Wärmekraftwerk Cercs. Katalonien

Kohle

Kohle

Kohle ist ein fossiler Brennstoff, der verwendet wird, um durch seine Verbrennung fossile Energie zu gewinnen. Die thermodynamischen Eigenschaften von Kohle ermöglichen es, eine große Menge an Wärmeenergie während des Verbrennungsprozesses zu erhalten.

Kohle ist ein Sedimentgestein organischen Ursprungs, schwarz oder dunkelbraun. Es wird wegen seines hohen Heizwertes hauptsächlich als fossiler Brennstoff verwendet, da es einen überwiegenden Kohlenstoffgehalt aufweist. Kohlen können nach ihrem prozentualen Kohlenstoffgehalt klassifiziert werden, der sich auf den Prozentsatz von Feuchtigkeit und Verunreinigungen bezieht. Nach diesem Kriterium können Torf, Braunkohle, Kohle und Anthrazit unterschieden werden.

Zusammensetzung der Kohle

Das Kohlenstoffelement erscheint in Kohle in einem Prozentsatz von mehr als 50 Gew .-% und 70 Vol .-%. Das Wasser, das es enthält (Feuchtigkeit), ist variabel und kommt von demjenigen, das zur Zeit der Kohlebildung eingeschlossen war.

Andere Bestandteile von Kohle sind Mineralstoffe (verschiedene Silikate) und Karbonate (Siderit, Calcit und Aragonit). Pyrit ist ein Mineral mit Schwefel sehr häufig in Kohlen. Es gibt kleine Mengen von Metallen wie Eisen, Uran, Cadmium und in sehr geringen Mengen Gold.

Methan ist ein Gas, das in Kohlebergwerken gefunden wird und die Quelle von gefährlichen Explosionen in unterirdischen Minen sein kann. In diesem speziellen Kontext werden Sie & rsquo; normalerweise Grau genannt.

Herkunft der Kohle

Kohle Es wird vermutet, dass der größte Teil der heutigen Kohle während der Karbonzeit (280 bis 345 Millionen Jahre) der Primären Ära gebildet wurde. Auch im Perm, Trias und Jura wurden große Ablagerungen gebildet. In der Kreidezeit wurde Braunkohle gebildet. In den Torfmooren gibt es derzeit Torfbildung.

Die Kohle aus Europa, Asien und Nordamerika wurde hauptsächlich in der kohlebasierten tropischen Vegetation gebildet.

Kohle der südlichen Hemisphäre wurde mit kalter Klimavegetation (Tundra) gebildet. Die alten Pflanzen durch die geologischen Veränderungen wurden verdichtet, gehärtet, chemisch verändert und durchlaufen einen Prozess der Metamorphose durch hohe Temperatur und Druck.

Kohle der nördlichen Hemisphäre wurde in Feuchtgebietökosystemen, den so genannten Karbonwäldern, gebildet. Wenn Pflanzen in aquatischer Umgebung mit wenig Sauerstoff (anaerobe Medien) absterben und sich anreichern, unterliegen sie einem bakteriellen Abbau. Für die Bildung von Kohle ist es notwendig, dass diese Bedingungen eine ausreichende Zeitdauer und ohne Erosion in sedimentären Bedingungen haben.

Geschichte der Verwendung von Kohle

Die britischen Inseln (besonders reich an Kohle und wo die industrielle Revolution begann) sind der erste Ort, an dem der Gebrauch dieses fossilen Brennstoffs entdeckt wird.

Dort, im dritten Jahrtausend vor Christus wurde festgestellt, dass eine Komponente der Scheiterhaufen und um 200 vor Christus gibt es Hinweise darauf, in der gleichen Branche und verwendetes Getreide zu trocknen. Unter römischer Herrschaft wird der sporadische Gebrauch von Kohle erwähnt, aber bis zum Mittelalter hat er keine relevante Bedeutung erlangt.

Die erste verwendete Kohle wurde einfach vom Strand gesammelt, als diese Quelle erschöpft war, musste sie zum Kohlenbergbau gehen. Es begann mit den ersten Anwendungen der Dampfmaschine massiv zu arbeiten, sowohl in der Industrie als auch im Verkehr, insbesondere in Zügen und Schiffen. In diesen Fällen wurde die fossile Energie der Kohle in mechanische Energie umgewandelt.

