Charbon

Charbon

Roche sédimentaire
Anthracite
Composition
Primaire	carbone
Secondaire	hydrogène, le soufre, l'oxygène, azote

Le charbon bitumineux

Coal (du col terme vieil anglais, ce qui a signifié «minéral du carbone fossilisé" depuis le 13ème siècle) est un noir ou brun-noir combustible roche sédimentaire qui se produit habituellement dans strates rocheuses en couches ou des veines appelés lits de charbon ou des veines de charbon. Les formes dures, telles que anthracite, peut être considérée comme roche métamorphique raison de l'exposition plus tard à une température élevée et pression. Le charbon se compose principalement de carbone avec des quantités variables d'autres éléments, principalement de l'hydrogène , le soufre , l'oxygène et l'azote .

Tout au long de l'histoire, le charbon a été une ressource utile. Il est essentiellement brûlé pour produire de l'électricité et / ou de chaleur, et est également utilisé à des fins industrielles, telles que les métaux de raffinage. Un combustible fossile , formes de charbon quand la matière végétale morte est converti en tourbe, qui à son tour est transformé en lignite, puis le charbon sous-bitumineux, après que le charbon bitumineux, et enfin anthracite. Il se agit de processus biologiques et géologiques qui ont lieu sur une longue période.

Le charbon est la principale source d'énergie pour le production d'électricité dans le monde entier, ainsi que l'une des plus grandes au monde sources anthropiques de dioxyde de carbone de presse. En 1999 mondial brut les émissions de dioxyde de carbone provenant de l'utilisation du charbon étaient 8,666 millions de tonnes de dioxyde de carbone. La production d'électricité au charbon émet environ 2000 livres de dioxyde de carbone pour chaque mégawatt-heure produit, ce qui est presque le double des environ £ 1100 de dioxyde de carbone libérée par une centrale au gaz naturel électricité par mégawatt-heure produit. En raison de cette efficacité en carbone plus élevée de la production de gaz naturel, que le mélange de carburant aux États-Unis a changé de réduire charbon et augmenter la production de gaz naturel, les émissions de dioxyde de carbone ont diminué. Celles mesurées dans le premier trimestre de 2012 était le plus bas de tous enregistrés pour le premier trimestre de chaque année depuis 1992.

Le charbon est extrait du sol par les mines de charbon, soit souterraine par l'exploitation minière de l'arbre, ou au niveau du sol par l'extraction minière à ciel ouvert. Depuis 1983, le premier producteur mondial de charbon est la Chine , en 2011 la Chine a produit 3,520 millions de tonnes de charbon - 49,5% des 7,695 millions de tonnes la production mondiale de charbon. En 2011 d'autres grands producteurs sont aux États-Unis (993 millions de tonnes), l'Inde (589), Union européenne (576) et l'Australie (416). En 2010, les plus grands exportateurs étaient l'Australie avec 328 millions de tonnes (27,1% de l'exportation mondiale de charbon) et l'Indonésie avec 316 millions de tonnes (26,1%), tandis que les principaux importateurs étaient le Japon avec 207 millions de tonnes (17,5% du charbon mondial importation), la Chine avec 195 millions de tonnes (16,6%) et la Corée du Sud avec 126 millions de tonnes (10,7%).

Formation

Exemple la structure chimique du charbon

À divers moments dans le passé géologique, la Terre avait forêts denses dans les zones basses terres humides. En raison de processus naturels tels que les inondations, ces forêts ont été enterrés sous le sol. Comme de plus en plus de terre déposée sur eux, ils ont été compressés. La température a également augmenté comme ils se enfonçaient plus profondément. Alors que le processus a continué la matière végétale a été protégé de biodégradation et oxydation, habituellement par la boue ou l'eau acide. Ce piégé le carbone dans d'immenses tourbières qui ont finalement été couvert et profondément enfoui par les sédiments. Sous haute pression et haute température, la végétation morte a été lentement transformé en charbon. Comme le charbon contient principalement du carbone, la conversion de la végétation morte en charbon est appelé carbonisation.

Les larges mers peu profondes de l' ère carbonifère sous réserve de conditions idéales pour la formation du charbon, bien que le charbon est connu de la plupart des périodes géologiques. L'exception est l'écart de charbon dans le Événement d'extinction du Permien-Trias, où le charbon est rare. Le charbon est connu du Précambrien strates, qui datent d'avant les plantes terrestres - ce charbon est présumé provenir de résidus d'algues.

Types

Exposition littoral de la Point Aconi Seam (Nouvelle-Écosse)

Comme les processus géologiques se appliquent pression pour morts matériau biotique dans le temps, dans des conditions appropriées, il est transformé successivement en:

