L'evoluzione del carbone fossile: dalla formazione all'estrazione moderna

L'era primaria e le foreste antiche

275 milioni di anni or sono:era primaria della Terra.Sulle rive dell'informe blocco di terre emerse che esisteva in quella tenebrosa antichità, si stendevano sterminate foreste.Foreste oscure e tristi, anfibi, rettili, pesci e insetti di specie completamente scomparse.Le piante erano soprattutto felci enormi,equiseti (code di cavallo) e altri tipi dalle forme strane,alti come palazzi di cinque piani.

Queste creature vegetali crescevano,morivano,marcivano nel terreno paludoso e le nuove pianticelle crescevano sui resti delle generazioni più antiche.E cosi fu per millenni e millenni,in cui i corpi degli animali morti si mescolavano, a miliardi,con gli ammassi giganteschi di vegetazione in disfacimento.Ogni tanto,uno spaventoso cataclisma (terremoto,alluvione,avanzamento e ritirata del mare) seppelliva i relitti sotto strati giganteschi di fango,di sabbia,di ghiaia:questo era appunto il periodo detto carbonifero.

Il processo di formazione del carbone

Cominciava cosi,fuori dal contatto dell'aria,la lenta decomposizione di quelle masse vegetali e animali: esse,in sostanza,subirono una fermentazione (per ora di batteri viventi solo al di fuori del contatto dell'aria) che fece loro perdere tutti gli elementi che le costituivano eccetto il carbonio.Per questo motivo,la compatta materia organica si è a poco a poco mineralizzata e carbonizzata ed è divenuta carbone fossile.

Naturalmente,il processo di formazione del carbone, da quando si è iniziato,non ha mai avuto soste. Vi sono molti punti della terra,anzi,in cui continua anche oggi e questo significa che c'è del carbone ancora giovane,in via di formazione: per esempio la lignite e soprattutto la torba (originata dalle piante acquatiche),la neonata della famiglia che ha soltanto alcune migliaia di anni di vita.

Giacimenti e distribuzione globale

L'origine stessa del carbone indica che esso deve trovarsi nel sottosuolo,a varie profondità: da una minima di 400 metri ad una massima di 4000 (nella regione inglese del Galles).I giacimenti si trovano un pò in tutto il mondo e possono costituire banchi di 5000 kmq (estesi cioè come la Liguria) e alti decine di metri: si pensi quindi all'enorme spessore, oltre che l'estensione, delle masse vegetali seppellite!

Le fortunate nazioni che oggi posseggono i maggiori giacimenti di carbone fossile sono situate tutte nella zona temperata: .R.S.S., U.S.A, Inghilterra, Germania, Polonia, Francia settentrionale, Giappone, Belgio. Se si dà un'occhiata a un mappamondo sul quale siano segnati i giacimenti, è facile accorgersi di una cosa strana e interessante:il loro insieme forma un allineamento lungo una fascia regolare che avvolge tutta la Terra. Tenuto conto che le foreste carbonifere dovevano essere di tipo equatoriale, viene il dubbio che quell'allineamento di giacimenti carboniferi possa rappresentare la posizione della fascia equatoriale in quei lontanissimi tempo!Da ciò si dovrebbe desumere che il Polo Nord,invece che in mezzo al Mare Glaciale Artico,si trovasse in un punto che cadrebbe esattamente nell'odierno Oceano Pacifico,pressappoco alla latitudine di Los Angeles e a 200 km dalla costa americana.

Metodi di estrazione del carbone

Il carbone,una volta raggiunto da pozzi,viene scavato dai minatori con i normali martelli o demolitori pneumatici.Ora,però,si vanno sempre più diffondendo due sistemi molto redditizi:quello delle macchine macchine abbattitrici-scavatrici americane,che scavano il carbone col sistema della draga e lo trasportano senza interruzione su nastri scorrevoli fino ai vagoncini,e il sistema idraulico,usato soprattutto in Russia:un potentissimo getto di acqua,diretto contro le pareti,ne stacca e frantuma il carbone,che l'acqua stessa,scorrendo sul fondo della galleria,spinge ai pozzi di raccolta.

Caratteristiche e tipi di carbone

Il carbone fossile non è un minerale, perché non è una sostanza che si trovi in natura nella crosta terrestre;la sua definizione esatta è:sostanza naturale ricca di carbonio.

Composizione:carbonio dal 65%(lignite)al 95%;zolfo,ossido di ferro,alluminio,calce,silice,ossigeno,idrogeno ecc.

Aspetto:colore nero,più o meno lucente.Le facce di solito sono ben nette.Il carbone ha una forte coesione,perciò non si spezza mai in minuti frammenti.

Peso specifico:varia da 1,8 (cioè kg 1,8 per dmc) nell'antracite a 1,1 nella lignite.

Di carbone fossile esistono vari tipi:

Antracite - E' il tipo di carbone più antico e più puro,che risale addirittura a 300 e più milioni di anni fa.Contiene la massima percentuale di carbonio (90-95%).

Lintracite - Come pregio,viene subito dopo l'antracite,perchè è poco meno antico (sui 250-200 milioni di anni),ma ha una minore percentuale di carbonio (80-90%).

Lignite - E un carbone fossile ancora immaturo:infatti si formò nell'era terziaria,meno di 60 milioni di anni or sono.La lignite è impregnata d'acqua e di impurità,contiene circa il 70% di carbonio,brucia male e produce poco calore.

Torba - Non si può ancora chiamarla carbone perchè si trova allo stato di carbonizzazione da poco iniziata.I giacimenti di torba (torbiere) si trovano nelle zone paludose.Perciò la torba è impregnata di acqua e di terra,con contiene più del 60% di carbonio.La sua utilità come combustibile è minima.

Grafite - E' addirittura una delle forme in cui si presenta il carbonio puro (diamante e grafite).Si usa per costruire carboni per lampade ad arco,recipienti resistenti ad alte temperature e come lubrificante solido.Nelle mine per le matite è mescolata in parti uguali con argilla.

Coke - Il coke non è un carbone vero e proprio:è un materiale solido, combustibile, di color grigio-argento,residuo della distillazione dei carboni fossili. Si unisce al minerale di ferro,negli altiforni,per ottenere la ghisa.