Essai sur le charbon: nature, classification et importance économique

Lisez cet essai pour en savoir plus sur le charbon. Après avoir lu cet essai, vous en apprendrez davantage sur: 1. Nature et mode d’origine du charbon 2. Classification du charbon 3. Importance économique 4. Sous-produits.

Essai n ° Nature et mode d'origine du charbon:

Le charbon est une substance solide amorphe de couleur noire. Il provient de matière organique et comprend du carbone. Les charbons étaient principalement formés par la submersion de grandes substances organiques ou végétatives sous la croûte terrestre et par sa décomposition chimique ultérieure sur des millions d'années. Une grande partie des charbons de haute qualité actuels ont été déposés au cours de l'ère géologique du carbonifère (il y a 250 millions d'années).

Des raisons multiples et complexes pourraient être responsables de ce dépôt à grande échelle de la couverture végétale. Parmi les raisons possibles, on peut citer l’élévation du niveau de la mer due à la déglaciation, qui a entraîné l’enfouissement de vastes forêts sous de épais alluvions; ou, des mouvements tectoniques entraînant la submersion de vastes forêts ou toute autre série de mouvements de la terre et la décomposition chimique et la décomposition résultante de la végétation enfouie.

Comme le charbon est transformé de la végétation et déposé par des alluvions, il ne se trouve que dans les structures de roches sédimentaires. Le charbon est considéré comme une roche sédimentaire. La plupart des réserves de charbon actuelles se trouvent dans la plenplaine ou le repliement à faible pendage de la formation sédimentaire.

Une grande partie des charbons carbonifères ou de bonne qualité ont été formés il y a environ 300 millions d'années. Outre le charbon carbonifère, un autre type de dépôt de charbon, de qualité bien inférieure, a eu lieu plus tard. Ce charbon - charbon tertiaire - comprend principalement de la tourbe et du lignite. Ils ont été déposés pendant la période tertiaire, il y a environ 30 à 100 millions d'années. Le charbon tertiaire contient un faible pourcentage de carbone, des matières hautement volatiles et une quantité considérable de matières végétales.

Ainsi, les caractéristiques et la qualité du charbon sont régies par le processus et la nature de la décomposition, la température de la zone souterraine, la pression et le mouvement tectonique et le temps écoulé depuis le dépôt.

Essai n ° Classification du charbon:

La quantité de carbone, de matières volatiles et d’impuretés varie beaucoup d’un spécimen de charbon à l’autre.

Principalement, sur la base de la teneur en carbone, le charbon peut être classé en cinq sous-types:

a) Tourbe:

C'est un charbon de la catégorie la plus inférieure, il en est encore au premier stade de la formation du charbon. Il est de couleur brunâtre et contient une matière ligneuse non décomposée. Il est plus jeune et sa teneur en carbone varie entre 30% et 35%. La teneur en humidité est très élevée, supérieure à 50% et contient une grande quantité de matières volatiles.

Comme il est très encombrant, les frais de transport sont très élevés et le stockage difficile. Il a très peu d'utilisation industrielle et commerciale. Il génère une chaleur insuffisante mais son inflammation provoque une émission de fumée énorme. On le trouve principalement en CEI, en Allemagne, en Pologne, en Finlande, etc.

b) lignite ou lignite:

Ce type est formé dans la deuxième étape de la formation de charbon. Il est de couleur marron. En raison de la chaleur intense et de la pression sub-superficielle, la tourbe est transformée en lignite après une très longue période de séparation des matières volatiles et de l'humidité. Il contient peu de carbone, varie entre 35% et 45%.

Le reste est constitué d'une teneur élevée en humidité, de matières volatiles et d'impuretés. Il contient plus de 40% d'humidité à son poids. Cela donne peu de chaleur mais beaucoup de fumée et de cendre. Il est plus vieux que la tourbe mais plus jeune que l'anthracite et le bitume.

Il est de nature fibreuse et ligneuse. Le transport du lignite à grande distance n’est pas économique. L'Allemagne est le plus grand producteur de lignite, suivi par la CEI, la Pologne, etc. Il est largement utilisé dans l'industrie chimique, le chauffage domestique et les centrales thermiques.

c) bitumineux:

C'est l'avant-dernière étape de la formation du charbon. Le charbon généralement bitumineux est de couleur noire. Plus de compression et de température transforment le lignite en bitume. La teneur en carbone varie entre 50% et 80%. Il contient moins d'humidité et de matières volatiles.

