.

Plaats

Steenkoolreserves zijn te vinden in een groot aantal landen, verspreid over alle continenten behalve Antarctica. De grootste bewezen en winbare kolenreserves zijn te vinden in de VS, de Russische Federatie en China. India, Australië en Zuid-Afrika volgen vlak achter. Binnen de Verenigde Staten zijn er drie grote regio's met grootschalige kolenmijnactiviteiten, namelijk de westelijke kolenregio, de Appalachian Coal Region en de Interior Coal Region. Elk van deze regio's is enigszins gespecialiseerd in het produceren van verschillende kwaliteiten en variëteiten van deze belangrijke energiebron.

Vorming

Op verschillende momenten in de geologische geschiedenis hebben natuurlijke processen zoals bewegingen van tektonische platen en overstromingen laaggelegen wetlands en beboste gebieden van onze wereld begraven onder dikke lagen grond. In de loop van de tijd groeide de grondlaag boven de gecomprimeerde vegetatie en drukte de onderliggende plantstof verder onder druk. Toen deze vegetatie zich in grotere diepten onder het oppervlak van het land begaf, werden de natuurlijke biologische afbraakprocessen stopgezet. In plaats daarvan leidden de omstandigheden van gelijktijdige hoge temperaturen en hoge drukken onder de oppervlakte tot de geleidelijke omzetting van plantaardig materiaal in steenkool. Dit proces wordt "verkoling" genoemd. De kwaliteit van de gevormde steenkool wordt bepaald door een aantal factoren, zoals de aard van de plantengroei waaruit deze is voortgekomen, de diepte waarop het carboniseringsproces is begonnen, de temperatuur en drukomstandigheden tijdens het proces, evenals de tijd die nodig was voor het carbonisatieproces om de resulterende steenkool te vormen.

Toepassingen

Kolen zijn een zegen voor de mensheid, met directe toepassingen in vele industrieën over de hele wereld. Binnen hen worden verschillende kolencategorieën voor verschillende doeleinden gebruikt. Stoomkool wordt voornamelijk gebruikt voor elektriciteitsopwekking, terwijl "cokes" of metallurgische kolen worden gebruikt in staalfabrieken voor de productie van staal. Momenteel wordt 40% van de wereldwijde elektriciteitsbehoefte gedekt door kolengestookte elektriciteitscentrales en is 70% van de wereldwijde staalproductie afhankelijk van 'cokeskool'. Derivaten van steenkool worden ook veel gebruikt in een groot aantal andere industrieën, waaronder de farmaceutische chemische industrie, de papierindustrie en aluminiumraffinaderijen. Verschillende belangrijke industriële chemicaliën worden vervaardigd uit de bijproducten van de verbranding van kolen. Benzeen, naftaleen en fenol worden bijvoorbeeld elk vervaardigd met behulp van koolteer. Op ammoniak gebaseerde meststoffen en zouten worden geproduceerd met behulp van de ammoniak die wordt gegenereerd door de verbranding van steenkool. Water- en luchtzuiveringsapparaten gebruiken "actieve kool" -filters om hun doelen te vergemakkelijken. Het ongebreidelde gebruik van steenkool als fossiele brandstof wordt echter sterk afgeraden door verschillende belangrijke milieu- en gezondheidsorganisaties, vanwege de nadelige gevolgen van de verbranding van steenkool en de toxische bijproducten ervan op de gezondheid van mens, dier en plant. In feite is het langdurig en uitgebreid verbranden van kolenlijsten een van de primaire bronnen van broeikasgassen in de atmosfeer van de aarde, terwijl de uitlaat ervan meer directe gevolgen heeft voor de gezondheid van de mens, de aantasting van habitats, met name wetlands, en de vorming van " smog "en verzuurde neerslag.

Productie

Kolen kunnen worden gewonnen uit de aarde, hetzij door mijnbouw of ondergrondse mijnbouw, afhankelijk van de diepte van de locatie onder het landoppervlak. Als afzettingen minder dan 200 voet onder het oppervlak van het land voorkomen, kan oppervlaktemijnbouw worden ingezet om kolen terug te winnen. Deze methode is zowel tijd- als arbeidsbesparend, en op zijn beurt economisch efficiënt. Het vereist alleen het verwijderen van de "overbelasting", of de bovenste laag van vegetatie, grond en rotsen die de toegangspunten tot de steenkoollagen direct eronder bedekken. Deze methode is echter zeer gevaarlijk voor het ecosysteem, vaak volledig te ontmantelen, en resulteert in lekkage van giftige chemicaliën naar het oppervlak en in het omringende water. Ondergrondse mijnbouw is relevanter, vooral gezien het feit dat de meeste van de grootste steenkoolreserves tegenwoordig liggen in afzettingen ver beneden het aardoppervlak. Hier worden mijnen in de aarde gegraven en liftsystemen worden gebruikt om mijnwerkers naar de ondergrondse afzettingsplaatsen te transporteren voor het ophalen van de steenkool. Dit is minder schadelijk voor het milieu dan oppervlaktemijnbouw, maar mijnwerkers zijn onderhevig aan aanzienlijke gevaren in de ondergrondse kolenmijnen.

Aanbevolen

Hoogste gebouwen in Melbourne
2019
Wat was de jonge Dryas?
2019
De nationale parken van Zimbabwe
2019