Carbón

Carbón

Roca sedimentaria
El carbón de antracita
Composición
Primario	carbono
Secundario	hidrógeno, azufre, oxígeno, nitrógeno

El carbón bituminoso

Carbón (de la col término Inglés Antiguo, lo que ha supuesto "mineral de carbono fosilizado" desde el siglo 13) es un combustible negro o marrón-negro roca sedimentaria que ocurre generalmente en estratos de roca en capas o venas llamados yacimientos de carbón o capas de carbón. Las formas más duras, tales como carbón de antracita, puede ser considerado como roca metamórfica debido a la exposición posterior a temperatura elevada y presión. El carbón se compone principalmente de carbono , junto con cantidades variables de otros elementos, principalmente de hidrógeno , azufre , oxígeno y nitrógeno .

A lo largo de la historia, el carbón ha sido un recurso útil. Se quemó principalmente para la producción de electricidad y / o calor, y también se utiliza para fines industriales, tales como el refinado de metales. Una de combustibles fósiles , las formas de carbón cuando la materia vegetal muerta se convierte en turba, que a su vez se convierte en lignito, a continuación, el carbón sub-bituminoso, después de que el carbón bituminoso, y por último antracita. Esto implica procesos biológicos y geológicos que tienen lugar durante un largo período.

El carbón es la mayor fuente de energía para el generación de electricidad en todo el mundo, así como uno de los más grandes de todo el mundo fuentes antropogénicas de dióxido de carbono liberaciones. En 1999 bruto mundial las emisiones de dióxido de carbono de la utilización del carbón fueron 8.666 millones de toneladas de dióxido de carbono. La generación de energía eléctrica con carbón emite alrededor de 2.000 libras de dióxido de carbono por cada megavatio-hora generado, que es casi el doble de aproximadamente 1100 libras de dióxido de carbono liberado por una planta eléctrica a gas natural por megavatio-hora generado. Debido a esta eficiencia de carbono más alto de generación de gas natural, como la mezcla de combustible en los Estados Unidos ha cambiado para reducir el carbón y aumentar la generación de gas natural, las emisiones de dióxido de carbono han caído. Los medidos en el primer trimestre de 2012 fueron los más bajos de cualquier grabada para el primer trimestre de cada año desde 1992.

El carbón se extrae de la planta por la minería del carbón, ya sea bajo tierra por Pozo, oa nivel del suelo por extracción minera a cielo abierto. Desde 1983 los mejores del mundo productor de carbón es de China , en 2011 China produjo 3.520 millones de toneladas de carbón - el 49,5% de los 7.695 millones de toneladas la producción mundial de carbón. En otras 2.011 productores grandes fueron Estados Unidos (993 millones de toneladas), la India (589), Unión Europea (576) y Australia (416). En 2010 los mayores exportadores fueron Australia con 328 millones de toneladas (27,1% de la exportación mundial de carbón) y de Indonesia con 316 millones de toneladas (26,1%), mientras que los importadores más importantes fueron Japón con 207 millones de toneladas (17,5% de la importación mundial de carbón), China con 195 millones de toneladas (16,6%) y Corea del Sur con 126 millones de toneladas (10,7%).

Formación

Ejemplo de la estructura química del carbón

En varias ocasiones en el pasado geológico, la Tierra tenía densos bosques en las zonas bajas de los humedales. Debido a los procesos naturales tales como inundaciones, estos bosques fueron enterrados bajo el suelo. A medida que más y más suelo depositado sobre ellos, se comprimieron. La temperatura también se levantó mientras se hundían más y más profundo. A medida que continuaba el proceso de la materia vegetal fue protegida biodegradación y oxidación, por lo general por el barro o el agua ácida. Esta atrapado el carbono en inmensas turberas que finalmente se cubrió y profundamente enterrados por sedimentos. En condiciones de alta presión y alta temperatura, vegetación muerta se convierte lentamente al carbón. Como el carbón contiene principalmente de carbono, la conversión de vegetación muerta en carbón se llama carbonización.

Los anchos mares poco profundos de la época carbonífera proporcionan las condiciones ideales para la formación del carbón, aunque el carbón se conoce de la mayoría de los períodos geológicos. La excepción es la brecha de carbón en el Extinción masiva del Pérmico-Triásico, donde el carbón es raro. El carbón es conocido desde Precámbrico estratos, que son anteriores a las plantas terrestres - este carbón se presume que se originó a partir de residuos de algas.

Tipos

Exposición costera del Punto Aconi Seam (Nueva Escocia)

Como se aplican los procesos geológicos presión para muertos el material biótico a través del tiempo, en condiciones adecuadas se transforma sucesivamente en:

