Врсте угља: Састав, употреба и енергетска вредност

Угаљ је седиментна црна или тамно смеђа стијена која варира у саставу. Неке врсте угља сагоревају топлије и чистије, док друге садрже висок удио влаге и једињења која доприносе киселој киши и другим загађењима када се сагоревају.

Угљени различитог састава користе се као запаљиво фосилно гориво за производњу електричне енергије и производњу челика широм свијета. То је био најбрже растући извор енергије у свету у 21 веку, наводи се у саопштењу Међународна агенција за енергетику (ИЕА)

Геолошки процеси и распадајућа органска материја стварају угаљ хиљадама година. Ископава се из подземних формација или "шавова", кроз подземне тунеле, или уклањањем великих површина Земљине површине. Ископани угаљ мора се очистити, опрати и прерадити да би се припремио за комерцијалну употребу.

Кина тренутно производи више угља него било која друга држава на свијету, иако су његове доказане резерве на четвртом мјесту иза Сједињених Држава, Русије и Индије. ИЕА процјењује да би глобална понуда требала порасти брзином од око 0,6 посто до 2020. године.

Аустралија је на врху светске листе извозника, пославши 298 милиона метричких тона угља у иностранство у 2010. години. Индонезија и Русија заузеле су друго и треће место, извозећи 162 и 109 милиона тона респективно. САД је на четвртом месту у свету, те је исте године испоручио 74 милиона метричких тона преко својих граница.

Јужна Африка се највише ослања на угаљ, узимајући 93% своје електричне енергије из овог извора енергије. Кина и Индија такође се у великој мери ослањају на угаљ за знатну количину своје енергије, 79% и 69%. САД узима 45 одсто своје електричне енергије из овог извора, што је заузима 11. место на глобалној листи земаља које производе извор из овог извора.

Хард вс. Софт: Угаљ спада у две главне категорије: тврдо и меко. Меки угаљ је такође познат као смеђи угљен или лигнит. Кина производи више тврдог угља од било које друге земље са фактором око три. Огромних 3,162 милиона метричких тона чврстог угља које је произвела Кина умањи производњу производње те нафте други и трећепласирани произвођачи - САД на 932 милиона тона и Индија на 538 милиона метричких тона.

Немачка и Индонезија готово су везане за част одликовања у производњи меког смеђег угља. Ове су земље ископале 169 милиона, односно 163 милиона тона.

Цокинг вс. Стеам: Угаљ за кокс, такође познат као металуршки угљен, има низак садржај сумпора и фосфора и може да издржи велику топлоту. Угаљ за кокс убаци се у рерне и подвргне се пиролизи без кисеоника, процесу којим угљен загрева отприлике 1.100 степени Целзијуса, топивши га и отпуштајући све испарљиве једињења и нечистоће да оду чисти угљеник. Врући, пречишћени, течни угаљ очвршћава се у комадиће зване "кокс" који се могу доводити у високе пећи заједно са гвозденом рудом и кречњаком да би се произвео челик.

Парни угаљ, такође познат као термални угаљ, погодан је за производњу електричне енергије. Парни угаљ меље се у фини прах који брзо сагоријева при великим загријавањима и користи се у електранама за загријавање воде у бојлерима који раде парне турбине. Такође се може користити за грејање простора за куће и предузећа.

Све врсте угља садрже фиксни угљен, који обезбеђује складиштену енергију и различите количине влаге, пепела, испарљивих материја, живе и сумпора. Пошто се физичка својства и квалитет угља увелике разликују, електране на угаљ морају бити пројектоване како би се прилагодили специфична својства доступних сировина и смањење емисије загађујућих материја као што су сумпор, жива и диоксини.

Угаљ ослобађа топлотну енергију или топлоту када се сагорева, заједно са угљеником и пепелом. Пепео чине минерали као што је гвожђе, алуминијумкречњак, глина и силицијум диоксид, као и елементи у траговима као што су арсен и хром.

Складиштени енергетски потенцијал унутар угља описује се као „калоријска вриједност“, „вредност грејања“ или „садржај топлоте“. То се мери у британским термалним јединицама (Бту) или у милијулама по килограму (МЈ / кг). Бту је количина топлоте која ће загрејати око 0,12 америчких галона - килограм воде - за 1 степен Фаренхеита на нивоу мора. МЈ / кг представља количину енергије сачувана у килограму. Ово је израз густине енергије за горива мерена тежином.

Међународна организација за стандарде АСТМ (раније Америчко удружење за испитивање и материјале) објавило је метод рангирања за класификацију степена угља формираних од хумусних материја на бази биоразграђеног тресета и органског материјала или витринита. Поредак угља заснован је на нивоима геолошке метаморфозе, фиксног угљеника и калоријске вредности. Познато је као АСТМ Д388–05 Стандардна класификација угља према рангу.

Као опште правило, што је тврђи угаљ, то је већа и његова енергетска вредност и ранг. Упоредна рангирање четири различите врсте угља од најгушћег угљеника и енергије до најмање густе је како слиједи: