Ang Mga Uri ng Coal: Komposisyon, Paggamit at Halaga ng Enerhiya

Ang karbon ay isang nalataw na itim o madilim na kayumanggi bato na nag-iiba sa komposisyon. Ang ilang mga uri ng karbon ay nagsunog ng mas mainit at mas malinis, samantalang ang iba ay naglalaman ng mataas na kahalumigmigan na nilalaman at mga compound na nag-aambag sa acid rain at iba pang polusyon kapag sinunog.

Ang mga coals ng iba't ibang mga komposisyon ay ginagamit bilang isang sunugin fossil fuel para sa pagbuo ng koryente at paggawa bakal sa buong mundo. Ito ang pinakamabilis na lumalagong pinagkukunan ng enerhiya sa buong mundo sa ika-21 siglo, ayon sa International Energy Agency.

Tungkol sa Produksyon ng Coal

Ang mga proseso ng geolohiya at pagdurog ng organikong bagay ay lumikha ng karbon sa libu-libong taon. Ito ay mined mula sa mga underground formations o "seams," sa pamamagitan ng underground tunnels, o sa pamamagitan ng pagtanggal ng malalaking lugar ng ibabaw ng lupa. Ang hinukay na karbon ay dapat na malinis, hugasan, at maproseso upang maihanda ito para sa komersyal na paggamit.

Ang Tsina ay kasalukuyang gumagawa ng mas maraming karbon kaysa sa anumang ibang bansa sa mundo, bagaman ang napatunayang reserbang ito ay ika-apat sa likod ng U.S., Russia, at India. Tinatantya ng IEA na dapat dagdagan ng global na suplay sa isang rate ng mga 0.6 porsiyento sa pamamagitan ng 2020.

Coal Exporters and Importers

Ang Australia ay nanguna sa listahan ng mga exporters sa buong mundo, na nagpadala ng 298 milyong metrikong tonelada ng karbon sa ibang bansa noong 2010. Ang Indonesia at Russia ay niraranggo ang pangalawa at pangatlo, na nag-export ng 162 at 109 milyong metrikong tonelada ayon sa pagkakabanggit. Dumating ang U.S. sa ika-apat na globally, na nagpadala ng 74 milyong metricong tonelada lampas sa mga hanggahan nito sa parehong taon.

Pagsalig sa Coal

Ang South Africa ay nakasalalay sa karamihan sa karbon, kumukuha ng 93 porsiyento ng kuryente mula sa pinagkukunang enerhiya na ito. Ang Tsina at India ay umaasa rin sa karbon para sa malaking halaga ng kanilang enerhiya, sa 79 porsiyento at 69 porsiyento ayon sa pagkakabanggit. Ang U.S. ay tumatagal ng 45 porsiyento ng kuryente nito mula sa pinagmulang ito, na nagraranggo sa ika-11 sa pandaigdigang listahan ng mga bansa na bumubuo ng kapangyarihan mula sa mapagkukunang ito.

Hard at Soft Types of Coal

Ang coal ay nahahati sa dalawang pangunahing mga kategorya: mahirap at malambot. Ang malambot na karbon ay kilala rin bilang brown coal o lignite. Ang Tsina ay gumagawa ng mas matigas na karbon kaysa sa ibang bansa sa pamamagitan ng isang kadahilanan ng mga tatlo. Ang napakahirap na 3,162 milyong metrikong tonelada ng matitigas na karbon na ginawa ng Tsina ay dwarfs ang output ng ikalawa at ikatlong ranggo na producer-ang U.S. sa 932 milyong metrikong tonelada at India sa 538 milyong metrikong tonelada.

Ang Germany at Indonesia halos nagtali para sa karangalan ng pinakamataas na parangal sa produksyon ng soft brown coal. Ang mga bansang ito ay humukay ng 169 milyon at 163 milyong metrikong tonelada ayon sa pagkakabanggit.