• Peat, considerado como un precursor de carbón, tiene importancia industrial como combustible en algunas regiones, por ejemplo, Irlanda y Finlandia. En su forma deshidratada, la turba es un absorbente muy eficaz para combustible y aceite derrames en tierra y agua. También se usa como un acondicionador de suelo para que sea más capaz de retener y liberar lentamente el agua.
• Lignito o carbón marrón, es el rango más bajo de carbón y se utiliza casi exclusivamente como combustible para la generación de energía eléctrica. Jet, una forma compacta de lignito, a veces se pule y se ha utilizado como piedra ornamental desde el Paleolítico Superior.
• El carbón sub-bituminoso, cuyas propiedades van desde las de lignito a las de carbón bituminoso, se usa principalmente como combustible para la generación de energía eléctrica de vapor y es una importante fuente de luz hidrocarburos aromáticos para el industria de síntesis química.
• El carbón bituminoso es una roca sedimentaria densa, por lo general negro, pero a veces marrón oscuro, a menudo con bandas bien definidas de material brillante y aburrido; se utiliza principalmente como combustible en la generación de energía eléctrica de vapor, con importantes cantidades utilizadas para aplicaciones de calor y energía en la fabricación y hacer coque.
• "Carbón de vapor" es un grado entre el carbón bituminoso y antracita, una vez ampliamente utilizado como combustible para las locomotoras de vapor. En este uso especializado, a veces se conoce como "carbón-mar" en los EE.UU.. Carbón térmico Pequeño (nueces de vapor pequeñas secas o DSSN) fue utilizado como combustible para uso doméstico calentamiento de agua.
• Antracita, el rango más alto de carbón, es un carbón negro brillante duro utilizado principalmente para uso residencial y comercial calefacción. Puede dividirse en carbón bituminoso metamórficamente alterado y "aceite petrificado", a partir de los depósitos en Pennsylvania.
• Grafito, técnicamente, el rango más alto, es difícil de encender y no se utiliza comúnmente como combustible - se utiliza sobre todo en lápices y, cuando en polvo, como lubricante.

La clasificación de carbón se basa generalmente en el contenido de volátiles. Sin embargo, la clasificación exacta varía según los países. Según la clasificación de Alemania, el carbón se clasifica de la siguiente manera:

Las medias de seis grados en la tabla representan una transición progresiva del idioma Inglés sub-bituminoso de carbón bituminoso, mientras que la última clase es un equivalente aproximado a antracita, pero más inclusiva (US antracita tiene <6% volátil).

Carbón Cannel (a veces llamado "carbón vela") es una variedad de grano fino y de alto rango del carbón con contenido de hidrógeno significativa. Está formado principalmente por " exinite " macerales, ahora denominan "liptinita".

La ley de Hilt

La ley de Hilt es un término geológico que establece que, en un área pequeña, más profundo es el carbón, el más alto de su rango (grado). La ley se cumple si el gradiente térmico es completamente vertical, pero metamorfismo puede causar cambios laterales de rango, cualquiera que sea la profundidad.

Contenido

Los primeros usos como combustible

Mineros chinos en una ilustración de la enciclopedia Tiangong Kaiwu, publicados en 1637

El carbón fue utilizado por los chinos mucho antes de que se utilizó en Europa; carbón de la mina de Fushun, en el noreste de China se utiliza para fundir cobre ya en 1000 antes de Cristo. Marco Polo , el italiano que viajó a China en el siglo 13, se describe el carbón que en ese momento era desconocido para la mayoría de los europeos-como "piedras negras. ..lo cual arde como troncos ", y dijo carbón era tan abundante, la gente podría tomar tres baños de agua caliente a la semana. En Europa, la primera referencia a la utilización del carbón como combustible es del tratado geológico en piedras (. Vuelta 16) por el Científico griego Teofrasto (circa 371-287 aC):

Entre los materiales que se cavaron porque son útiles, los conocidos como anthrakes [carbones] están hechos de tierra, y, una vez establecidos en el fuego, se queman como el carbón. Se encuentran en Liguria ... y en Elis como uno se acerca a Olimpia por la carretera de montaña; y que son utilizados por las personas que trabajan en los metales.

-Theophrastus, En Piedras (16) Traducción

Carbón Afloramiento fue utilizado en Gran Bretaña durante la Edad del Bronce (3000-2000 aC), donde se ha detectado como formando parte de la composición de funeral piras. En Gran Bretaña romana , con la excepción de dos campos modernos ", la Romanos estaban explotando carbones en todos los principales yacimientos de carbón en Inglaterra y Gales a finales del siglo II de nuestra era ". La evidencia del comercio de carbón (de fecha a alrededor de 200 dC) se ha encontrado en el Asentamiento romano en Heronbridge, cerca Chester, y en el Fenlands de East Anglia, donde el carbón desde el Midlands fue transportado a través de la Dyke coches para su uso en el secado de granos. Cenizas de carbón se han encontrado en los hogares de villas y fortalezas romanas , sobre todo en Northumberland, que data de alrededor de 400 dC En el oeste de Inglaterra, los escritores contemporáneos describe la maravilla de un brasero permanente de carbón en el altar de Minerva en Aquae Sulis (hoy en día Bath ), aunque en realidad el carbón superficie fácilmente accesible de lo que se convirtió en el Somerset cuenca minera era de uso común en viviendas muy humildes localmente. Se ha encontrado evidencia del uso del carbón para el hierro-trabajando en la ciudad durante la época romana. En Eschweiler, Renania, depósitos de carbón bituminoso fueron utilizados por los romanos para la fusión de mineral de hierro.

No existe ninguna evidencia del ser producto de gran importancia en Gran Bretaña antes de la . Alta Edad Media, después de alrededor del año 1000 Mineral de carbón llegó a ser conocido como "seacoal" en el siglo 13; el muelle donde el material llegado a Londres era conocido como Seacoal Lane, así identificada en una carta de rey Enrique III concedió en 1253. Inicialmente, el nombre fue dado porque gran parte del carbón se encontró en la orilla, después de haber caído de la exposición vetas de carbón en los acantilados por encima o lavados de afloramientos de carbón bajo el agua, pero por el momento de Henry VIII , se entendió que se derivan de la forma en que se llevó a Londres por mar. En 1257-1259, el carbón de Newcastle upon Tyne fue enviado a Londres para la herreros y cal quemadores edificio Abadía de Westminster . Seacoal Lane y Newcastle Lane, donde el carbón se descargan en los muelles a lo largo del Flota del río, se encuentran todavía en existencia. (Vea los procesos industriales a continuación para usos modernos del término.)