• Peat, considéré comme un précurseur de charbon, a une importance industrielle comme combustible dans certaines régions, par exemple, l'Irlande et la Finlande. Dans sa forme déshydratée, la tourbe est un absorbant très efficace pour le carburant et les déversements de pétrole sur terre et sur l'eau. Il est également utilisé comme un conditionneur pour le sol pour le rendre plus en mesure de retenir et relâcher lentement l'eau.
• Lignite, ou le charbon brun, est le rang le plus bas de charbon et utilisé presque exclusivement comme combustible pour la production d'électricité. Jet, une forme compacte de lignite, est parfois brillant et a été utilisé comme pierre ornementale depuis le Paléolithique supérieur.
• Le charbon sous-bitumineux, dont les propriétés varient de celles de lignite à ceux de charbon bitumineux, est principalement utilisé comme combustible pour la production d'énergie électrique et de vapeur est une importante source de lumière des hydrocarbures aromatiques pour le industrie de la synthèse chimique.
• Le charbon bitumineux est une roche sédimentaire dense, généralement noirs, mais parfois brun foncé, souvent avec des bandes bien définies de couches claires et sombres; il est principalement utilisé comme combustible dans la production d'électricité à vapeur électrique, avec des quantités importantes utilisées pour des applications de chaleur et d'électricité dans la fabrication et à faire coke.
• «Charbon à vapeur" est un grade entre le charbon bitumineux et anthracite, autrefois largement utilisé comme combustible pour locomotives à vapeur. Dans cette utilisation spécialisée, il est parfois connu comme "mer-charbon» aux États-Unis. Petit charbon vapeur (noix de vapeur petits secs ou DSSN) a été utilisé comme combustible à usage domestique chauffage de l'eau.
• Anthracite, le plus haut rang de charbon, est un brillant noir de charbon dur utilisé principalement pour résidentiel et commercial le chauffage des locaux. Il peut être divisé davantage dans le charbon bitumineux metamorphically modifié et "huile pétrifiée", à partir des dépôts en Pennsylvanie.
• Graphite, techniquement, le rang le plus élevé, est difficile à se enflammer et ne est pas couramment utilisé comme combustible - il est surtout utilisé dans les crayons et quand en poudre, comme un lubrifiant.

La classification de charbon est généralement basée sur le contenu de volatiles. Cependant, la classification exacte varie selon les pays. Selon la classification allemande, le charbon est classée comme suit:

Les six classes moyennes dans le tableau représentent une transition progressive de la sous-bitumineux de langue anglaise au charbon bitumineux, alors que la dernière classe est un équivalent approximatif à l'anthracite, mais plus inclusive (US anthracite a <6% volatil).

Cannel charbon (parfois appelé «charbon bougie») est une variété de grains fins, le charbon-haut rang avec le contenu d'hydrogène significative. Il se compose principalement de " exinite " macéraux, désormais appelés "liptinite".

La loi de Hilt

La loi de Hilt est un terme géologique qui stipule que, dans une petite zone, plus le charbon, plus son rang (grade). La loi est vrai si le gradient thermique est entièrement verticale, mais métamorphisme peut causer des changements latéraux de rang, indépendamment de la profondeur.

Content

Utilise dès carburant

Les mineurs de charbon chinois d'une illustration de l'encyclopédie Tiangong Kaiwu, publiés en 1637

Le charbon a été utilisé par les Chinois bien avant il a été utilisé en Europe; charbon de la mine de Fushun, dans le nord de la Chine a été utilisé pour fondre le cuivre dès 1000 avant notre ère. Marco Polo , l'Italien qui a voyagé en Chine au 13ème siècle, décrit charbon qui à l'époque était inconnu de la plupart des Européens-comme "pierres noires. ..which brûler comme des bûches ", et dit charbon était si abondante, les gens pouvaient prendre trois bains chauds par semaine. En Europe, la première référence à l'utilisation du charbon comme combustible est du traité géologique sur pierres (Lap. 16) par le Savant grec Théophraste (vers 371-287 BC):

Parmi les matériaux qui sont creusés parce qu'ils sont utiles, ceux qui sont connus comme des charbons anthrakes [] sont faites de terre, et, une fois mis le feu, ils brûlent comme du charbon. Ils se trouvent en Ligurie ... et Elis mesure qu'on se approche Olympia par la route de montagne; et ils sont utilisés par ceux qui travaillent dans les métaux.

-Theophrastus, Sur des pierres (16) Traduction

Charbon affleurement a été utilisé dans la Grande-Bretagne au cours de la Âge du Bronze (3000-2000 avant JC), où il a été détecté comme faisant partie de la composition du funérailles bûchers. En Grande-Bretagne romaine , à l'exception de deux champs modernes », le Romains exploitaient charbons dans tous les grands bassins en Angleterre et au Pays de Galles d'ici la fin du deuxième siècle de notre ère ". Preuve de commerce du charbon (daté à environ AD 200) a été trouvé à la Colonie romaine au Heronbridge, près de Chester, et dans la Fenlands de East Anglia, où le charbon de la Midlands a été transporté par le Dyke de voitures pour une utilisation dans le séchage du grain. cendres de charbon ont été trouvés dans les foyers de villas et forts romains , en particulier dans Northumberland, datée à environ AD 400. Dans l'ouest de l'Angleterre, écrivains contemporains décrit la merveille d'un brasero de charbon permanente sur l'autel de Minerve à Aquae Sulis (moderne jours Bath ), même si en fait facilement accessible charbon de surface de ce qui est devenu le Somerset bassin était d'usage courant dans des logements très humbles localement. La preuve de l'utilisation de charbon pour le travail du fer dans la ville à l'époque romaine a été trouvé. En Eschweiler, Rhénanie, de dépôts charbon bitumineux ont été utilisés par les Romains pour la fusion de minerai de fer.

Ne existe aucune preuve que le produit soit d'une grande importance en Grande-Bretagne avant la . Haut Moyen Age, après environ AD 1000 Mineral charbon est venu à être appelé "seacoal" au 13ème siècle; le quai où le matériel est arrivé à Londres était connu comme Seacoal Lane, ainsi identifié dans une charte de roi Henri III accordé en 1253. Initialement, le nom a été donné parce que quantité de charbon a été trouvé sur la rive, après avoir chuté de l'exposé filons de charbon sur les falaises au-dessus ou délavées des affleurements de charbon sous-marins, mais par le temps de Henri VIII , il a été entendu tirer de la façon dont elle a été menée à Londres par la mer. En 1257-1259, le charbon de Newcastle upon Tyne a été expédié à Londres pour la forgerons et chaufourniers bâtiment abbaye de Westminster . Seacoal Lane et Newcastle Lane, où le charbon a été déchargé à quais le long de la Fleet, sont toujours en existence. (Voir procédés industriels ci-dessous pour des utilisations modernes du terme.)

