Classificació Fonts d'Energia i El Carbó: Tipus i Impacte

Classificació de les Fonts d'Energia

Segons la seva Naturalesa

• Primàries: Es troben directament a la natura (ex: llenya, carbó, aigua, petroli).
• Secundàries: S'obtenen a partir de la transformació de fonts primàries (ex: benzina, fuel).

Segons les Reserves Disponibles

• Renovables: Reserves considerades il·limitades o que es regeneren contínuament (ex: energia solar, eòlica, biomassa, hidràulica -rius, mars).
• Exhaustives (No Renovables): Reserves limitades que s'esgoten amb l'ús (ex: petroli, carbó, gas natural, urani).

Segons el Grau d'Utilització

• Convencionals: Són les fonts que produeixen la major part de l'energia consumida actualment (ex: petroli, gas natural, energia hidroelèctrica, energia nuclear).
• No convencionals (Alternatives): Produeixen una petita part de l'energia total consumida, tot i que el seu ús està en augment (ex: energia solar, energia eòlica, energia geotèrmica).

El Carbó: Origen, Tipus i Usos

Carbó Vegetal

• Pesa molt menys que la llenya de la qual prové.
• S'obté mitjançant la piròlisi: una combustió parcial de la llenya amb poca presència d'oxigen que la transforma en carbó vegetal.

Carbó Mineral

Característiques del Carbó Mineral

• Va ser el primer combustible fòssil utilitzat a gran escala.
• Va tenir una gran influència durant la Revolució Industrial (màquines de vapor, transports, etc.) al segle XIX.
• El seu consum va disminuir amb l'auge del petroli al segle XX.
• Va experimentar una revifalla en la utilització durant la crisi energètica de la dècada de 1970, pel seu preu competitiu i reserves més abundants que les del petroli en aquell moment.

Origen i Propietats

Fa milions d'anys, durant l'Època del Carbonífer, grans extensions de boscos van quedar soterrades sota capes de sediments. Es va produir una descomposició lenta de la matèria vegetal en absència d'oxigen (procés anaeròbic), donant lloc a la formació del carbó mineral.

Composició Química

Està format principalment per:

• Carboni (C) - l'element més abundant
• Hidrogen (H)
• Nitrogen (N)
• Sofre (S)
• Impureses minerals (com sílex, compostos de ferro, etc.)

Tipus de Carbó Mineral

Es classifiquen principalment segons el seu contingut en carboni i antiguitat (a major antiguitat, generalment major poder calorífic):

1. Torba: Aproximadament un 60% de carboni. És el menys evolucionat. S'utilitza principalment per a consum domèstic o en jardineria.
2. Lignit: Entre un 60% i un 75% de carboni. Sovint es consumeix en centrals termoelèctriques properes als jaciments.
3. Hulla: Entre un 75% i un 90% de carboni. Important per a la producció de carbó de coc (usat en siderúrgia), que s'obté mitjançant la destil·lació seca (escalfament a alta temperatura en absència d'aire). D'aquest procés també s'obtenia el gas ciutat.
4. Antracita: Més del 90% de carboni. És el carbó de major qualitat i poder calorífic. S'utilitza principalment en la indústria (ex: centrals termoelèctriques, calefacció).

Mètodes d'Extracció del Carbó Mineral

• A cel obert:
  1. Retirada de les capes superiors de materials (terra, sorra, roca) fins a arribar a la veta de carbó.
  2. Extracció del carbó mitjançant explosius i/o maquinària pesant especialitzada.
  3. Menor necessitat de personal directe a la veta comparat amb la mineria subterrània.
  4. Requereix una restauració ambiental posterior per omplir els grans forats creats.
• Subterrània:
  1. Excavació de pous verticals i galeries horitzontals per accedir a les vetes de carbó.
  2. Ús de maquinària especialitzada per a l'excavació i extracció en condicions subterrànies.
  3. Requereix operaris especialitzats treballant sota terra.
  4. Transport del carbó extret cap a la superfície mitjançant vagonetes, cintes transportadores o altres sistemes.

Impacte Ambiental del Carbó

La combustió del carbó genera diversos problemes mediambientals:

• Efecte hivernacle: L'emissió de diòxid de carboni (CO₂) durant la combustió contribueix significativament a l'escalfament global, ja que aquest gas atrapa la calor a l'atmosfera.
• Pluja àcida: La combustió allibera òxids de sofre (SOx) i òxids de nitrogen (NOx). Aquests gasos reaccionen a l'atmosfera amb l'aigua, l'oxigen i la llum solar, formant àcid sulfúric (H₂SO₄) i àcid nítric (HNO₃), que precipiten amb la pluja. Efectes de la pluja àcida:
  • Lixiviació: Pèrdua de nutrients essencials (com calci, magnesi) del sòl, afectant la vegetació.
  • Mobilització de metalls pesants: Alliberament de metalls tòxics com l'alumini (Al), el cadmi (Cd) o el mercuri (Hg) del sòl cap a les aigües, contaminant-les.
  • Acidificació: Augment de l'acidesa de sòls, llacs i rius, perjudicant els ecosistemes aquàtics i terrestres, i erosionant edificis i monuments.
• Boira fotoquímica (smog): Formació d'una capa d'aire contaminat sobretot a les ciutats, on contaminants primaris emesos (com NOx i compostos orgànics volàtils - COV) reaccionen en presència de llum solar intensa per formar contaminants secundaris molt nocius, com l'ozó troposfèric (O₃) i diverses partícules fines.