Estas fuentes de fácil acceso se habían convertido en gran medida agotado (o no pudieron satisfacer la creciente demanda) por el siglo 13, cuando la extracción subterránea por Pozo o socavones se desarrolló. El nombre alternativo era "pitcoal", porque venía de minas. Fue, sin embargo, el desarrollo de la Revolución Industrial que llevó a la utilización a gran escala de carbón, como la máquina de vapor se hizo cargo de la rueda de agua. En 1700, las cinco sextas partes de carbón del mundo se extraía en Gran Bretaña. Sin carbón, Gran Bretaña habría quedado sin lugares adecuados para los molinos de agua de la década de 1830. En 1947, había unos 750.000 mineros, pero para el 2004, esta se había reducido a unos 5.000 mineros que trabajan en alrededor de 20 minas de carbón.

Utiliza hoy

Castillo Planta Puerta cerca Helper, Utah, EE.UU.

Vagones de carbón

El carbón como combustible

El carbón se utiliza principalmente como una combustible sólido para producir electricidad y calor a través de la combustión. El consumo de carbón Mundial estaba a punto 7250000000 de toneladas en 2010 (7990000000 toneladas cortas) y se espera que aumente un 48% a 9050 millones de toneladas (9980 millones de toneladas cortas) en 2030. China produjo 3470 millones de toneladas (3830 millones de toneladas cortas) en 2011. India produjo alrededor de 578 millones de toneladas (637,1 millones de toneladas cortas) en 2011. 68,7% de la electricidad de China proviene del carbón. La EE.UU. consume alrededor del 13% del total mundial en 2010, es decir, 951 millones de toneladas (1050 millones de toneladas cortas), utilizando 93% de ellos para la generación de electricidad. 46% de la energía total generada en los EE.UU. se hizo utilizando carbón.

Cuando se utiliza el carbón para la generación de electricidad, generalmente se pulveriza y después se quema (quemado) en una horno con un caldera. El calor del horno convierte el agua de la caldera a vapor, que luego se utiliza para la vuelta turbinas que a su vez generadores y crear electricidad. La eficiencia termodinámica de este proceso ha sido mejorado con el tiempo. Turbinas de vapor de ciclo simple han rematado con algunos de los más avanzados alcanzar eficiencia termodinámica aproximadamente el 35% para todo el proceso. El aumento de la temperatura de combustión puede aumentar esta eficiencia aún más. Centrales eléctricas de carbón viejos, sobre todo " plantas de derechos adquiridos ", son significativamente menos eficaces y producen niveles más altos de calor residual. Al menos el 40% de la electricidad del mundo proviene del carbón, y en 2012, alrededor de un tercio de la electricidad de los Estados Unidos llegó a partir del carbón, por debajo de aproximadamente el 49% en 2008. A partir de 2012 en los Estados Unidos, el uso de carbón para generar electricidad estaba en declive, como abundantes suministros de gas natural obtenidos por fracturamiento hidráulico de formaciones de esquisto apretados hizo disponible a precios bajos. La aparición de la supercrítico concepto turbina prevé que ejecuta una caldera a temperaturas extremadamente altas y presiones con eficiencias proyectadas de 46%, con aumentos más teorizados en la temperatura y la presión tal vez resultando en eficiencias aún mayores.

En Dinamarca, una eficiencia eléctrica neta de> 47% se ha obtenido en el Nordjyllandsværket CHP central de carbón y una eficiencia global de la planta de hasta un 91% con la cogeneración de electricidad y calefacción urbana. La planta de cogeneración Avedøreværket multifuel como combustible en las afueras de Copenhague puede alcanzar una eficiencia eléctrica neta tan alta como 49%. La eficiencia global de la planta con la cogeneración de electricidad y calefacción urbana puede alcanzar hasta el 94%.

Una forma experimental de la combustión de carbón se encuentra en la forma de carbón-agua de combustible suspensión (CWS), que fue bien desarrollada en Rusia desde los tiempos de la Unión Soviética . CWS reduce significativamente las emisiones, mejorar el valor calorífico del carbón. Otras formas de utilizar el carbón son combinada de calor y de cogeneración de energía y un ciclo superior MHD.

El total de depósitos conocidos recuperables por las tecnologías actuales, como altamente contaminante, tipos de contenido de bajo consumo de carbón (es decir, el lignito, bituminosa), es suficiente para muchos años. Sin embargo, el consumo está aumentando y producción máxima podría llegar en décadas (ver las reservas de carbón del mundo , más adelante).

Carbón de coque y el uso de coque

Hornos de coque en una planta de combustible sin humo en Gales , Reino Unido

El coque es un sólido residuo carbonoso derivado de bajo contenido en cenizas, bajo contenido de azufre carbón bituminoso de la cual los constituyentes volátiles son expulsados por cocción en un horno sin oxígeno a temperaturas tan altas como 1000 ° C (1832 ° F), por lo que el carbono fijo y la ceniza residual se fusionan. El coque metalúrgico se utiliza como combustible y como una agente en la fundición de la reducción de hierro mineral en un alto horno. El resultado es arrabio, y es muy rica en carbono disuelto, por lo que debe ser tratado además de hacer acero . El carbón de coque debe ser baja en azufre y fósforo , por lo que no migrar al metal.