Ces sources facilement accessibles avaient largement se épuiser (ou ne ont pas pu répondre à la demande croissante) par le 13ème siècle, lorsque l'extraction souterraine par l'exploitation minière de l'arbre ou galeries d'accès a été développé. Le nom de remplacement était "pitcoal", parce qu'elle venait de mines. Il a été, cependant, le développement de la révolution industrielle qui a conduit à l'utilisation à grande échelle du charbon, comme la machine à vapeur a repris à partir de la roue à eau. En 1700, les cinq sixièmes de l'charbon du monde a été exploité en Grande-Bretagne. Sans charbon, la Grande-Bretagne aurait couru sur des sites appropriés pour les années 1830 par des moulins à eau. En 1947, il y avait des 750 000 mineurs, mais en 2004, ce était tombé à quelque 5000 mineurs travaillant dans environ 20 charbonnages.

Utilise aujourd'hui

Près du château de sortie de l'usine Helper, Utah, USA

wagons de charbon

Charbon comme combustible

Le charbon est principalement utilisé en tant que combustible solide pour produire de l'électricité et de la chaleur par combustion. La consommation de charbon mondiale était d'environ 7,25 milliards tonnes en 2010 (7,99 milliards tonnes courtes) et devrait augmenter de 48% à 9,05 milliards de tonnes (9,98 milliards de tonnes courtes) d'ici 2030. La Chine a produit 3,47 milliards de tonnes (3,83 milliards de tonnes courtes) en 2011. Inde produit environ 578 millions de tonnes (637,1 millions de tonnes courtes) en 2011. 68,7% de l'électricité de la Chine provient du charbon. Les Etats-Unis consomme environ 13% du total mondial en 2010, soit 951 millions de tonnes (1,05 milliards de tonnes courtes), en utilisant 93% de celui-ci pour la production d'électricité. 46% de la puissance totale produite aux Etats-Unis a été fait en utilisant le charbon.

Lorsque le charbon est utilisé pour la production d'électricité, il est habituellement pulvérisé puis brûlé (brûlé) dans un four avec une chaudière. La chaleur de four transforme l'eau de la chaudière pour la vapeur d'eau, qui est ensuite utilisé pour filer turbines qui tournent générateurs et créent de l'électricité. Le rendement thermodynamique de ce processus a été amélioré au fil du temps. Simples turbines à vapeur à cycle ont surmonté avec une partie de l'atteindre environ 35% d'efficacité thermodynamique la plus avancée pour l'ensemble du processus. L'augmentation de la température de combustion peut augmenter cette efficacité encore plus loin. Vieilles centrales de charbon, en particulier " plantes droits acquis », sont beaucoup moins efficaces et produisent des niveaux plus élevés de la chaleur perdue. Au moins 40% de l'électricité mondiale provient du charbon, et en 2012, environ un tiers de l'électricité des États-Unis est venu à partir du charbon, en baisse d'environ 49% en 2008. À partir de 2012 aux États-Unis, l'utilisation du charbon pour produire de l'électricité a été en baisse, les approvisionnements abondants de gaz naturel obtenus par fracturation hydraulique des formations de schiste serrés est devenu disponible à bas prix. L'émergence de la concept de turbine supercritique envisage une chaudière fonctionnant à des températures et pressions extrêmement élevées avec des rendements projetés de 46%, avec des hausses de plus amples théorisés température et de pression peut-être résultant des gains d'efficacité encore plus élevés.

Au Danemark, un rendement électrique net> 47% a été obtenu à la Nordjyllandsværket CHP usine au charbon et une efficacité globale de l'usine jusqu'à 91% avec la cogénération d'électricité et de chauffage urbain. Le CHP Avedøreværket usine de multifuel feu juste à l'extérieur de Copenhague peut atteindre une efficacité électrique nette aussi élevée que 49%. L'efficacité globale de l'usine avec la cogénération d'électricité et de chauffage urbain peut atteindre jusqu'à 94%.

Une façon expérimentale de la combustion du charbon est sous la forme de charbon-eau carburant suspension (SCF), qui a été bien développé en Russie depuis les jours de la Union Soviétique . CWS réduit considérablement les émissions, amélioration de la valeur de chauffage du charbon. Autres façons d'utiliser le charbon sont combinée de chaleur et la cogénération d'énergie et de un cycle garniture MHD.

Le total des dépôts connu récupérables par les technologies actuelles, y compris les très polluantes, types de charbon à faible teneur en énergie (ce est à dire, le lignite, bitumineux), est suffisante pour de nombreuses années. Cependant, la consommation augmente et production maximale pourrait être atteint en quelques décennies (voir les réserves mondiales de charbon , ci-dessous).

