A szén az egyik leghíresebb üzemanyag-forrás. Az ókori görögök tudták először az ásvány éghető tulajdonságait. Hogyan működik a szénbányászat a modern világban? Mely országok vezetik a termelést? És milyen kilátások vannak a szénipar számára a közeljövőben?
Mi a szén és hogyan használják?
A szén szilárd és éghető ásvány, sötétszürke vagy fekete színű kő, enyhe fémes csillogással. „Ez az anyag felgyullad és ég, mint a faszén” - írta le Theres fajta, Eres, Arisztotelész tanulója. Az ókori rómaiak aktívan szént használtak otthona fűtésére. És a kínaiak Kr. E. 1. században megtanultak belőle koksz előállítását.
Hogyan alakult ki a szén? Az ősi geológiai korszakokban a földfelszín nagy részeit sűrű erdők borították. Az idő múlásával az éghajlat megváltozott, és mindezt a répát a föld vastagságába temették el. Magas hőmérséklet és nyomás alatt az elhullott növényzet először tőzegké, majd szénné alakul. Így a szénben dúsított erős rétegek a föld alatt jelentek meg. A szén a legaktívabban képződött a széntartalmú, permi és jura időszakokban.
Szénet használnak energia tüzelőanyagként. A hőerőművek éppen ezen az erőforráson működnek. Században az aktív szénbányászat az Európában zajló ipari forradalom egyik meghatározó tényezőjévé vált. Manapság a szént széles körben használják a vaskohászatban, valamint az úgynevezett folyékony üzemanyagok előállításához (cseppfolyósítással).
A kő szénmennyisége alapján a szén három fő típusa létezik:
- barnaszén (65-75% szén);
- szén (75-95%);
- antracit (több mint 95%).
Szénbányászat
Manapság a bolygónk ipari széntartaléka egy billió tonna. Így az emberiségnek évekig elegendő lesz az ilyen üzemanyag-forrás (ellentétben ugyanazzal az olajjal vagy földgáz).
A szénbányászat két módszerrel történik:
- nyissa;
- zárt.
Az első módszer a kő kinyerése a föld béléből kőbányákban (szénbányákban), a második módszer zárt bányákban. Ez utóbbi mélysége nagymértékben változik több száz méterről másfél kilométerre. A szénbányászatnak ezen módszerek mindegyikének megvannak a maga előnyei és hátrányai. Tehát a nyílt módszer sokkal olcsóbb és biztonságosabb, mint a föld alatti. Másrészt a bányák sokkal kevésbé ártanak a környezetnek és a természeti tájaknak, mint a kőbányák.
Érdemes megjegyezni, hogy a szénbányászati technológiák nem állnak egy helyen. Ha száz évvel ezelőtt primitív forgóvázokat, csákányokat és lapátokat használtak szénvarratok kifejlesztésére, akkor most a legújabb műszaki gépeket és berendezéseket (emelőkalapácsok, kombájnok, dörzsölők stb.) Használják ugyanarra a célra. Ezen felül egy teljesen új, hidraulikus gyártási módszert fejlesztenek és fejlesztenek. Ennek lényege a következő: egy hatalmas vízsugarat összetöri a szénvarrat, és egy speciális kamrába viszi. Onnan a fajtát közvetlenül a gyárba szállítják további dúsítás és feldolgozás céljából.
A szénbányászat földrajza
A szénlerakódások többé-kevésbé egyenletesen helyezkednek el a világon. Ennek az erőforrásnak a betétjei a bolygó minden kontinensen megtalálhatók. Ennek ellenére az összes betét 80% -a Észak-Amerikában és a posztszovjet országokban található.Ugyanakkor a világ széntartalékainak egyötöde tartalmazza Oroszország belekét.
A bolygó legnagyobb szénmedencéi Pennsylvania és Appalachian (USA), Henshui és Fushun (Kína), Karaganda (Kazahsztán), Donetsk (Ukrajna), Felső-Szilézia (Lengyelország), Ruhr (Németország).
2014-től a szénbányászat szempontjából az első öt vezető ország a világon a következő (a széntermelés százalékos arányát zárójelben tüntetjük fel):
- Kína (46%).
- Egyesült Államok (11%).
- India (7,6%).
- Ausztrália (6,0%).
- Indonézia (5,3%).
A szénipar problémái és kilátásai
A szénipar fő problémája természetesen a környezetvédelem. A fosszilis szén higanyt, kadmiumot és más nehézfémeket tartalmaz. A szikláknak a talajból történő kinyerésekor mindez bejut a talajba, a légköri levegőbe, a felszíni és a talajvízbe.
A környezeti károkon túl a szénipar komoly kockázattal jár az emberi életre és egészségre. Mindenekelőtt ez vonatkozik a bányászokra. A zárt bányákban lévő túlzott por súlyos betegségekhez vezethet, mint például szilikozis vagy pneumoconiosis. Nem szabad elfelejteni a nagy számú tragédiát, amelyek évente több száz szénipari dolgozó életét veszik szerte a világon.
De az összes probléma és veszély ellenére az emberiség valószínűleg nem lesz képes a közeljövőben feladni ezt az üzemanyag-forrást. Különösen a világ olaj- és földgázkészleteinek gyors csökkenése mellett. Manapság a szénbányászatban az antracittermelés növekedése dominál. Néhány országban (különösen Oroszországban, Törökországban és Romániában) a barnaszén-termelés növekszik.
Szénbányászat Oroszországban
Először Nagy Péter vezette Oroszországot Nagy Péterrel. Miközben a Kalmius folyó partján pihentek, a királynak megmutattak egy fekete szikladarabot, amely tökéletesen megégett. "Ha nem nekünk, akkor ez az ásvány lesz hasznos leszármazottaink számára" - összegezte a szuverén akkor helyesen. Az orosz szénipar megalakulása a 19. század első felében történt.
Manapság Oroszországban a széntermelés több mint 300 millió tonna évente. Általában az ország bélje ezen üzemanyag-forrás globális tartalékának körülbelül 5% -át tartalmazza. Oroszország legnagyobb szénmedencéi: Kansk-Achinsky, Pechora, Tunguska és Kuzbass. Az ország betétjeinek több mint 90% -a Szibériában található.