El coque debe ser lo suficientemente fuerte como para resistir el peso de la sobrecarga en el alto horno, por lo que el carbón de coque es tan importante en la fabricación de acero utilizando la ruta convencional. Sin embargo, la ruta alternativa es hierro de reducción directa, donde cualquier combustible carbonoso puede ser utilizado para hacer hierro esponja o se granula. Coque de carbón es de color gris, duro y poroso y tiene un poder calorífico de 24,8 millones de Btu / tonelada (29,6 MJ / kg). Algunos procesos cokemaking producen subproductos valiosos, incluyendo alquitrán de hulla, el amoníaco , aceites ligeros, y gas de carbón.

El coque de petróleo es el residuo sólido obtenido en la refinación de petróleo , que se asemeja coque, pero contiene demasiadas impurezas para ser útil en aplicaciones metalúrgicas.

Gasificación

La gasificación del carbón se puede utilizar para producir gas de síntesis, una mezcla de monóxido de carbono (CO) e hidrógeno (H ₂₎ de gas. Este gas de síntesis puede entonces ser convertido en combustibles para el transporte, tales como la gasolina y el diesel, a través de la Proceso de Fischer-Tropsch. Esta tecnología es utilizada actualmente por el Sasol empresa química de Sudáfrica para hacer combustibles para vehículos de motor a partir de carbón y gas natural. Alternativamente, el hidrógeno obtenido de la gasificación se puede utilizar para diversos fines, tales como la alimentación de una economía del hidrógeno, por lo que el amoníaco, o la mejora de los combustibles fósiles.

Durante la gasificación, el carbón es mezclado con oxígeno y mientras que el vapor también ser calentado y presurizado. Durante la reacción, las moléculas de oxígeno y de agua oxidar el carbón en monóxido de carbono (CO), mientras que también la liberación de hidrógeno gas (H _2). Este proceso se ha llevado a cabo en ambas minas subterráneas de carbón y en la producción de gas ciudad.

C (como carbón) + _O2 + _H2O → H ₂ CO +

Si el refinador quiere producir la gasolina, el gas de síntesis que se aplica en este estado y se encamina en una reacción de Fischer-Tropsch. Si el hidrógeno es el producto final deseado, sin embargo, el gas de síntesis se introduce en el gas de agua reacción de desplazamiento, en donde se libera más hidrógeno.

CO + _H2O → CO ₂ + H ₂

En el pasado, el carbón se convirtió a hacer gas de carbón ( gas ciudad), que se canaliza a los clientes para quemar para la iluminación, la calefacción y la cocina.

Licuefacción

El carbón también se puede convertir en combustibles sintéticos equivalentes a gasolina o diesel por varios procesos diferentes. En los procesos de licuefacción directos, el carbón o bien se hidrogena o carbonizado. Procesos de hidrogenación son el Bergius proceso, el SRC-I y SRC-II (refinada con disolvente Carbón) los procesos y el proceso de hidrogenación NUS Corporation. En el proceso de baja temperatura carbonización, el carbón se coked a temperaturas entre 360 y 750 ° C (680 y 1380 ° F). Estas temperaturas optimizar la producción de alquitranes de hulla más rica en hidrocarburos más ligeros que los normales de alquitrán de carbón. El alquitrán de hulla se elabora luego en combustibles. Alternativamente, el carbón se puede convertir en un gas primero, y luego en un líquido, mediante el proceso de Fischer-Tropsch. Una visión general de la licuefacción de carbón y su futuro potencial disponible.

Métodos de licuefacción de carbón implican dióxido de carbono _(CO2) en el proceso de conversión. Si la licuefacción del carbón se realiza sin emplear cualquiera captura de carbono y tecnologías (CCS) de almacenamiento o mezcla de biomasa, el resultado es huellas gases de efecto invernadero del ciclo de vida que son generalmente mayores que los liberados en la extracción y refinamiento de la producción de combustibles líquidos a partir de petróleo crudo . Si se emplean las tecnologías de CAC, las reducciones de 12.5% se puede lograr en Carbón para líquidos (CTL) plantas y una reducción de hasta 75% se puede lograr cuando se co-gasificación de carbón con los detectados en el mercado de la biomasa (30% de la biomasa en peso) en las plantas de carbón / bomass-a-líquidos. Para el futuro proyectos de combustibles sintéticos, Se propone el secuestro de dióxido de carbono para evitar la liberación de CO ₂ a la atmósfera. El secuestro se añade al coste de producción. Actualmente, todos los Estados Unidos y al menos uno proyectos de combustibles sintéticos chinos, incluimos el secuestro en sus diseños de procesos.

Carbón refinado

Carbón refinado es el producto de una tecnología de carbón-actualización que elimina la humedad y ciertos contaminantes del carbón de menor rango como (marrón) carbones sub-bituminoso y lignito. Es una forma de varios tratamientos de precombustión y procesos para el carbón que alteran las características del carbón antes de ser quemado. Los objetivos de las tecnologías de carbón de precombustión son aumentar la eficiencia y reducir las emisiones cuando se quema el carbón. Dependiendo de la situación, la tecnología de precombustión se puede utilizar en lugar de o como complemento de postcombustión tecnologías para controlar las emisiones de las calderas a carbón.

