El Carbón: Composición, Variedades, Origen y Métodos de Extracción

El Carbón

El carbón es un combustible sólido de color negro, formado por:

• Carbono, fundamentalmente.
• Otros elementos químicos ligeros: hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, etc.
• Componentes volátiles y no volátiles. Estos últimos (arcillas, carbonato de calcio, sílex, óxidos de hierro, etc.), al quemarse el carbón, quedan en forma de residuos (cenizas).

Su densidad oscila entre 1 y 1,8 g/cm³.

Tipos de Carbón

Debido a las distintas variedades existentes, suele hablarse de carbones. Estos se pueden clasificar en dos grandes grupos: naturales y artificiales.

Carbones Naturales

Son combustibles fósiles que proceden de la transformación de grandes masas vegetales provenientes del llamado Periodo Carbonífero de la Era Primaria. Estos vegetales quedaron enterrados y sufrieron un proceso de fermentación anaerobia, debido a la acción conjunta de microorganismos, presión y temperatura adecuadas. Como consecuencia de ello, se fueron originando (y desprendiendo) metano, dióxido de carbono y agua, aumentando progresivamente su contenido en carbono, que será tanto más elevado cuanto más antiguo sea el carbón de que se trate. Este contenido en carbono sirve precisamente para clasificar los carbones naturales en cuatro tipos:

Turba

Es el carbón de más reciente formación. Incluso se está produciendo en la actualidad en regiones pantanosas o encharcadas con abundante vegetación, llamadas turberas. Su contenido en agua es muy elevado (pudiendo llegar al 90%), pero si se desea su utilización como combustible es necesario desecarlo al aire y reducir su humedad al 40%. Se emplea casi exclusivamente en calefacciones, sobre todo en aquellas zonas en las que escasean otras variedades de carbón.

Lignito

Se encuentra en yacimientos poco profundos, hasta el punto de que incluso en ocasiones se extrae a cielo abierto, lo que se traduce en costes de explotación relativamente bajos. Su nombre proviene del aspecto leñoso que posee, que muestra la estructura del tronco vegetal del que procede. Como su contenido en agua es bastante alto, se ha de secar antes de su utilización. Produce una llama larga característica, de escaso poder calorífico. Se emplea para calefacción doméstica e industrial, para la producción de energía y en diversos procesos químicos y de carbonización.

Hulla

Posee un contenido en carbono más elevado que la turba y el lignito. Esta característica le otorga muy buenas cualidades como combustible, ardiendo con llama corta y muy calorífica. Una gran cantidad de hulla se emplea para obtener, por destilación seca, coque, alquitrán, gas ciudad, amoníaco y grafito. También se utiliza para la fundición de metales y la obtención de energía eléctrica.

Antracita

El hecho de ser el carbón más antiguo explica su mayor contenido en carbono. Aunque arde difícilmente al principio, luego lo hace con llama azulada pálida, poco desprendimiento de humo y un alto poder calorífico. Es negro, duro, opaco y de brillo vítreo; no mancha al tacto.

Carbones Artificiales

Los más importantes son el coque y el carbón vegetal.

Coque

Es una sustancia carbonosa, sólida, ligera, negra y lustrosa que se obtiene a partir del carbón por destilación seca. Al calentar la hulla, en ausencia de aire, en unos hornos especiales se obtienen, además del coque, una serie de productos volátiles (gas ciudad, amoníaco, alquitrán), quedando en las paredes del horno un residuo de carbono prácticamente puro, que recibe el nombre de carbón de retorta y que se usa para la fabricación de electrodos. El coque arde sin llama y tiene un gran poder calorífico. Se usa como combustible en los hornos de fuego continuo, y especialmente como agente reductor en la producción del hierro en los altos hornos (coque metalúrgico).

Carbón Vegetal

Se obtiene por destilación seca de la madera. Aunque su densidad neta es de 1,5 g/cm³, el carbón vegetal es muy poroso y por esta razón flota en el agua. Puede usarse como combustible, pero su principal aplicación es como absorbente de gases; por ese motivo, se emplea en mascarillas antigás y en bombas de alto vacío.

Explotación y Transporte del Carbón

Para extraer el carbón de sus yacimientos existen dos métodos:

Explotación a Cielo Abierto

Se lleva a cabo cuando el yacimiento se encuentra en la superficie o a escasa profundidad. Se retiran, en primer lugar, los materiales que cubren el carbón y se procede luego... (Nota: El texto original proporcionado para esta sección está incompleto).