Im 20. Jahrhundert, als die Kohle ziemlich teuer wurde, wurden flüssige fossile Brennstoffe (Erdölderivate) für den Transport bevorzugt, und ab Mitte des Jahrhunderts stieg die Verwendung von Erdgas zu Gunsten von Erdöl und Erdgas von Kohle in der Industrie und Energiegewinnung. Aber auch im 21. Jahrhundert wird Kohle zur Gewinnung von Wärmeenergie (Wärme) und Elektrizität in Industriekesseln und Wärmekraftwerken eingesetzt.

Derzeit sind die Hauptprobleme, die es darstellt, Verschmutzung und Nachhaltigkeit, da es sich um eine natürliche Ressource im Erschöpfungsprozess handelt.

Verwendung von Kohle

Die Kohle wird hauptsächlich als primäre Wärmequelle in Industriekesseln und zur Gewinnung von Elektrizität in den Kohleverbrennungskammern (Festbett oder Wirbelschicht) der thermoelektrischen Anlagen verwendet. Es ist also hauptsächlich ein Brennstoff, der in fossile Brennstoffe eingeordnet werden kann. 75% der weltweiten Kohle wird zur Stromerzeugung verwendet. Die globale Energieeffizienz von Kohlekraftwerken ist nicht sehr hoch, etwa 25% -27%.

Es hat auch andere mehrheitliche Nutzungen, unter denen sich zum Beispiel Zementöfen und die Produktion von Kokskohle aus Kohle zur Herstellung von Stahl befinden.

Zwei Technologien mit großen Zukunftsperspektiven sind Vergasung und Kohleverflüssigung. Der erste ist älter, wurde bereits im 18. Jahrhundert verwendet, um das zu bekommen, was damals als Wassergas bezeichnet wurde und hat zur Zeit das Interesse, gasförmige synthetische Finger (synthetisches Erdgas, Wasserstoff, etc.) zu erzeugen, die mehr beanspruchen leicht zu lagern und zu transportieren, zusätzlich zu der umweltschonenden Haltung, als feste Kohle.

Kohleverflüssigung begann in Deutschland während des Zweiten Weltkriegs, um nicht von den anderen Ländern für Öl und seine Derivate abhängig zu sein, da sie keine Ölvorkommen, sondern Kohleminen hatten. Da das Öl in der Welt ausläuft, wird diese Technik, direkt oder indirekt, jeden Tag vorteilhafter und ermöglicht auch die Herstellung von weniger umweltbelastenden Kraftstoffen und ist dafür ausgelegt, besser für den Einsatz in der Automobilindustrie geeignet zu sein. Der flüssige Brennstoff, der durch die Verflüssigung von Kohle gewonnen wird, hat doppelt so viel Brennwert wie die Kohle, aus der er gewonnen wurde.

Umwelt

Wie andere fossile Brennstoffe emittiert Kohle beim Verbrennen hauptsächlich Kohlendioxid (CO2), einen atmosphärischen Schadstoff, der als Haupttreibhausgas angesehen wird. Darüber hinaus wird seine Extraktion durch radioaktives Radon aus der Luft erhöht, und je nach Art und Weise können Boden und Wasser für nicht ordnungsgemäß behandeltes Abwasser verunreinigt werden.

Eine kohlebefeuerte thermoelektrische Anlage produziert auch Stickoxide (NO und NO2) und Schwefeldioxid (SO2), die sauren Regen verursachen. Stickoxide sind auch giftig. Schwefeldioxid kann durch Entschwefelung der Gase im Kalksteinstapel (CaCO3) erheblich reduziert werden, aber dann entstehen wichtige Gipsereste und mehr Kohlendioxid. Dieser Prozess wird normalerweise nicht durchgeführt, wenn es aufgrund seiner hohen wirtschaftlichen Kosten nicht gesetzlich vorgeschrieben ist. Gips, Asche und andere feste Partikel, die in die Atmosphäre emittiert werden, können mit Filtern reduziert werden. Die Pflanze erhöht auch die natürliche Reihe von radioaktiven Atmosphären, hauptsächlich die der Radonfamilie.

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Geändert am: 12. Juni 2016