Comme il produit du goudron et du bitume, le nom bitumineux a été donné. C'est dur et compact. Il peut être subdivisé en plusieurs types tels que charbon de soute, charbon de canal, charbon à coke, charbon à vapeur et charbon à gaz. Le coke est produit à partir de bitume qui est largement utilisé dans la fabrication du fer et de l’acier.

d) anthracite:

Le charbon de la meilleure qualité, formé au dernier stade de la formation du charbon. Il est de couleur noire brillante, dur, compact et exempt d'humidité et de matières volatiles. La teneur en carbone de ce charbon peut même dépasser 95%. Il est difficile à brûler, mais il brûle avec une flamme bleue et, une fois allumé, donne beaucoup de chaleur mais pas de fumée et peu de cendre. Seulement 5% des gisements de charbon dans le monde sont de type anthracite. On la trouve principalement aux États-Unis, dans la CEI et au Royaume-Uni.

Essai n ° Importance économique du charbon:

Même après la baisse relative de sa contribution à la production d’énergie, le charbon reste un pilier de la source d’énergie. Il est largement utilisé dans les centrales thermiques et l’industrie du fer et de l’acier. Le gaz de charbon et différents autres sous-produits sont utilisés dans les industries chimiques.

Les principales utilisations du charbon sont:

a) Le charbon comme source d’énergie pour la vapeur:

Le charbon est la principale source d’énergie de la vapeur depuis la révolution industrielle. A cette époque, la plupart des machines fonctionnaient à l'énergie du charbon. Les locomotives de chemin de fer et les moteurs de navire utilisaient le charbon comme seule source d’énergie. Les chaudières d’usine utilisent également le charbon comme source de combustible.

b) En tant que source d'énergie électrique:

Dans les pays en développement comme l'Inde, la Chine, la Malaisie, etc., le charbon produit de l'énergie thermique. Le gaz de charbon - un produit important du charbon - est largement utilisé pour produire de l'électricité. Parmi les différentes utilisations du charbon, la production d’énergie thermique est la plus importante, car elle représente près de 65% de la consommation totale de charbon dans le monde. Le charbon de qualité médiocre - spécialement le lignite - est utilisé pour les complexes industriels polyvalents, ainsi que pour la production d'électricité.

c) Energie domestique:

Dans les régions plus froides où le chauffage des locaux est nécessaire, le charbon est très utile. Dans les pays sous-développés et en développement d'Asie et d'Afrique, le charbon fournit toujours l'essentiel du combustible utilisé pour la cuisson domestique. L'utilisation de charbon à cette fin est en train de diminuer.

d) Coke métallurgique:

La coke est une nécessité dans l’industrie du fer et de l’acier. La localisation des usines de fer et d’acier était auparavant guidée par la présence de mines de charbon, car une quantité énorme de charbon était nécessaire dans les usines. Malgré l'utilisation croissante de l'électricité à la place du charbon, le charbon est important dans de nombreuses industries basées sur l'acier, même aujourd'hui.

e) Matière première industrielle:

Le charbon fournit de nombreuses matières premières aux industries chimiques. Les matières premières chimiques importantes comprennent le benzole, le sulfate d’ammoniac, le goudron de houille, le gaz de houille, la créozote, etc.

Essai # Sous-produits du charbon:

Le charbon fournit plusieurs sous-produits importants dérivés du processus de carbonisation:

a) Sulfate d'ammonium [(NH ₄ ) SO ₄ ]:

Utilisé dans les industries chimiques, les industries des engrais, les explosifs et la production de pesticides.

b) Coke:

Créé par le procédé de carbonisation et largement utilisé dans l'industrie du fer et de l'acier.

c) goudron:

Sous-produit très important qui donne plusieurs matières premières pour les industries chimiques.

d) saccharine:

Utilisé comme édulcorant artificiel.

Outre ces produits, le charbon produit également d'autres sous-produits:

1. Anthracène - matière première dans l’industrie de la peinture.

2. Naphtalène - matière première utilisée dans la production de pesticides et de vernis.

3. Benzène - produit différents pesticides comme le gamaxène, le DDT, etc.

4. Toluène - utilisation majeure du toluène dans la fabrication d’explosifs, d’acide benzoïque et de saccharine, etc.

5. Para xylène et phénol - matière première utilisée dans la fabrication de fibres synthétiques et de produits pharmaceutiques.

6. Pyridine - utilisée dans la production de peinture, de vernis et la vulcanisation du caoutchouc.