Le charbon et l'utilisation de coke coke

Cokerie à une sans fumée usine de carburant dans le Pays de Galles , Royaume-Uni

Le coke est un résidu carboné solide dérivé de la faible teneur en cendres, faible teneur en soufre du charbon bitumineux à partir de laquelle les constituants volatils sont chassés par cuisson dans un four sans oxygène à des températures aussi élevées que 1000 ° C (1832 ° F), de sorte que le carbone fixe et la cendre résiduelle sont fusionnés. Le coke métallurgique est utilisé en tant que combustible et en tant que agent dans la fusion réduisant le fer du minerai dans un haut-fourneau. Le résultat est fonte, et est trop riche en carbone dissous, il doit donc être traitée plus loin pour faire l'acier . Le charbon à coke devrait être faible en soufre et de phosphore , de sorte qu'ils ne migrent pas vers le métal.

Le coke doit être assez solide pour résister au poids des morts-terrains dans le haut fourneau, ce est pourquoi charbon à coke est si important dans la production d'acier en utilisant la voie classique. Cependant, la voie alternative est fer de réduction directe, où ne importe quel combustible carboné peut être utilisé pour fabriquer une éponge ou de fer en boulettes. Coke à partir du charbon est gris, dur, et poreuse et a une valeur de chauffage de 24,8 millions de BTU / tonne (29,6 MJ / kg). Certains processus de fabrication du coke produisent des sous-produits de valeur, y compris goudron de houille, de l'ammoniac , des huiles légères et le gaz de houille.

Le coke de pétrole est le résidu solide obtenu dans le raffinage du pétrole , qui ressemble à coke, mais contient trop d'impuretés pour être utiles dans des applications métallurgiques.

Gazéification

La gazéification du charbon peut être utilisée pour produire gaz de synthèse, mélange de monoxyde de carbone (CO) et d'hydrogène (H ₂₎ gazeux. Ce gaz de synthèse peut ensuite être converti en carburants de transport, tels que l'essence et le diesel, par le Procédé Fischer-Tropsch. Cette technologie est actuellement utilisée par le Sasol entreprise chimique de l'Afrique du Sud pour faire des carburants des véhicules à moteur à partir de charbon et de gaz naturel. En variante, l'hydrogène obtenu à partir de la gazéification peut être utilisé à diverses fins, telles que la mise sous tension d'un économie de l'hydrogène, ce qui rend l'ammoniac, ou l'amélioration de combustibles fossiles.

Durant la gazéification, le charbon est mélangé avec l'oxygène et tout en étant également de la vapeur chauffée et pressurisée. Pendant la réaction, les molécules d'oxygène et d'eau oxyder le charbon en monoxyde de carbone (CO), tout en libérant de l'hydrogène gazeux (H _2). Ce processus a été réalisée dans les deux mines de charbon souterraines et de la production de gaz de ville.

C (comme du charbon) + O ₂ + H ₂ O → CO + H ₂

Si le raffineur veut produire de l'essence, le gaz de synthèse est recueilli à cet état et acheminé dans une réaction de Fischer-Tropsch. Si de l'hydrogène est le produit final souhaité, cependant, le gaz de synthèse est introduit dans le gaz à l'eau de réaction de déplacement, où plus d'hydrogène est libéré.

CO + H ₂ O → CO ₂ + H ₂

Dans le passé, le charbon a été converti en faire du gaz de charbon ( gaz de ville), qui a été acheminé aux clients à brûler pour l'éclairage, le chauffage et la cuisine.

Liquéfaction

Le charbon peut également être converti en carburants synthétiques équivalentes à essence ou diesel par plusieurs processus différents. Dans les procédés de liquéfaction directs, le charbon est soit hydrogéné ou carbonisé. Les procédés d'hydrogénation sont le Bergius processus, le SRC-I et SRC-II (raffinée au solvant du charbon) processus et le processus d'hydrogénation NUS Corporation. Dans le procédé de basse température carbonisation, le charbon cokéfiable est à des températures entre 360 et 750 ° C (680 et 1 380 ° F). Ces températures d'optimiser la production de goudrons de houille plus riche en hydrocarbures plus légers que le goudron de houille normal. Le goudron de houille est ensuite transformé en combustibles. En variante, le charbon peut être converti en un premier gaz, puis dans un liquide, en utilisant le procédé de Fischer-Tropsch. Un aperçu de la liquéfaction du charbon et de son potentiel futur est disponible.

méthodes de liquéfaction de charbon impliquent dioxyde de carbone (CO ₂₎ dans le processus de conversion. Si la liquéfaction du charbon se fait sans employer soit capture et stockage du carbone (CSC) ou de la biomasse mélange, le résultat est le cycle de vie empreintes de gaz à effet de serre qui sont généralement supérieures à celles publié dans l'extraction et le raffinement de la production de combustibles liquides à partir de pétrole brut . Si les technologies de CSC sont employés, des réductions de 5 à 12% peuvent être atteints dans Coal to Liquid (CTL) plantes et jusqu'à une réduction de 75% est réalisable en cas de co-gazéification du charbon avec des niveaux démontré commercialement de la biomasse (30% de la biomasse en poids) dans les usines de charbon / bomass à-liquides. Pour l'avenir projets de synthèse de carburant, la séquestration du dioxyde de carbone est proposé pour éviter la libération de CO ₂ dans l'atmosphère. Séquestration ajoute au coût de production. Actuellement, tous les États-Unis et au moins un chinois projets de combustibles synthétiques, comme la séquestration dans la conception de leurs processus.

Charbon raffiné

Charbon raffiné est le produit d'une technologie de charbon valorisation qui élimine l'humidité et de certains polluants à partir de charbons de rang inférieur tels que (brun) charbons sous-bitumineux et de lignite. Ce est une forme de plusieurs traitements de précombustion et les processus pour le charbon qui modifient les caractéristiques de charbon avant de le brûler. Les objectifs de technologies de charbon de précombustion sont d'accroître l'efficacité et réduire les émissions lorsque le charbon est brûlé. Selon la situation, la technologie de précombustion peut être utilisé à la place ou en complément de postcombustion technologies pour contrôler les émissions provenant des chaudières alimentées au charbon.