Procesos industriales

Finamente molido carbón bituminoso, conocido en esta solicitud como el carbón mar, es un constituyente de arena de fundición. Mientras que el metal fundido está en el molde, el carbón se quema lentamente, liberando la reducción de los gases a presión, y así prevenir el metal penetre en los poros de la arena. También figura en el 'lavado de molde', una pasta o líquido con la misma función se aplica al molde antes de la colada. Sea el carbón se puede mezclar con el revestimiento de arcilla (el "BOD") utilizado para el fondo de una cubilote. Cuando se calienta, el carbón se descompone y el tío se vuelve ligeramente friable, lo que facilita el proceso de romper los agujeros abiertos para aprovechar el metal fundido.

Fabricación de productos químicos

El carbón se utiliza ampliamente como materia prima para producir productos químicos utilizando procesos que requieren grandes cantidades de agua. A partir de 2013 la mayor parte del carbón para la producción química se encontraba en la República Popular de Chinawhere regulación ambiental y la gestión del agua era débil.

En carbón a productos químicos, gas de síntesis ( syngas) -una mezcla gaseosa de principalmente monóxido de carbono y de hidrógeno producido por -está gasificación de carbón (nota: otras materias primas también son capaces de de gasificación para producir gas de síntesis). El gas de síntesis se pueden formar en una serie de bloques de construcción químicos útiles, como metanol o acetilos por ejemplo. El amoníaco y urea son productos importantes de carbón a productos químicos para su uso en fertilizantes . El gas de síntesis composición específica, la relación entre hidrógeno y monóxido de carbono es importante para algunos procesos posteriores, por lo que un reactor de desplazamiento agua-gas se utiliza a veces para cambiar este equilibrio.

El uso de la Cultura

El carbón es el mineral oficial del estado de Kentucky. y la roca oficial del estado de Utah; ambos Estados de Estados Unidos tienen una relación histórica de la minería del carbón.

Algunas culturas sostienen que los niños que se portan mal recibirán sólo un trozo de carbón de Papá Noel para la Navidad en su medias de Navidad en lugar de regalos.

También se acostumbra y se considera afortunado en Escocia y el norte de Inglaterra para dar el carbón como un regalo el día de Año Nuevo. Esto ocurre como parte de Primera-Zapata y representa el calor para el año que viene.

El carbón como mercancía

En América del Norte, América Central Carbón de los Apalaches contratos de futuros se negocian actualmente en el Bolsa Mercantil de Nueva York (símbolo comercial QL). La unidad de contratación es 1.550 toneladas cortas (1.410 t) por contrato, y se cotiza en dólares y centavos por tonelada. Desde el carbón es el principal combustible para la generación de electricidad en los Estados Unidos, los contratos de futuros de carbón proporcionan a los productores de carbón y la industria de energía eléctrica en una herramienta importante para cobertura y gestión de riesgos.

Además del contrato NYMEX, la Intercontinental Exchange (ICE) tiene Europeo (Rotterdam) y Sudáfrica (Richards Bay) Los futuros de carbón disponibles para el comercio. La unidad de negociación de estos contratos es de 5.000 toneladas (5.500 toneladas cortas), y también se cotiza en dólares y centavos por tonelada.

El precio del carbón aumentó de alrededor de $ 30.00 por tonelada en 2000 a alrededor de 150,00 dólares por tonelada corta a partir de septiembre de 2008. En octubre de 2008, el precio por tonelada corta se había negado a 111,50 dólares. Los precios volvieron a bajar a 71,25 dólares en octubre de 2010.

Efectos ambientales

Fotografía aérea de Kingston Fossil Plant lugar del derrame lodo de cenizas volantes de carbón tomada el día después del evento

Una serie de salud adverso, y los efectos ambientales de la quema de carbón existen, especialmente en centrales eléctricas, y de la minería del carbón, incluyendo:

• Plantas eléctricas de carbón acortados casi 24.000 vidas al año en los Estados Unidos, incluyendo 2.800 de cáncer de pulmón . Los costos de salud anuales en Europa de uso de carbón para generar electricidad son € 42,8 mil millones, o 55 mil millones dólares.
• Generación de cientos de millones de toneladas de productos de desecho, incluyendo cenizas volantes, cenizas de fondo, y lodos de desulfuración de gases de combustión, que contienen mercurio , uranio , torio , arsénico , y otra metales pesados
• La lluvia ácida a partir del carbón alto en azufre
• La interferencia con las aguas subterráneas y niveles freáticos debido a la minería
• La contaminación de la tierra y los cursos de agua y la destrucción de las viviendas de los derrames de cenizas volantes. tales como el Kingston Fossil Plant volantes de carbón derrame de lodo de cenizas
• Impacto del uso del agua en las corrientes de los ríos y consiguiente impacto en otros usos de la tierra
• Polvo molesto
• El hundimiento anterior túneles, infraestructura veces dañando
• Incontrolable carbón fuego costura que puede quemar durante décadas o siglos
• Plantas eléctricas de carbón sin sistemas eficaces de captura de cenizas volantes son una de las mayores fuentes de humana causados- exposición a la radiación de fondo.
• Plantas eléctricas de carbón emiten mercurio, selenio y arsénico, que son perjudiciales para la salud humana y el medio ambiente.
• La liberación de dióxido de carbono, un gas de efecto invernadero , causa el cambio climático y el calentamiento global , según el IPCC y la EPA. El carbón es el mayor contribuyente al aumento hecho por el hombre de CO ₂ en la atmósfera.

