CARBÓN

El carbón es un recurso energético no renovable porque tarda millones de años en formarsee

1. Formación y Tipos2. Minería del carbón3. El Carbón la economía mundial4. Problemas medioambientales

1. Formación y Tipos

CARBÓN

Combustible sólido con más de un 50% en peso de

carbono (70% en volumen) resultante de la

descomposición lenta de grandes cantidades de materia

vegetal durante las épocas geológicas pretéritas.

Tipo de Carbón C% H% Otros% Poder calorífico (Kcal/mol)

Materias Volátiles (%)

TurbaLignitoHullaAntracita

57728796

6552

372382

5400670087008400

6555255

La mayor parte del carbón se formó a partir de extensos bosques de helechos arborescentes que cubrieron amplias

zonas costeras y lacustres hace 300-350 m.a.

composición química más probable

aumento del contenido en C respecto a la materia orgánica original

es un incompleta

CARBONIZACIÓN proceso de deshidrogenación incompleta

Acumulación de materia orgánica en medio anóxico

Que queda cubierta por nuevos sedimento

Procesos metamórficos asociados a la orogénia hercínica van transformando dicha materia en carbón

4 estadiosturba lignito hulla antracita Las diferencias se

basan al tiempo que

ha durado el proceso

de carbonización La carbonización

se acentúa con la

profundidad debido

a los efectos de la

presión y

temperatura.

1 - Turba Material ligero en el

que se observan restos de plantas

Se forma en áreas pantanosas (condiciones anaeróbicas).

2- Lignito Material blando y pardo, en general

con contenidos de azufre elevados

Transición entre la turba y la hulla

3 - Hulla

Material negro, algo brillante, que tizna

Gran interés industrial: generación de electricidad y obtención del coque

4 - Antracita Material negro,

brillante y compacto (no tizna)

Formado bajo condiciones de P/T mayores que la hulla

Minería del carbón

Revolución industrial Entre 1750 y 1850

transición del medio rural al urbano en Gran Bretaña

La sustitución del carbón vegetal por la hulla en la metalurgia del hierro, y el invento de la máquina de vapor propiciaron dicho cambio

TIPOS DE MINAS

SubterráneasPozos y galerías

A cielo abierto

Minería, Fuentes de energía e Industria 14

Mina subterránea

Castillete de un pozo minero

Galería

Aspectos sociales Condiciones de

trabajo especialmente duras

AccidentesEl metano asociado al

carbón puede acumularse y explotar

Mina a cielo abierto

Lignitos de Meirama

El Carbón la economía mundial

Principales usos. La industria siderúrgica.

Generación de energía eléctrica en centrales térmicas.

Altos hornos

coque siderúrgico

Se utiliza como combustible y reductor del Fe2O3 en el altos hornos.

Obtención del coque

Destilación Horno de coque

Calentando el carbón 100ºC:

se desorben O, N, CH4 y H2O

100-300ºC SH2, CO, CO2

500-600ºC despolimerización partículas C12 coque metalúrgico

Generación de electricidadEl carbón se quema para producir vapor

E. térmica => E. mecánica => E. eléctrica

CARBÓN EN ESPAÑA II Desde 1985: descenso producción por:

Importación de carbón mejor y más barato.○ En 1865

Carbón asturiano 70 realesCarbón ingles 38 reales + 32,5 reales de aduana

○ 150 años después la diferencia de precio ha aumentado

Crisis siderúrgica.

¿Tiene futuro el carbón? Reducción, a lo largo del

siglo XX, del % de carbón en el mix energético mundial

¼ dela energía que consumimos proviene del carbón

Las políticas actuales buscan reducir este porcentaje

Pero… ¿Qué combustible es abundante en la Tierra? Las reservas de carbón

pueden durar cientos de años al ritmo de consumo actual

Estados Unidos (26%), Rusia (27%) y China (30%) poseen las mayores reservas

Problemas mediambientales

Antes Ahora

Siglo XIX y principios del XX Usado en el

transporte, cocinas y calefacciones domésticas

Difusión de

contaminantes

Solo se quema en centrales térmicas

Mayor

control de emisión

Pero… Múltiples impactos

ligados a la extracción ligados a la combustión

Escombreras○ 1 Tm carbón 25 Tm de

escombro

Deterioro paisaje Drenaje ácido (lavado) Polvo (molienda)

Lluvia ácida Sox - NOx

Efecto invernadero CO2

Y nuevas soluciones

emisión impactos remedios

CENIZAS Problemas respiratoriosSuciedad

Añadiendo caliza en la caldera sustituyen al cementoCiclones

SOx Lluvia ácida Lavado del carbónFijación del S por las cenizasDesulfurización del gas de combustión

NOx Smog fotoquímicoLluvia ácida

Catalizadores en chimenea

CO2 Efecto invernadero Secuestros del CO2

Combustión avanzada

GasificaciónCarbón + H2O + O2 CO + H2 + CH4

En presencia de catalizadores ○ CO + H2O CO2 + H2

El H2, se emplea en centrales de ciclo combinado

CO2 resultante del proceso de gasificaciónalternativas de almacenamiento secuestro

del CO2

Secuestro del carbón Almacenamiento del CO2 durante periodos

muy dilatados de tiempo, mediante técnicas biológicas geológicas

Técnicas biológicas

Incremento de la fotosíntesis

Fertilización del agua marina con Fe o con urea Blooms de algas

Reforestación

Técnicas geológicas Inyección en yacimientos de petróleo, gas o carbón Almacenamiento en aguas oceánicas profundas Fijándolo como silicato cálcico al reaccionar con rocas

ultrabásicasMg2SiO4 + 2CO2 = 2MgCO3 + SiO2

Gasificación subterránea