На образование угля, равно как и других распространенных ископаемых видов топлива, нужны миллионы лет. Источником столь ценного минерала является обильная растительная масса, погребенная в недрах земной коры.
Уголь образуется при отсутствии кислорода в результате окаменения растительных остатков различного происхождения. Под воздействием биохимических процессов, так называемой карбонизации, растительность проходит естественный процесс обогащения углеродом при потере кислорода, водорода и азота. Процесс этот длительный, протекает в несколько стадий, вследствие чего образуются определенные виды угля: торф, бурый уголь, каменный уголь и антрацит.
Торф
Представляет собой первую стадию превращения растительного материала в уголь. Накапливается в болотах из остатков отмерших растений, подвергшихся неполному разложению в условиях повышенной влажности и недостатка кислорода. Торф имеет волокнистую структуру, в естественном состоянии содержит 80-95% воды. Залегает на поверхности земли или на глубине первых десятков метров. Залежи могут достигать мощности 9-10 метров. Торф хорошо горит, но дает мало тепла.
Бурый уголь
Твердая и волокнистая горная порода, часто ассоциирующаяся со сланцами и приобретающая слоистый вид. Бурый уголь - результат карбонизации обширных лесов, в первую очередь хвойных, поэтому в нем часто находят остатки флоры и фауны того периода. И хотя развит он сильнее торфа, содержание углерода в нем также невысокое, поэтому при хорошем горении он дает мало тепла.
Каменный уголь
Ископаемый уголь высокой степени углефикации. Имеет черный блестящий цвет, среднюю хрупкость, раковистый излом и раскалывается на плоские куски. Содержит 70-97% углерода. Каменный уголь хорошо горит, выделяя при этом газы, дающие много тепла и образующие пористое вещество, получившее название `кокс`.
Антрацит
Это уголь высшего качества. В горючей массе содержится 90-95% углерода. Антрацит горит без дыма и пламени и практически не оставляет отходов. Имеет высокую плотность и электропроводность.
Знаете ли вы, что...
Содержание водорода, кислорода и азота в угле уменьшается пропорционально содержанию углерода. Лишние ингредиенты после сгорания минерала переходят в золу.
Двигатель прогресса
Открытие паровой машины ознаменовало начало промышленной революции, а уголь стал основным видом топлива вплоть до появления нефти.
Несмотря на то что высокая удельная теплота сгорания и горючесть угля были известны еще в V веке до н. э., его применение ограничивалось использованием в быту - в хлебопекарнях и кузницах. В середине XVII века расположенные в Уэльсе (Великобритания) крупные месторождения угля производили 200 000 тонн горной породы в год для обеспечения внутреннего спроса и экспорта на континент. Однако в 1776 году британец Джеймс Уатт изобрел универсальную паровую машину, изменившую облик нашей планеты и положившую начало промышленной революции, которая привела к созданию западной цивилизации в том виде, в каком мы ее знаем сегодня.
Старт
Паровой двигатель обусловил резкий взлет добычи угля, особенно после того, как усовершенствование этого изобретения позволило резко сократить количество человеческого труда и существенно увеличить доходность. Весь мир опутали железные дороги, ускорившие перевозку товаров и пассажиров. В не меньшей степени облагодетельствовал паровой двигатель судостроительную отрасль, ведь благодаря ему стало возможным создание гораздо более быстрых и безопасных судов, во многом превосходящих использовавшиеся до той поры парусники.
Широкое использование нефти, вышедшей на передний план из-за легкости в добыче, очистке и транспортировке, резко снизило добычу угля. Дошло до того, что встал вопрос о целесообразности сохранения угледобывающей отрасли. Однако периодические кризисы, охватывающие рынок жидкого топлива, способствовали возрождению угольной отрасли как альтернативы нефти в получении энергии.
|