Carbón (Formación, Tipos e Importancia)

¿Qué es el carbón?

• Carbón es sólido, negro, fácilmente combustible fósiles Combustible que se encuentra en capas gruesas en las minas situadas muy por debajo de la superficie terrestre.
• Por lo general, tiene un espesor de entre una pulgada y varios pies entre esquisto, arenisca y otras rocas sedimentarias.
• Se forma a partir de restos de plantas muy comprimidos.
• Contiene una gran cantidad de material a base de carbono (aproximadamente el 50% de su peso).
• Se necesita una cantidad significativa de tiempo (unos pocos millones de años) para que se forme el carbón.
• La formación de carbón comienza en áreas de humedales rechazados donde el agua subterránea está cerca o ligeramente por encima de la capa superior del suelo. Debido a esto, la flora presente produce materia orgánica rápidamente.
• Se acumulan y luego entierran capas de materia orgánica que luego se transforma en carbón.
• La energía de la luz solar captada por las plantas muertas durante la fotosíntesis se convierte finalmente en combustibles fósiles como el carbón. Entonces podemos decir que el carbón se deriva de la energía solar.

Formación de carbón:

• El proceso de formación del carbón se llama carbonización que es un proceso muy lento y puede tardar miles de años.
• Este proceso varía ligeramente en diferentes zonas dependiendo de las plantas y las condiciones presentes, pero el proceso general es similar.
• Hay dos fases principales en la formación del carbón: turbificación y coalificación.
• La turbificación es el proceso de formación de turba debido a la actividad bacteriana sobre la materia orgánica, mientras que el aumento de temperatura y presión después del entierro y la actividad bacteriana son los principales factores de la carbonificación.
• La formación del carbón se lleva a cabo en los siguientes pasos:

Paso 1:

• El carbón se forma a partir de plantas enterradas bajo tierra hace millones de años. En los primeros tiempos geológicos, la superficie de la Tierra no era tan estable como lo es hoy.
• Se cree que debido a terremotos y volcanes, masas de tierra se hundieron y densos bosques quedaron enterrados bajo tierra.
• Al mismo tiempo, la materia vegetal de las turberas y humedales, como helechos, arbustos, enredaderas, árboles y algas, murió y se acumuló en la superficie. Luego se cubrió con sedimentos de barro y arcilla y se selló en la corteza terrestre.

Paso 2:

• La materia vegetal enterrada ya no estaba expuesta al aire. Luego, las bacterias anaeróbicas comenzaron a descomponer el material de celulosa y lignina. El hidrógeno, el oxígeno y las trazas de carbono de las plantas se eliminaron mediante descomposición bacteriana liberando dióxido de carbono, metano y agua.
• Este entierro y descomposición continuó durante varios miles de años dando lugar a varios metros de material vegetal parcialmente descompuesto conocido como turba.

Paso 3:

• El residuo se volvió rico en carbono y se comprimió bajo la alta presión y temperatura de la tierra y los sedimentos de arriba, y se endureció para formar una sustancia gris negra llamada carbón.
• Cuando esta turba se enterró profundamente, el agua y otros compuestos fueron presionados debido al aumento de presión, lo que resultó en la formación de carbón de la más baja calidad, el lignito.

Etapa 4:

• El entierro continuo, que provocó un aumento de presiones y temperaturas, provocó que este carbón de lignito de baja calidad se transformara en «carbón negro» de mayor calidad.
• Primero el lignito se convirtió en carbón subbituminoso que luego se transformó en carbón bituminoso y finalmente se formó el carbón antracita de la más alta calidad.
• A medida que se produjeron estas transformaciones, la cantidad de agua y otros compuestos en el carbón disminuyó, el carbón se volvió más denso y el contenido de carbono aumentó.

Tipos de carbón:

• Se encuentran diversos productos intermedios de la carbonización, los cuales son:
  • Turba
  • Lignito
  • subbituminoso
  • Bituminoso
  • Antracita

• Todos estos carbones tienen diferentes porcentajes de carbono. El carbón que tiene el mayor porcentaje de carbono se considera el mejor tipo.
  1. Fosa:
     • Se considera más suelo que el verdadero carbón.
     • Es un material esponjoso formado por la descomposición parcial de materia orgánica, principalmente material vegetal, en humedales como pantanos, mosquetes, turberas, pantanos y páramos.
     • Se forma a partir de vegetación en descomposición y en realidad son restos orgánicos conservados.
     • A veces se utiliza como combustible de baja calidad y arde con poco calor, mucha ceniza y más humo.
  2. Lignito:
     • También se le conoce como lignito y es una sustancia más completa que la turba.
     • Es de color gris o marrón oscuro con un alto contenido en agua.
     • Con la exposición y la intemperie, parte de esta agua se desprende y se produce la desintegración o desintegración del material, reduciendo el valor del lignito como combustible.
     • Se quema fácilmente y contiene fósiles de plantas.
  3. Subbituminoso:
     • También se le conoce como lignito negro.
     • Generalmente es de color marrón oscuro a negro.
     • Este carbón se caracteriza por una mayor compacidad que el lignito, así como por un mayor brillo y lustre.
     • Se compone de menos agua y tiene alrededor de 42-52% de carbono.
  4. Bituminoso:
     • También se le llama hulla.
     • Es la forma de carbón más común y abundante utilizada con fines domésticos.
     • Es de color marrón oscuro a negro y comúnmente consta de bandas o capas.
     • Contiene pequeños fósiles de plantas.
     • Es de color negro y arde con una llama luminosa y mucho humo.
     • El carbón bituminoso tiene la gama más amplia de usos comerciales entre los carbones porque es abundante, tiene un contenido de humedad relativamente bajo y es fácil de transportar y almacenar.
     • Se ha utilizado para la generación de vapor en centrales eléctricas y plantas de calderas industriales.
  5. Antracita:
     • Es carbón sólido como una roca oscura. También se le conoce como hulla.
     • Contiene un alto porcentaje de carbono (más del 90%) y gases menos volátiles.
     • Es la mejor calidad del carbón.
     • Arde con una llama azul claro aunque es difícil de encender.
     • Produce poco polvo cuando se manipula, arde lentamente y emite relativamente poco humo, por lo que tuvo un amplio uso doméstico en el pasado.
     • Hoy en día rara vez se utiliza con fines domésticos debido a su abundancia limitada y su costo relativamente alto, y también porque otras fuentes de energía (por ejemplo, gas natural y electricidad) están disponibles para fines de calefacción.

Importancia del carbón:

• Es una fuente importante de combustible. Se utiliza como fuente de energía en las industrias del ladrillo, el cemento y el hierro.
• También se utiliza para impulsar motores de trenes y generar electricidad.
• También es una fuente importante de una gran cantidad de compuestos orgánicos que se utilizan en la fabricación de tintes, drogas, explosivos, fibras sintéticas y detergentes sintéticos.
• La destilación destructiva del carbón produce gas de hulla, licor de amoníaco, alquitrán de hulla y coque.
• El gas de hulla se utiliza principalmente como combustible en la industria.
• El licor amoniacal se utiliza para preparar fertilizantes. Por ejemplo, el sulfato de amonio se obtiene tratando el licor de amoníaco con ácido sulfúrico.
• El alquitrán de hulla es un líquido negro espeso que se utiliza para asfaltar carreteras.
• El coque se utiliza como combustible.

Carbón (Formación, Tipos e Importancia)

Referencias:

• https://energyeducation.ca/encyclopedia/Coal_formation