石炭とは

説明

石炭は、茶色がかった黒またはさらには完全に黒色の可燃性の堆積岩です。 石炭は主に炭素で構成されていますが、その量はさまざまに異なりますが、水素、窒素、硫黄、酸素がさまざまです。 それはその構成と形成の時間に基づいて、異なるタイプに分類されます。 すなわち、最も重要な種類の石炭は、泥炭、亜炭、亜瀝青炭、瀝青炭、および無煙炭である。 泥炭は実際には単なる真の石炭の先駆けであると考えられており、そしてそれ自体それ自体部分的に炭化された植物破片であり、それは世界の大部分において主要な燃料源として役立つ。 無煙炭は、最も古くから形成された種類の石炭であり、極めて高い炭素含有量(約92%)を有し、実質的に水分および揮発性成分を含まない。 地質学的時間スケールの観点から、亜炭は最も最近形成された石炭であり、揮発性物質が比較的多く、そして固定炭素含有量がより少ない(60〜70%の範囲)。 亜瀝青炭および瀝青炭の性質は、無煙炭と亜炭の間にある。 瀝青炭は、77〜87%の固定炭素含有量を有​​し、他のすべての種類の石炭の中で最も豊富な分類である。 瀝青炭は、米国で生産される石炭のほぼ50%を占めています。

ロケーション

石炭埋蔵量は南極大陸以外のすべての大陸にまたがる多数の国々の中にあります。 最大の実績があり回収可能な石炭埋蔵量は、米国、ロシア連邦、中国にあります。 インド、オーストラリア、南アフリカがそれに続いています。 米国内には、大規模な石炭採掘事業を行う3つの主要地域、すなわち、西部石炭地域、アパラチア石炭地域、および内陸石炭地域がある。 これらの地域のそれぞれは、この重要なエネルギー源の異なるグレードと品種を生産することをいくらか専門としています。

形成

地質学の歴史を通して様々な時点で、テクトニックプレートの移動や洪水などの自然のプロセスが、低地の湿地や私たちの世界の森林地帯を厚い土層の下に埋めてきました。 時間が経つにつれて、圧縮された植生の上の土壌層が成長し、さらにその下の植物質を加圧しました。 この植生が土地の表面下のより深いところに移動するにつれて、自然の生分解プロセスは停止しました。 その代わりに、地表の下で高温と高圧が同時に発生したため、植物質が石炭に徐々に変換されました。 このプロセスは「炭化」と呼ばれる。 形成される石炭の品質は、それが由来する植生の性質、炭化プロセスが開始された深さ、プロセスを通しての温度および圧力条件、ならびに所要時間などの多くの要因によって決定される。得られた石炭を形成するための炭化プロセスのため。

用途

石炭は人類にとっての祝福であり、世界中の多くの産業に即座に応用されています。 それらの中では、さまざまなカテゴリーの石炭がさまざまな目的に使用されています。 水蒸気炭は主に発電に使用され、「コークス」または冶金炭は製鋼用の製鉄所で使用されます。 現在、世界の電力需要の40%は石炭火力発電所で賄われており、世界の鉄鋼生産の70%は「コークス」石炭に依存しています。 石炭の誘導体は、製薬化学工業、製紙工業、およびアルミニウム製油所を含む他の多くの産業でも広く使用されています。 いくつかの重要な工業用化学品は石炭燃焼の副産物から製造されています。 例えば、ベンゼン、ナフタレン、フェノールはそれぞれコールタールを使用して製造されています。 アンモニアベースの肥料や塩は、石炭の燃焼から発生するアンモニアを使っても製造されます。 水と空気の浄化装置は、それらの目的を容易にするために「活性炭」フィルターを使用しています。 しかしながら、石炭の化石燃料としての蔓延した使用は、石炭燃焼およびその有害な副産物が人間、動物、および植物の健康に悪影響を及ぼすため、いくつかの主要な環境衛生団体によって強く推奨されていない。 実際、石炭の長期にわたる広範囲な燃焼は、地球の大気中の温室効果ガスの主な発生源の1つですが、その排出は、人間の呼吸器の健康、生息地、特に湿地の劣化、およびスモッグ」と酸性化沈殿。

製造

石炭は、地表下の位置の深さに応じて、地表採掘または地下採掘によって地球から抽出することができます。 もし鉱床が地表の200フィート以下のところで起こるならば、露天採掘は石炭を回収するために行動に移されることができます。 この方法は、時間と労力の両方を節約し、ひいては経済的にも効率的です。 それはちょうど "オーバーバーン"、または植生、土壌、それらの直下の石炭鉱床へのアクセスポイントを覆う岩石の最上層を除去することを必要とするだけです。 しかしながら、この方法は生態系にとって非常に危険であり、しばしばそれを完全に解体し、そして有毒な化学物質が地表までそして周囲の水の中へ漏れることをもたらす。 地下石炭採掘は、特に今日の最大の石炭埋蔵量の大部分が地表のかなり下の鉱床にあることを考えると、より適切です。 ここでは、地雷が採掘され、石炭を回収するために鉱山労働者が地下の埋蔵地に運ばれるのにエレベーターシステムが使用されています。 これは地表採掘よりも環境への悪影響が少ないですが、鉱山労働者は地下炭鉱でかなりの危険にさらされています。