Aspectos económicos

Carbón (por tecnología de licuefacción) es una de las recursos antirretorno que podrían limitar la escalada de los precios del petróleo y mitigar los efectos de la escasez de energía para el transporte que se producirá bajo el pico del petróleo. Esto depende de la capacidad de producción de licuefacción convertirse en lo suficientemente grande como para saciar la enorme y creciente demanda de petróleo. Las estimaciones del costo de producción de combustibles líquidos a partir del carbón sugieren que la producción nacional estadounidense de combustible de carbón se convierte en un costo competitivo con el petróleo a un precio de alrededor de $ 35 por barril, con los $ 35 es el costo de equilibrio. Con los precios del petróleo tan bajo como alrededor de $ 40 por barril en los EE.UU. en diciembre de 2008, el carbón líquido perdido parte de su atractivo económico en los EE.UU., pero probablemente se revitalizó, similar a proyectos de arenas petrolíferas, con un precio del petróleo de alrededor de $ 70 por barril.

En China, debido a la creciente necesidad de energía líquida en el sector transporte, se les dio proyectos de licuefacción de carbón de alta prioridad, incluso durante períodos de precios del petróleo por debajo de 40 dólares por barril. Esto es probablemente debido a que China prefiere no depender del petróleo extranjero, en lugar utilizando sus enormes reservas de carbón nacional. Como los precios del petróleo estaban aumentando durante el primer semestre de 2009, los proyectos de licuefacción de carbón en China se incrementaron de nuevo, y estos proyectos son rentables con un precio del barril de petróleo de 40 dólares.

China es, con mucho, el mayor productor de carbón del mundo. Ahora se ha vuelto mayor consumidor de energía del mundo, pero depende del carbón para abastecer aproximadamente el 70% de sus necesidades energéticas. Se estima que 5 millones de personas trabajan en la industria de la minería del carbón de China.

La densidad de energía y la huella de carbono

La densidad de energía de carbón, es decir, su calorífico, es más o menos 24 megajulios por kilogramo (aproximadamente 6.7 kilovatio-hora por kilogramo). Para una central eléctrica de carbón con una eficiencia del 40%, se necesita un estimado de 325 kg (720 libras) de carbón para alimentar una bombilla de 100 W para un año.

A partir de 2006, el promedio de eficiencia de las centrales de generación de electricidad fue del 31%; en 2002, el carbón representaba alrededor del 23% de la oferta total de energía mundial, el equivalente de 3,4 millones de toneladas de carbón, de los que se utilizaron 2800 millones de toneladas para la generación de electricidad.

El informe de la Agencia de Información de Energía de 1999, sobre las emisiones _de CO2 para la generación de energía cita a un factor de emisión de 0.963 kg CO ₂ / kWh para la energía del carbón, en comparación con 0.881 kg de CO ₂ / kWh (aceite), o 0.569 kg CO ₂ / kWh (naturales gas).

Incendios subterráneos

Miles de fuegos de carbón se quema todo el mundo. Aquellos ardiente subterráneo puede ser difícil de localizar y muchos no pueden extinguirse. Los incendios pueden causar la planta de arriba para calmarse, sus gases de combustión son peligrosos para la vida, y la ruptura a la superficie pueden iniciar superficie incendios forestales. Las vetas de carbón se pueden establecer en el fuego por combustión espontánea o contacto con una incendio de la mina o un incendio superficie. Los rayos caen son una importante fuente de ignición. El carbón sigue ardiendo lentamente en la costura hasta que el oxígeno (aire) ya no puede alcanzar el frente de llama. Un fuego de la hierba en un área de carbón puede establecer docenas de capas de carbón en el fuego. Los fuegos de carbón en China queman un estimado de 120 millones de toneladas de carbón al año, emitiendo 360 millones de toneladas métricas de CO _2, que asciende a 3.2% de la producción mundial anual de _CO2 de los combustibles fósiles . En Centralia, Pensilvania (un ciudad situada en el Carbón Región del Estados Unidos ), una vena expuesta de antracita calcinada en 1962 debido a un incendio de basura en el vertedero ciudad, situada en una abandonada antracita despojar hueco de la mina. Los intentos de extinguir el fuego no tuvieron éxito, y que continúa ardiendo bajo tierra para el día de hoy. El australiano La quema de Montaña se creía originalmente para ser un volcán, pero el humo y la ceniza proviene de un fuego de carbón que ha estado ardiendo por unos 6.000 años.

En Kuh i Malik en Yagnob Valley, Tayikistán , depósitos de carbón han estado ardiendo desde hace miles de años, la creación de vastos laberintos subterráneos llenos de minerales únicos, algunos de ellos muy hermoso. La población local una vez utilizado este método para extraer el amoníaco . Este lugar ha sido conocido desde los tiempos de Herodoto , pero geógrafos europeos malinterpretado las descripciones griegas antiguas como la evidencia de activo vulcanismo en Turkestán (hasta el siglo 19, cuando el ejército ruso invadió la zona).

La roca limolita rojizo que limita muchas crestas y colinas en el Cuenca del río Powder en Wyoming y en el oeste Dakota del Norte se llama porcelanite, que se asemeja a la de carbón quema de desechos "clinker" o volcánica " escoria ". El clinker es roca que ha sido fundida por la quema natural de carbón. En la cuenca del río del polvo de aproximadamente 27 hasta 54 mil millones de toneladas de carbón quemado dentro de los últimos tres millones de años. fuegos de carbón salvajes en la zona fueron reportados por la Lewis y expedición de Clark, así como exploradores y colonos de la zona.

