Il carbone è una delle risorse di carburante più famose. Gli antichi greci furono i primi a conoscere le proprietà combustibili di questo minerale. Come sta l'estrazione del carbone nel mondo moderno? Quali paesi sono leader nella sua produzione? E quali sono le prospettive per l'industria carboniera nel prossimo futuro?
Cos'è il carbone e come viene utilizzato?
Il carbone è un minerale solido e combustibile, una roccia di colore grigio scuro o nero con una leggera lucentezza metallica. "Questa sostanza divampa e brucia come carbone", - ha descritto la razza Teofasto di Eres, allievo di Aristotele. Gli antichi romani usavano attivamente il carbone per riscaldare le loro case. E i cinesi nel I secolo a.C. impararono a produrne coke.
Come si è formato il carbone? Nelle antiche epoche geologiche, vaste aree della superficie terrestre erano coperte da fitte foreste. Nel tempo, il clima è cambiato e tutta questa pasta di legno è stata sepolta sotto lo spessore della terra. In condizioni di alta temperatura e pressione, la vegetazione morta si trasformò prima in torba e poi in carbone. Pertanto, potenti strati arricchiti in carbonio apparvero sottoterra. Il carbone si formò più attivamente nei periodi carbonifero, permiano e giurassico.
Il carbone viene utilizzato come combustibile energetico. È su questa risorsa che funzionano soprattutto le centrali termoelettriche. Nel XVIII-XIX secolo, l'estrazione attiva del carbone divenne uno dei fattori decisivi della rivoluzione industriale che ebbe luogo in Europa. Oggi il carbone è ampiamente utilizzato nella metallurgia ferrosa, nonché nella produzione di cosiddetti combustibili liquidi (per liquefazione).
In base alla quantità di carbonio nella roccia, ci sono tre tipi principali di carbone:
- carbone bruno (65-75% di carbonio);
- carbone (75-95%);
- antracite (oltre il 95%).
Estrazione del carbone
Oggi, le riserve totali di carbone industriale sul nostro pianeta raggiungono i mille miliardi di tonnellate. Pertanto, l'umanità avrà abbastanza di questa risorsa di combustibile per molti altri anni (a differenza dello stesso petrolio o gas naturale).
L'estrazione del carbone viene effettuata con due metodi:
- aprire;
- chiuso.
Il primo metodo prevede l'estrazione di roccia dalle viscere della terra nelle cave (miniere di carbone) e il secondo - nelle miniere chiuse. La profondità di quest'ultimo varia ampiamente da diverse centinaia di metri a un chilometro e mezzo. Ognuno di questi metodi di estrazione del carbone ha i suoi vantaggi e svantaggi. Quindi, il metodo aperto è molto più economico e sicuro rispetto alla metropolitana. D'altra parte, le miniere fanno molto meno danni all'ambiente e ai paesaggi naturali rispetto alle cave.
Vale la pena notare che le tecnologie di estrazione del carbone non si trovano in un unico posto. Se un centinaio di anni fa i carrelli primitivi, i pick e le pale venivano usati per sviluppare le cuciture del carbone, ora le ultime macchine e attrezzature tecniche (martelli, mietitrebbie, trivelle, ecc.) Vengono utilizzate per gli stessi scopi. Inoltre, viene sviluppato e migliorato un metodo di produzione completamente nuovo: idraulico. La sua essenza è questa: un potente getto d'acqua schiaccia la giuntura del carbone e la trasporta in una camera speciale. Da lì, la razza viene consegnata direttamente in fabbrica per ulteriore arricchimento e lavorazione.
Geografia delle miniere di carbone nel mondo
I depositi di carbone si trovano nel mondo più o meno uniformemente. I depositi di questa risorsa sono presenti in tutti i continenti del pianeta. Tuttavia, circa l'80% di tutti i depositi è in Nord America e nei paesi post-sovietici.Allo stesso tempo, un sesto delle riserve mondiali di carbone contiene le viscere della Russia.
I più grandi bacini carboniferi del pianeta sono Pennsylvania e Appalachian (USA), Henshui e Fushun (Cina), Karaganda (Kazakistan), Donetsk (Ucraina), Alta Slesia (Polonia), Ruhr (Germania).
A partire dal 2014, i primi cinque dei principali paesi per l'estrazione del carbone nel mondo sono i seguenti (tra parentesi c'è una percentuale della produzione globale di carbone):
- Cina (46%).
- Stati Uniti (11%).
- India (7,6%).
- Australia (6,0%).
- Indonesia (5,3%).
Problemi e prospettive dell'industria carboniera
Il problema principale dell'industria carboniera, ovviamente, è di natura ambientale. Il carbone fossile contiene mercurio, cadmio e altri metalli pesanti. Quando si estraggono le rocce dalla terra, tutto ciò entra nel suolo, nell'aria atmosferica, nelle acque superficiali e sotterranee.
Oltre al danno arrecato all'ambiente, l'industria carboniera è anche piena di enormi rischi per la vita e la salute umana. Innanzitutto, questo vale per i minatori. L'eccessiva polvere nelle miniere chiuse può portare a gravi malattie come la silicosi o la pneumoconiosi. Non dovremmo dimenticare il gran numero di tragedie che ogni anno portano la vita a centinaia di lavoratori dell'industria carboniera in tutto il mondo.
Ma, nonostante tutti i problemi e i pericoli, è improbabile che l'umanità possa abbandonare questa risorsa di carburante nel prossimo futuro. Soprattutto sullo sfondo di un rapido declino delle riserve di petrolio e gas nel mondo. Oggi l'industria carboniera è dominata da un aumento della produzione di antracite. In alcuni paesi (in particolare in Russia, Turchia, Romania), la produzione di carbone bruno sta crescendo.
Estrazione del carbone in Russia
La Russia fu introdotta per la prima volta a Pietro il Grande da Pietro il Grande. Mentre riposava sulle rive del fiume Kalmius, al re fu mostrato un pezzo di roccia nera che bruciava perfettamente. "Se non fosse per noi, allora questo minerale sarà utile ai nostri discendenti", ha giustamente riassunto il sovrano. La formazione dell'industria carboniera russa ebbe luogo nella prima metà del XIX secolo.
Oggi la produzione di carbone in Russia supera le 300 milioni di tonnellate all'anno. In generale, le viscere del paese contengono circa il 5% delle riserve globali di questa risorsa di carburante. I più grandi bacini di carbone in Russia sono Kansk-Achinsky, Pechora, Tunguska e Kuzbass. Oltre il 90% di tutti i depositi del paese si trova in Siberia.