Procédés industriels

Charbon bitumineux finement broyé, appelé dans la présente demande que le charbon de la mer, est un constituant de sable de fonderie. Bien que le métal fondu se trouve dans la moule, le charbon brûle lentement, libérant la réduction des gaz à la pression, et ainsi empêcher le métal de pénétrer dans les pores du sable. Il est également mentionné dans «lavage de moule», d'une pâte ou d'un liquide ayant la même fonction appliquée au moule avant la coulée. charbon de mer peut être mélangé avec la doublure d'argile (le «bod") utilisé pour le fond d'un cubilot. Lorsqu'il est chauffé, le charbon se décompose et l'bod devient légèrement friable, ce qui facilite le processus de rupture trous ouverts pour exploiter le métal fondu.

La production de produits chimiques

Le charbon est largement utilisé comme matière première pour produire des produits chimiques à l'aide de procédés qui nécessitent d'importantes quantités d'eau. En 2013 une grande partie du charbon pour la production chimique était dans la République populaire de la réglementation environnementale et Chinawhere gestion de l'eau était faible.

Dans le charbon en produits chimiques, de gaz de synthèse ( gaz de synthèse) -A mélange gazeux principalement de monoxyde de carbone et de l'hydrogène produit par -is gazéification du charbon (à noter: d'autres matières premières sont également capables de gazéification pour produire du gaz de synthèse). Les gaz de synthèse peut ensuite se traduire par un certain nombre de blocs de construction chimiques utiles, comme le méthanol ou acétyles par exemple. ammoniac et l'urée sont des produits importants de charbon à-chimiques pour une utilisation dans les engrais . Le gaz de synthèse spécifiquement composition, le rapport de l'hydrogène au monoxyde de carbone est important pour certains processus en aval, de sorte qu'un réacteur de gaz à l'eau est parfois utilisé pour modifier cet équilibre.

Usage culturel

Le charbon est la officielle minérale état de Kentucky. et le rocher officielle de l'Etat de Utah; les deux États américains ont un lien historique avec les mines de charbon.

Certaines cultures estiment que les enfants qui se conduisent mal recevront seulement un morceau de charbon de Le Père Noël pour Noël dans leur bas de Noël au lieu de cadeaux.

Il est également d'usage et considéré chanceux en Ecosse et le Nord de l'Angleterre pour donner le charbon comme un cadeau le jour de la Nouvelle Année. Cela se produit dans le cadre de Première Footing et représente la chaleur pour l'année à venir.

Le charbon comme produit de base négocié

En Amérique du Nord, centrale Charbon des Appalaches contrats à terme sont actuellement négociées sur le New York Mercantile Exchange (sous le symbole QL). L'unité de négociation est 1550 tonnes courtes (1 410 t) par contrat, et est cotée en dollars américains et en cents par tonne. Depuis le charbon est le principal combustible pour la production d'électricité aux États-Unis, les contrats à terme du charbon offrent aux producteurs de charbon et de la industrie électrique un outil important pour couverture et la gestion des risques.

En plus du contrat NYMEX, le IntercontinentalExchange (ICE) a européenne (Rotterdam) et l'Afrique du Sud (Richards Bay) à terme du charbon disponibles à la négociation. L'unité de négociation de ces contrats est de 5000 tonnes (5500 tonnes courtes), et sont également indiqués en dollars américains et en cents par tonne.

Le prix du charbon a augmenté d'environ 30,00 $ par tonne courte en 2000 à environ $ 150,00 par tonne courte à partir de Septembre 2008. En Octobre 2008, le prix par tonne courte avait chuté à $ 111,50. Les prix ont continué refusé de $ 71,25 en Octobre 2010.

Effets sur l'environnement

Photo aérienne de Kingston Fossil usine volantes de charbon place cendres suspension de déversement prise le lendemain de l'événement

Un certain nombre de conséquences sanitaires, et les effets environnementaux de la combustion du charbon existent, en particulier dans stations et de puissance les mines de charbon, y compris:

• Centrales au charbon près de 24 000 vies raccourcies par an aux États-Unis, y compris 2800 de cancer du poumon . Les coûts de santé annuels en Europe provenant de l'utilisation du charbon pour produire de l'électricité sont € 42,8 milliards, ou 55 milliards de dollars.
• Génération de centaines de millions de tonnes de déchets, y compris cendres volantes, mâchefers, et boues désulfuration des gaz de fumée, qui contient le mercure , l'uranium , le thorium , l'arsenic et d'autres métaux lourds
• Les pluies acides à partir du charbon à haute teneur en soufre
• Interférence avec les eaux souterraines et niveaux de la nappe phréatique en raison de l'exploitation minière
• La contamination des terres et des cours d'eau et la destruction de maisons de déversements de cendres volantes. comme le Kingston Fossil usine cendres volantes de charbon suspension déversement
• Impact de l'utilisation de l'eau sur les flux des rivières et de l'impact indirect sur d'autres utilisations des terres
• Poussières nuisibles
• Affaissement ci-dessus tunnels, les infrastructures parfois endommager
• Incontrôlable veine de charbon feu qui peut brûler pendant des décennies ou des siècles
• Centrales au charbon sans systèmes efficaces de capture de cendres volantes sont une des plus grandes sources d'origine humaine l'exposition au rayonnement de fond.
• Les centrales au charbon émettent du mercure, le sélénium et l'arsenic, qui sont nocifs pour la santé humaine et l'environnement.
• Libération de dioxyde de carbone, un gaz à effet de serre , provoque le changement climatique et le réchauffement climatique , selon le GIEC et le EPA. Le charbon est le plus grand contributeur à l'augmentation de l'homme en CO ₂ dans l'atmosphère.

