El Carbó: Origen, Tipus, Extracció i Aplicacions Energètiques

El Carbó: Una Font d'Energia Fòssil

Avantatges i Inconvenients del Carbó

Els avantatges del carbó són que és una energia barata i amb alt poder energètic, ja que amb poc volum de carbó s'aconsegueix molta energia.

Els inconvenients del carbó són:

• És bastant contaminant.
• Les mines d'on s'extreu ofereixen poca seguretat als treballadors, i els accidents són habituals.

Formació del Carbó

La descomposició lenta de la matèria orgànica, sense la presència d’oxigen, juntament amb la pressió i la temperatura a què ha estat sotmesa durant milions d’anys, ha transformat la fusta dels boscos en el carbó actual.

La composició i el contingut de carboni és diferent en funció de les condicions de pressió i del temps de formació. Es poden distingir quatre grups de carbons diferents:

Tipus de Carbons Segons la Composició

• La torba: Es forma en zones pantanoses anomenades torberes. Conté aproximadament el 60% de carboni i molta humitat.
• Els lignits: A causa del seu baix poder calorífic, només s’utilitzen prop del lloc d’extracció quan aquesta és fàcil, ja que es troben en capes grosses i superficials factibles d’una explotació a cel obert.
• Les antracites: Són els carbons més antics, de major poder calorífic i amb un contingut en carboni de fins al 95%. L’inconvenient principal és que es troben en jaciments molt profunds i de poc gruix, on l’extracció resulta difícil i costosa.

Processos d’Obtenció i Extracció del Carbó

Explotació Subterrània (Mètode Tradicional)

L’explotació subterrània és el mètode tradicional d’extracció de carbó que consisteix a excavar pous verticals fins a arribar a la veta i, seguidament, obrir galeries en la seva direcció. Actualment, l’extracció es realitza amb màquines que eliminen la necessitat de picar i palejar el carbó. El mineral es desprèn de la veta i es recull mecànicament en vagonetes o en cintes transportadores, que el porten a la superfície.

Gasificació del Carbó en el Jaciment

És un nou mètode d’extracció que es troba en fase d’investigació. La gasificació consisteix en la introducció d’un agent gasificant a la veta del mineral, de la qual resulta gas de carbó que s’utilitza com a combustible. Aquest mètode permet l’explotació de jaciments que, per la seva configuració i localització, tècnicament o econòmicament no poden ser explotats mitjançant els mètodes tradicionals.

Aplicacions del Carbó

Ús Directe com a Combustible

Com a combustible d’ús general, utilitzat directament sense cap transformació, en les centrals tèrmiques.

Productes Obtinguts per Destil·lació Seca

Pel procés de destil·lació seca, se sotmet el carbó a una alta temperatura i se n’obté:

• Coc: Combustible utilitzat en la indústria siderúrgica.
• Gas ciutat: Combustible d’utilització domèstica.
• Productes químics: Com els olis lleugers i el quitrà, obtinguts en la destil·lació. Proporcionen un seguit de derivats orgànics, sotmesos a destil·lacions fraccionades, que són utilitzats en la indústria química per a l’obtenció de plàstics, fertilitzants, explosius, medicaments, perfums, etc.

Productes Obtinguts per Gasificació

Pel procés de gasificació, és a dir, per la reacció del carbó roent amb vapor d’aigua en gasògens, s’obté el gas de síntesi, utilitzable directament com a combustible o per a l’obtenció de:

• Gas natural sintètic: El gas de síntesi és sotmès a un procés de metanització.
• Hidrocarburs: Del gas sotmès a un procés d’hidrogenació a pressions elevades, s’obté un gas ple d’hidrocarburs, del qual es poden obtenir combustibles líquids i gasosos similars als derivats del petroli.