Description
Le charbon est une roche sédimentaire combustible de couleur noir brunâtre ou même entièrement noire. Le charbon est principalement composé de carbone, avec des quantités variables d’hydrogène, d’azote, de soufre et d’oxygène. Il est classé en différents types, en fonction de sa composition et du temps de formation. Les variétés de charbon les plus importantes sont la tourbe, le lignite, le charbon sous-bitumineux, le charbon bitumineux et l’anthracite. La tourbe est en réalité considérée comme un simple précurseur du vrai charbon et est elle-même un débris végétal partiellement carbonisé qui constitue une source majeure de combustible dans la majeure partie du monde. L'anthracite est la plus ancienne variété de charbon formée et a une teneur en carbone extrêmement élevée (environ 92%), pratiquement dépourvue d'humidité et de composants volatils. Du point de vue géologique, le lignite est le charbon le plus récemment formé et est relativement plus riche en matières volatiles et moins riche en carbone fixe (allant de 60-70%). Les propriétés du charbon sous-bitumineux et bitumineux se situent entre celles de l'anthracite et du lignite. Le charbon bitumineux a une teneur en carbone fixe de 77-87% et constitue la classification la plus abondante parmi toutes les autres variétés de charbon. Le charbon bitumineux représente près de 50% du charbon produit aux États-Unis.
Localisation
Les réserves de charbon se trouvent dans un grand nombre de pays, couvrant tous les continents autres que l'Antarctique. Les plus importantes réserves de charbon prouvées et récupérables se trouvent aux États-Unis, dans la Fédération de Russie et en Chine. L'Inde, l'Australie et l'Afrique du Sud suivent de près. Aux États-Unis, il existe trois grandes régions d'exploitation minière à grande échelle, à savoir la région houillère occidentale, la région charbonnière des Appalaches et la région charbonnière intérieure. Chacune de ces régions est quelque peu spécialisée dans la production de différentes qualités et variétés de cette importante source d'énergie.
Formation
À divers moments de l'histoire géologique, des processus naturels tels que les mouvements de plaques tectoniques et les inondations ont enfoui des zones humides de faible altitude et des zones forestières sous des épaisses couches de sol. Au fil du temps, la couche de sol au-dessus de la végétation comprimée a poussé et pressurisé la matière en dessous. À mesure que cette végétation se déplaçait vers de plus grandes profondeurs sous la surface des terres, les processus de biodégradation naturelle ont été interrompus. Au lieu de cela, les conditions de hautes températures et de fortes pressions concomitantes trouvées sous la surface ont conduit à la conversion progressive de la matière végétale en charbon. Ce processus est appelé "carbonisation". La qualité du charbon formé est déterminée par un certain nombre de facteurs, tels que la nature de la végétation dont il est issu, la profondeur à laquelle le processus de carbonisation a commencé, les conditions de température et de pression dans le processus, pour le processus de carbonisation pour former le charbon résultant.
Les usages
Le charbon est une bénédiction pour l'humanité, avec des applications immédiates dans de nombreuses industries à travers le monde. En leur sein, différentes catégories de charbon sont utilisées à des fins différentes. Le charbon vapeur est principalement utilisé pour la production d'électricité, tandis que le "coke", ou charbon métallurgique, est utilisé dans les aciéries pour la production d'acier. Actuellement, 40% des besoins mondiaux en électricité sont satisfaits par des centrales au charbon, et 70% de la production mondiale d’acier dépend du charbon "coke". Les dérivés du charbon sont également largement utilisés dans de nombreuses autres industries, notamment l’industrie pharmaceutique, l’industrie du papier et les raffineries d’aluminium. Plusieurs produits chimiques industriels importants sont fabriqués à partir des sous-produits de la combustion du charbon. Le benzène, le naphtalène et le phénol, par exemple, sont chacun fabriqués à partir de goudron de houille. Les engrais et sels à base d'ammoniac sont également produits à partir de l'ammoniac généré par la combustion du charbon. Les appareils de purification de l'eau et de l'air utilisent des filtres à "charbon actif" pour faciliter leur utilisation. Toutefois, plusieurs grandes organisations environnementales et sanitaires découragent fortement l’utilisation généralisée du charbon en tant que combustible fossile, en raison des effets néfastes de la combustion du charbon et de ses sous-produits toxiques sur la santé humaine, animale et végétale. En fait, la combustion à long terme et à grande échelle du charbon figure parmi les principales sources de gaz à effet de serre dans l'atmosphère terrestre, tandis que son échappement a des effets plus immédiats sur la santé respiratoire humaine, la dégradation des habitats, en particulier les zones humides. smog "et précipitation acidifiée.
PRODUCTION
Le charbon peut être extrait de la terre, soit par extraction à ciel ouvert, soit par extraction souterraine, en fonction de sa profondeur sous la surface terrestre. Si des dépôts se produisent à moins de 200 pieds sous la surface de la terre, l'exploitation à ciel ouvert peut être utilisée pour récupérer le charbon. Cette méthode permet à la fois d'économiser du temps et de la main-d'œuvre, et elle est économiquement efficace. Il suffit de retirer les "morts-terrains" ou la couche supérieure de la végétation, du sol et des roches qui recouvrent les points d'accès aux gisements de charbon situés immédiatement en dessous. Cependant, cette méthode est extrêmement dangereuse pour l'écosystème, le démantelant souvent complètement et entraînant des fuites de produits chimiques toxiques à la surface et dans les eaux environnantes. L'exploitation minière souterraine du charbon est plus pertinente, d'autant plus que la plupart des plus grandes réserves de charbon se trouvent aujourd'hui dans des gisements bien en dessous de la surface de la terre. Ici, des mines sont creusées dans la terre, et des systèmes d'ascenseurs sont utilisés pour transporter les mineurs vers les sites de dépôts souterrains pour la récupération du charbon. Ceci est moins nocif pour l'environnement que l'exploitation à ciel ouvert, mais les mineurs sont exposés à des dangers considérables dans les mines de charbon souterraines.