Aspects économiques

Du charbon (par la technique de liquéfaction) est l'un des ressources anti-recul qui pourraient limiter l'escalade de les prix du pétrole et d'atténuer les effets de la pénurie d'énergie de transport qui se produira sous pic pétrolier. Ce est subordonnée à la capacité de production de liquéfaction devenir assez grand pour assouvir la demande très importante et croissante pour le pétrole. Les estimations du coût de production de combustibles liquides à partir du charbon suggèrent que la production intérieure des États-Unis du carburant à partir du charbon devient coût compétitif avec de l'huile au prix d'environ 35 $ le baril, les 35 $, soit le coût de rentabilité. Avec des prix du pétrole plus bas autour de 40 dollars le baril aux États-Unis à partir de Décembre 2008, le charbon liquide perdu une partie de son attrait économique aux États-Unis, mais sera probablement revitalisé, similaire à des projets de sables bitumineux, avec un prix du pétrole autour de 70 $ le baril.

En Chine, en raison d'une nécessité croissante d'énergie liquide dans le secteur des transports, les projets de liquéfaction de charbon ont été une priorité élevée, même pendant les périodes de prix du pétrole en dessous de 40 dollars le baril. Ce est probablement parce que la Chine préfère ne pas être dépendants du pétrole étranger, au lieu utilisant ses énormes réserves de charbon domestique. Comme les prix du pétrole ont augmenté au cours de la première moitié de 2009, les projets de liquéfaction de charbon en Chine ont de nouveau été stimulé, et ces projets sont rentables avec un prix du baril de pétrole de 40 $.

La Chine est de loin le plus grand producteur de charbon dans le monde. Il est devenu le plus grand consommateur d'énergie au monde, mais repose sur le charbon pour fournir environ 70% de ses besoins énergétiques. On estime que 5 millions de personnes travaillent dans l'industrie houillère de la Chine.

La densité d'énergie et l'impact de carbone

Le densité d'énergie du charbon, à savoir son calorifique, est à peu près 24 mégajoules par kilogramme (environ 6,7 kilowatts-heures par kg). Pour une centrale de charbon avec une efficacité de 40%, il faut selon les estimations, 325 kg (720 lb) de charbon pour alimenter une ampoule de 100 W pour un an.

En 2006, le rendement moyen des centrales de production d'électricité était de 31%; en 2002, le charbon représentait environ 23% de l'approvisionnement énergétique mondial total, l'équivalent de 3,4 milliards de tonnes de charbon, dont 2,8 milliards de tonnes ont été utilisés pour la production d'électricité.

Le rapport de la US Energy Information Agency 1999 sur les émissions de CO ₂ pour la production d'énergie cite un facteur d'émission de 0,963 kg CO ₂ / kWh pour les centrales au charbon, par rapport à 0,881 kg CO ₂ / kWh (huile), ou 0,569 kg CO ₂ / kWh (naturel gaz).

Feux souterrains

Des milliers de feux de charbon brûlent dans le monde entier. Ceux combustion souterraine peut être difficile à localiser et beaucoup ne peuvent pas être éteint. Les incendies peuvent provoquer le sol ci-dessus pour calmer leurs gaz de combustion sont dangereux pour la vie, et de sortir à la surface peuvent initier surface les incendies de forêt. Les veines de charbon peuvent être réglés sur le feu par combustion spontanée ou contact avec un feu mine ou feu de surface. Les coups de foudre sont une importante source d'inflammation. Le charbon continue à brûler lentement dans la couture jusqu'au oxygène (air) ne peut plus atteindre le front de flamme. Un feu d'herbe dans une zone de charbon peut mettre des dizaines de couches de charbon sur le feu. feux de charbon en Chine brûlent environ 120 millions de tonnes de charbon par an, émettant 360 millions de tonnes de CO _2, soit 2-3% de la production mondiale annuelle de CO ₂ à partir de combustibles fossiles . En Centralia, Pennsylvanie (un bourg situé dans le Région du charbon aux États-Unis ), une veine exposée de l'anthracite enflammé en 1962 en raison d'un feu de poubelle dans la décharge d'arrondissement, situé dans une abandonnés anthracite dépouiller mine à ciel. Les tentatives pour éteindre l'incendie ne ont pas abouti, et il continue de brûler sous terre à ce jour. L' australienne Montagne brûlant a été considéré comme un volcan, mais la fumée et de cendres vient d'un feu de charbon qui a été brûlé pendant quelques 6000 années.

À Kuh i Malik Yagnob Valley, le Tadjikistan , les gisements de charbon ont été brûlé pendant des milliers d'années, la création de vastes labyrinthes souterrains pleins de minéraux uniques, certains d'entre eux très belle. Les populations locales une fois utilisé cette méthode pour extraire l'ammoniac . Cet endroit a été bien connue depuis l'époque de Hérodote , mais les géographes européens mal interprété les descriptions de la Grèce antique comme les preuves des actifs volcanisme Turkestan (jusqu'au 19ème siècle, lorsque l'armée russe a envahi la région).