Tendencias de la producción

Regiones carboníferas continental de los Estados Unidos

La producción de carbón en 2005

Una mina de carbón en Wyoming, Estados Unidos . Los Estados Unidos tiene reservas de carbón más grandes del mundo.

En 2006, de China fue el mayor productor de carbón con un 38% de participación, seguido por el de los Estados Unidos y la India , según el British Geological Survey. A partir de 2012 la producción de carbón en los Estados Unidos estaba cayendo a una tasa del 7% anual, con muchas plantas de energía con carbón apagar o convertidos a gas natural; Sin embargo, parte de la demanda interna reducida fue tomada por el aumento de las exportaciones.

Reservas de carbón Mundo

Los 948 mil millones de toneladas cortas de las reservas de carbón recuperables estimados por la Administración de Información de Energía son iguales a aproximadamente 4.196 BBOE (mil millones de barriles de equivalente de petróleo). La cantidad de carbón que se quema durante el año 2007 se estimó en 7075 millones de toneladas cortas, o 133.179 cuatrillones de BTU. Esto es un promedio de 18,8 millones de BTU por tonelada corta. En términos de contenido de calor, esto es alrededor de 57 millones de barriles (9,1 millones ^de m ³⁾ de equivalente de petróleo por día. En comparación, en 2007, el gas natural proporciona 51 millones de barriles (8.100.000 ^m3) de petróleo equivalente por día, mientras que el petróleo proporcionó 85,8 millones de barriles (13.640.000 ^m3) por día.

British Petroleum , en su informe de 2007, estimada en 2.006 extremo que había 147 años reservas a la producción de relación basados en las reservas probadas de carbón en todo el mundo. Esta cifra sólo incluye las reservas clasificadas como "probado"; los programas de perforación de exploración de empresas mineras, en particular en las zonas insuficientemente explorados, están proporcionando continuamente nuevas reservas. En muchos casos, las empresas son conscientes de los yacimientos de carbón que no han sido suficientemente perforados para calificar como "probado". Reservas Sin embargo, algunos países no han actualizado su información y asumir mantienen en los mismos niveles, incluso con los retiros. Proyecciones especulativas predicen que mundial el pico de producción de carbón puede ocurrir en algún momento alrededor de 2025 en un 30 por ciento por encima de la producción actual, en función de las futuras tasas de producción de carbón.

De los tres combustibles fósiles, el carbón tiene las reservas más ampliamente distribuida; el carbón se extrae en más de 100 países, y en todos los continentes excepto la Antártida . Las mayores reservas se encuentran en el Estados Unidos , Rusia , China, , Australia y la India . Tenga en cuenta la siguiente tabla.

Reservas de carbón recuperables probadas al cierre de 2008 (millones de toneladas (teragramos))

País	Antracita y bituminoso	Sub-bituminoso	Lignito	Total	Porcentaje del total mundial
Estados Unidos	108501	98618	30176	237295	22.6
Rusia	49088	97472	10450	157010	14.4
China	62200	33700	18600	114500	12.6
Australia	37100	2100	37200	76400	8.9
India	56100	0	4500	60600	7.0
Alemania	99	0	40600	40699	4.7
Ucrania	15351	16577	1945	33873	3.9
Kazajstán	21500	0	12100	33600	3.9
Sudáfrica	30156	0	0	30156	3.5
Serbia	9	361	13400	13770	1.6
Colombia	6366	380	0	6746	0.8
Canadá	3474	872	2236	6528	0.8
Polonia	4338	0	1371	5709	0.7
Indonesia	1520	2904	1105	5529	0.6
Brasil	0	4559	0	4559	0.5
Grecia	0	0	3020	3020	0.4
Bosnia y Herzegovina	484	0	2369	2853	0.3
Mongolia	1170	0	1350	2520	0.3
Bulgaria	2	190	2174	2366	0.3
Pakistán	0	166	1904	2070	0.3
Pavo	529	0	1814	2343	0.3
Uzbekistán	47	0	1853	1900	0.2
Hungría	13	439	1208	1660	0.2
Tailandia	0	0	1239	1239	0.1
México	860	300	51	1211	0.1
Irán	1203	0	0	1203	0.1
República Checa	192	0	908	1100	0.1
Kirguistán	0	0	812	812	0.1
Albania	0	0	794	794	0.1
Corea Del Norte	300	300	0	600	0.1
Nueva Zelanda	33	205	333-7,000	571-15,000	0.1
España	200	300	30	530	0.1
Laos	4	0	499	503	0.1
Zimbabue	502	0	0	502	0.1
Argentina	0	0	500	500	0.1
Todos los otros	3421	1346	846	5613	0.7
Total World	404762	260789	195387	860938	100

Los principales productores de carbón

La vida de las reservas es una estimación basada únicamente en los niveles de producción actuales y demostrado nivel de reservas de los países que se muestran, y no hace suposiciones de la producción futura o tendencias de producción, incluso actuales. Se muestran los países con producción anual superior a 100 millones de toneladas. Para la comparación, también se muestran los datos de la Unión Europea. Las acciones se basan en los datos expresados ​​en toneladas equivalentes de petróleo.