Coking Coal Versus Steam Coal

Ang coking coal, na kilala rin bilang metalurhiko sa karbon, ay may mababang sulfur at posporus na nilalaman at maaaring tumagal ng mataas na init. Ang coking coal ay pinainom sa mga ovens at napailalim sa oxygen-free pyrolysis, isang proseso na kumukuha ng karbon sa humigit-kumulang na 1,100 grado na Celsius, natutunaw ito at nagmamaneho ng anumang pabagu-bago ng isip compounds at mga impurities na umalis sa dalisay na carbon. Ang mainit, purified, liquefied carbon ay nagpapatatag sa mga bugal na tinatawag na "coke" na maaaring ma-fed sa isang pugon ng sabog kasama ang iron ore at limestone upang makagawa ng bakal.

Ang steam coal, na kilala rin bilang thermal coal, ay angkop para sa produksyon ng electric power.

Ang steam coal ay lupa sa isang masarap na pulbos na mabilis na nag-burn sa mataas na heats at ginagamit sa mga halaman kapangyarihan upang init ng tubig sa boiler na tumatakbo steam turbines. Maaari din itong gamitin upang magbigay ng espasyo sa pagpainit para sa mga tahanan at negosyo.

Enerhiya sa Coal

Ang lahat ng mga uri ng karbon ay naglalaman ng nakapirming carbon, na nagbibigay ng naka-imbak na enerhiya at iba't ibang mga halaga ng kahalumigmigan, abo, pabagu-bago ng isip na bagay, mercury at asupre. Dahil ang pisikal na mga katangian at kalidad ng karbon ay malawak na nag-iiba, ang mga planta ng fired-fired power ay dapat na engineered upang mapaunlakan ang mga tiyak na katangian ng magagamit na feedstock at upang mabawasan ang mga emissions ng mga pollutants tulad ng sulfur, mercury, at dioxins.

Ang karbon ay nagpapalabas ng thermal energy o init kapag ito ay sinusunog, kasama ang carbon at ash. Ang Ash ay binubuo ng mga mineral tulad ng bakal, aluminyo, apog, luwad, at kwats, pati na rin ang mga elemento ng pagsubaybay gaya ng arsenic at chromium.

Ang mga naka-imbak na potensyal na enerhiya sa loob ng karbon ay inilarawan bilang "calorific value," "heating value" o "heat content." Sinusukat ito sa British thermal units (Btu) o millijoules bawat kilo (MJ / kg).

Ang isang Btu ay ang halaga ng init na magpainit ng humigit-kumulang 0.12 U.S. gallons-isang libra ng tubig-ng 1 degree Fahrenheit sa antas ng dagat.

Ang MJ / kg ay kumakatawan sa halaga ng enerhiya na nakaimbak sa isang kilo. Ito ay isang expression ng density ng enerhiya para sa fuels sinusukat ng timbang.

Mga Uri ng Coal Kumpara at Niranggo

Ang internasyunal na pamantayan ng organisasyon (ASTM) ay nagbigay ng isang paraan ng pagraranggo para sa pag-uuri ng mga grado ng karbon na nabuo mula sa biodegrado na mga kemikal na humic na nakabatay sa lupa at organic na materyal o vitrinite. Ang pagraranggo ng karbon ay batay sa mga antas ng geological metamorphosis, fixed carbon, at calorific value. Ito ay kilala bilang ASTM D388-05 Standard Classification of Coals ayon sa Ranggo.

Bilang isang pangkalahatang tuntunin, mas mahirap ang karbon, mas mataas ang halaga ng enerhiya nito at ranggo. Ang comparative ranking ng apat na iba't ibang uri ng karbon mula sa pinakasiksik sa carbon at enerhiya sa hindi bababa sa siksik ay ang mga sumusunod:

Ranggo	Uri ng Coal	Calorific Value (MJ / kg)
#1	Anthracite	30 millijoules bawat kilo
#2	Bituminous	18.8-29.3 millijoules bawat kilo
#3	Sub-bituminous	8.3-25 millijoules bawat kilo
#4	Lignite (brown coal)	5.5-14.3 millijoules bawat kilo