La roche rougeâtre siltstone qui plafonne nombreuses crêtes et buttes dans la Bassin Powder River dans le Wyoming et dans l'ouest Dakota du Nord est appelé porcelanite, qui ressemble à la combustion du charbon des déchets "clinker" ou volcanique " scories ". Le clinker est la roche qui a été fusionné par la combustion du charbon naturel. Dans le bassin Powder River environ 27-54000000000 tonnes de charbon brûlé dans les trois derniers millions d'années. feux de charbon sauvages dans la zone ont été signalés par le Expédition Lewis et Clark ainsi que des explorateurs et des colons de la région.

Tendances de la production

Régions charbonnières continental des États-Unis

La production de charbon en 2005

Une mine de charbon dans Wyoming, États-Unis . Les États-Unis possède les plus grandes réserves de charbon du monde.

En 2006, la Chine était le premier producteur de charbon avec une part de 38%, suivie par le Royaume-Unis et l'Inde , selon le British Geological Survey. À partir de 2012 la production de charbon aux États-Unis a été de tomber au taux de 7% par an avec de nombreuses centrales électriques utilisant le charbon arrêter ou convertis au gaz naturel; Cependant, une partie de la demande intérieure réduite a été reprise par l'augmentation des exportations.

Les réserves mondiales de charbon

Les 948 000 000 000 tonnes courtes de réserves de charbon récupérables estimés par l'Energy Information Administration sont égales à environ 4196 Gbep (milliards barils d'équivalent pétrole). La quantité de charbon brûlé en 2007 a été estimé à 7,075 milliards de tonnes courtes, ou 133,179 quadrillions de BTU. Ce est une moyenne de 18,8 millions de BTU par tonne courte. En termes de contenu de chaleur, ce est environ 57.000.000 de barils (9.100.000 m ³⁾ d'équivalent pétrole par jour. Par comparaison en 2007, le gaz naturel fourni 51.000.000 barils (8.100.000 m ³⁾ d'équivalent pétrole par jour, alors que le pétrole a fourni 85,8 millions de barils (13.640.000 m ³⁾ par jour.

British Petroleum , dans son rapport de 2007, estimé à 2 006 fin qu'il y avait 147 années réserves à la production rapport fondent sur les réserves prouvées de charbon dans le monde entier. Ce chiffre ne comprend que les réserves classées comme "preuves"; exploration des programmes de forage des compagnies minières, en particulier dans les zones sous-explorées, sont continuellement offrent de nouvelles réserves. Dans de nombreux cas, les entreprises sont conscientes des gisements de charbon qui ne ont pas été suffisamment percés pour être considéré comme "preuves". Réserves Toutefois, certains pays ne ont pas mis à jour leurs informations et assumer demeurent aux mêmes niveaux, même à des retraits. Spéculatives projections prédisent que mondiale la production de charbon de pointe peut se produire aux environs de 2025 à 30 pour cent au-dessus de la production actuelle, selon les futurs taux de production de charbon.

Parmi les trois combustibles fossiles, le charbon a les réserves les plus largement distribué; le charbon est extrait dans plus de 100 pays, et sur tous les continents sauf l' Antarctique . Les plus grandes réserves se trouvent dans le États-Unis , la Russie , la Chine , l'Australie et l'Inde . Notez le tableau ci-dessous.

Les réserves prouvées de charbon récupérables à la fin de l'année 2008 (en millions de tonnes (teragrammes))

Pays	Anthracite & bitumineux	Subbituminous	Lignite	Total	Pourcentage du total mondial
États Unis	108501	98618	30176	237295	22,6
Russie	49088	97472	10450	157010	14,4
Chine	62200	33700	18600	114500	12,6
Australie	37100	2100	37200	76400	8,9
Inde	56100	0	4500	60600	7.0
Allemagne	99	0	40600	40699	4.7
Ukraine	15351	16577	1945	33873	3,9
Kazakhstan	21500	0	12100	33600	3,9
Afrique Du Sud	30156	0	0	30156	3,5
Serbie	9	361	13400	13770	1.6
Colombie	6366	380	0	6746	0,8
Canada	3474	872	2236	6528	0,8
Pologne	4338	0	1371	5709	0,7
Indonésie	1520	2904	1105	5529	0,6
Brésil	0	4559	0	4559	0,5
Grèce	0	0	3020	3020	0,4
Bosnie Herzégovine	484	0	2369	2853	0,3
Mongolie	1170	0	1350	2520	0,3
Bulgarie	2	190	2174	2366	0,3
Pakistan	0	166	1904	2070	0,3
Dinde	529	0	1814	2343	0,3
Ouzbékistan	47	0	1853	1900	0,2
Hongrie	13	439	1208	1660	0,2
Thaïlande	0	0	1239	1239	0,1
Mexique	860	300	51	1211	0,1
J'ai Couru	1203	0	0	1203	0,1
République Tchèque	192	0	908	1100	0,1
Kirghizstan	0	0	812	812	0,1
Albanie	0	0	794	794	0,1
Corée Du Nord	300	300	0	600	0,1
Nouvelle Zélande	33	205	333-7,000	571-15,000	0,1
Espagne	200	300	30	530	0,1
Laos	4	0	499	503	0,1
Zimbabwe	502	0	0	502	0,1
Argentine	0	0	500	500	0,1
Tous les autres	3421	1346	846	5613	0,7
Total mondial	404762	260789	195387	860938	100

Les principaux producteurs de charbon

La durée de vie des réserves est une estimation basée uniquement sur ​​les niveaux de production actuels et prouvé niveau pour les pays figurant sur ​​les réserves, et ne fait aucune hypothèse de la production future ou les tendances de production actuelles même. Les pays avec une production annuelle supérieure à 100 millions de tonnes sont présentés. A titre de comparaison, les données de l'Union européenne est également indiquée. Les actions sont basées sur des données exprimées en équivalent pétrole tonnes.