La producción de carbón por país y año (millones de toneladas)

País	2003	2004	2005	2006	2007	2008	2009	2010	2011	Cuota	Reserva de Vida (años)
China	1834.9	2122.6	2349.5	2528.6	2691.6	2802.0	2973.0	3235.0	3520.0	49,5%	35
Estados Unidos	972.3	1008.9	1026.5	1054.8	1040.2	1063.0	975.2	983.7	992.8	14,1%	239
India	375.4	407.7	428.4	449.2	478.4	515.9	556.0	573.8	588.5	5,6%	103
Unión Europea	637.2	627.6	607.4	595.1	592.3	563.6	538.4	535.7	576.1	4,2%	97
Australia	350.4	364.3	375.4	382.2	392.7	399.2	413.2	424.0	415.5	5,8%	184
Rusia	276.7	281.7	298.3	309.9	313.5	328.6	301.3	321.6	333.5	4,0%	471
Indonesia	114.3	132.4	152.7	193.8	216.9	240.2	256.2	275.2	324.9	5,1%	17
Sudáfrica	237.9	243.4	244.4	244.8	247.7	252.6	250.6	254.3	255.1	3,6%	118
Alemania	204.9	207.8	202.8	197.1	201.9	192.4	183.7	182.3	188.6	1,1%	216
Polonia	163.8	162.4	159.5	156.1	145.9	144.0	135.2	133.2	139.2	1,4%	41
Kazajstán	84.9	86.9	86.6	96.2	97.8	111.1	100.9	110.9	115.9	1,5%	290
Total World	5,301.3	5,716.0	6,035.3	6,342.0	6,573.3	6,795.0	6,880.8	7,254.6	7,695.4	100%	112

Los principales consumidores de carbón

Se muestran los países con consumo anual superior a xx millones de toneladas.

El consumo de carbón por país y año (millones de toneladas cortas)

País	2008	2009	2010	2011	Cuota
China	2966	3188	3695	4053	50,7%
Estados Unidos	1121	997	1048	1003	12,5%
India	641	705	722	788	9,9%
Rusia	250	204	256	262	3,3%
Alemania	268	248	256	256	3,3%
Sudáfrica	215	204	206	210	2,6%
Japón	204	181	206	202	2,5%
Polonia	149	151	149	162	2,0%
Total World	7327	7318	7994	N / A	100%

Los principales exportadores de carbón

Se muestran los países con exportaciones anuales brutos superiores a 10 millones de toneladas. En términos de exportación neta de los mayores exportadores siguen Australia (328,1 millones de toneladas), Indonesia (316,2) y Rusia (100,2).

Las exportaciones de carbón por país y año (millones de toneladas cortas)

País	2003	2004	2005	2006	2007	2008	2009	2010	Cuota
Australia	238.1	247.6	255.0	255.0	268.5	278.0	288.5	328.1	27,1%
Indonesia	107.8	131.4	142.0	192.2	221.9	228.2	261.4	316.2	26,1%
Rusia	41.0	55.7	98.6	103.4	112.2	115.4	130.9	122.1	10,1%
Estados Unidos	43.0	48.0	51.7	51.2	60.6	83.5	60.4	83.2	6,9%
Sudáfrica	78.7	74.9	78.8	75.8	72.6	68.2	73.8	76.7	6,3%
Colombia	50.4	56.4	59.2	68.3	74.5	74.7	75.7	76.4	6,3%
Canadá	27.7	28.8	31.2	31.2	33.4	36.5	31.9	36.9	3,0%
Kazajstán	30.3	27.4	28.3	30.5	32.8	47.6	33.0	36.3	3,0%
Vietnam	6.9	11.7	19.8	23.5	35.1	21.3	28.2	24.7	2,0%
China	103.4	95.5	93.1	85.6	75.4	68.8	25.2	22.7	1,9%
Mongolia	0.5	1.7	2.3	2.5	3.4	4.4	7.7	18.3	1,5%
Polonia	28.0	27.5	26.5	25.4	20.1	16.1	14.6	18.1	1,5%
Total	713.9	764.0	936.0	1,000.6	1,073.4	1,087.3	1,090.8	1,212.8	100%

Los principales importadores de carbón

Se muestran los países con importación bruto anual superior a 20 millones de toneladas. En cuanto a la importación neta de los mayores importadores siguen siendo Japón (206,0 millones de toneladas), de China (172,4) y Corea del Sur (125.8).

Las importaciones de carbón por país y año (millones de toneladas cortas)

País	2006	2007	2008	2009	2010	Cuota
Japón	199.7	209.0	206.0	182.1	206.7	17,5%
China	42.0	56.2	44.5	151.9	195.1	16,6%
Corea Del Sur	84.1	94.1	107.1	109.9	125.8	10,7%
India	52.7	29.6	70.9	76.7	101.6	8,6%
Taiwán	69.1	72.5	70.9	64.6	71.1	6,0%
Alemania	50.6	56.2	55.7	45.9	55.1	4,7%
Pavo	22.9	25.8	21.7	22.7	30.0	2,5%
Reino Unido	56.8	48.9	49.2	42.2	29.3	2,5%
Italia	27.9	28.0	27.9	20.9	23.7	1,9%
Países Bajos	25.7	29.3	23.5	22.1	22.8	1,9%
Rusia	28.8	26.3	34.6	26.8	21.8	1,9%
Francia	24.1	22.1	24.9	18.3	20.8	1,8%
Estados Unidos	40.3	38.8	37.8	23.1	20.6	1,8%
Total	991.8	1,056.5	1,063.2	1,039.8	1,178.1	100%