Production de charbon par pays et par an (millions de tonnes)

Pays	2003	2004	2005	2006	2007	2008	2009	2010	2011	Part	La vie réserve (ans)
Chine	1834,9	2122,6	2349,5	2528,6	2691,6	2802,0	2973,0	3235,0	3520,0	49,5%	35
États Unis	972,3	1008,9	1026,5	1054,8	1040.2	1063,0	975,2	983,7	992,8	14,1%	239
Inde	375,4	407,7	428,4	449,2	478,4	515,9	556,0	573,8	588,5	5,6%	103
Union Européenne	637,2	627,6	607,4	595,1	592,3	563,6	538,4	535,7	576,1	4,2%	97
Australie	350,4	364,3	375,4	382,2	392,7	399,2	413,2	424,0	415,5	5,8%	184
Russie	276,7	281,7	298,3	309,9	313,5	328,6	301,3	321,6	333,5	4,0%	471
Indonésie	114,3	132,4	152,7	193,8	216,9	240,2	256,2	275,2	324,9	5,1%	17
Afrique Du Sud	237,9	243,4	244,4	244,8	247,7	252,6	250,6	254,3	255,1	3,6%	118
Allemagne	204,9	207,8	202,8	197,1	201,9	192,4	183,7	182,3	188,6	1,1%	216
Pologne	163,8	162,4	159,5	156,1	145,9	144,0	135,2	133,2	139,2	1,4%	41
Kazakhstan	84,9	86,9	86,6	96,2	97,8	111,1	100,9	110,9	115,9	1,5%	290
Total mondial	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

Les principaux consommateurs de charbon

Les pays ayant une consommation annuelle supérieure à xx millions de tonnes sont présentés.

La consommation de charbon par pays et par an (millions de tonnes courtes)

Pays	2008	2009	2010	2011	Part
Chine	2966	3188	3695	4053	50,7%
États Unis	1121	997	1048	1003	12,5%
Inde	641	705	722	788	9,9%
Russie	250	204	256	262	3,3%
Allemagne	268	248	256	256	3,3%
Afrique Du Sud	215	204	206	210	2,6%
Japon	204	181	206	202	2,5%
Pologne	149	151	149	162	2,0%
Total mondial	7327	7318	7994	N / A	100%

Les principaux exportateurs de charbon

Les pays dont l'exportation brute supérieure à 10 millions de tonnes annuelles sont présentés. En termes d'exportation nette des plus grands exportateurs sont encore l'Australie (328,1 millions de tonnes), l'Indonésie (316,2) et la Russie (100,2).

Les exportations de charbon par pays et par an (millions de tonnes courtes)

Pays	2003	2004	2005	2006	2007	2008	2009	2010	Part
Australie	238,1	247,6	255,0	255,0	268,5	278,0	288,5	328,1	27,1%
Indonésie	107,8	131,4	142,0	192,2	221,9	228,2	261,4	316,2	26,1%
Russie	41,0	55,7	98,6	103,4	112,2	115,4	130,9	122.1	10,1%
États Unis	43,0	48,0	51,7	51,2	60,6	83,5	60,4	83,2	6,9%
Afrique Du Sud	78,7	74,9	78,8	75,8	72,6	68,2	73,8	76,7	6,3%
Colombie	50,4	56,4	59,2	68,3	74,5	74,7	75,7	76,4	6,3%
Canada	27,7	28,8	31,2	31,2	33,4	36,5	31,9	36,9	3,0%
Kazakhstan	30,3	27,4	28,3	30,5	32,8	47,6	33,0	36,3	3,0%
Viêt-Nam	6,9	11,7	19,8	23,5	35,1	21,3	28,2	24,7	2,0%
Chine	103,4	95,5	93,1	85,6	75,4	68,8	25,2	22,7	1,9%
Mongolie	0,5	1,7	2.3	2,5	3.4	4.4	7,7	18,3	1,5%
Pologne	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%

Les principaux importateurs de charbon

Les pays ayant importation brut annuel supérieur à 20 millions de tonnes sont présentés. En termes de l'importation nette les plus grands importateurs sont encore le Japon (206,0 millions de tonnes), la Chine (172,4) et la Corée du Sud (125,8).

Les importations de charbon par pays et par an (millions de tonnes courtes)

Pays	2006	2007	2008	2009	2010	Part
Japon	199,7	209,0	206,0	182.1	206,7	17,5%
Chine	42,0	56,2	44,5	151,9	195.1	16,6%
Corée Du Sud	84,1	94,1	107,1	109,9	125,8	10,7%
Inde	52,7	29,6	70,9	76,7	101,6	8,6%
Taiwan	69,1	72,5	70,9	64,6	71,1	6,0%
Allemagne	50,6	56,2	55,7	45,9	55,1	4,7%
Dinde	22,9	25,8	21,7	22,7	30,0	2,5%
Royaume-Uni	56,8	48,9	49,2	42,2	29,3	2,5%
Italie	27,9	28,0	27,9	20,9	23,7	1,9%
Pays-Bas	25,7	29,3	23,5	22,1	22,8	1,9%
Russie	28,8	26,3	34,6	26,8	21,8	1,9%
France	24,1	22,1	24,9	18,3	20,8	1,8%
États Unis	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%