Concetti Chiave
- Il carbone è un combustibile solido naturale, ricco di carbonio, formatosi circa 300 milioni di anni fa da foreste fossilizzate.
- La formazione del carbone avviene attraverso la crescita di foreste, il loro seppellimento da sedimenti e la decomposizione del legno.
- Esistono quattro tipi principali di carbone: torba, lignite, litantrace e antracite, ciascuno con diverse origini e usi.
- Oggi il carbone è principalmente utilizzato nelle centrali termoelettriche e centri siderurgici, con sistemi di depurazione per ridurre l'inquinamento.
- Le miniere di carbone possono essere sotterranee o a cielo aperto, quest'ultime causando impatti ambientali significativi.
Il carbone
Il carbone, combustibile solido naturale, ricco di carbonio originato circa 300 milioni di anni fa nel periodo chiamato carbonifero, dalla fossilizzazione di intere foreste. É formato da due tipi di sostanze:
-Materiale organico
-Materiale inorganico
Il materiale organico è soprattutto carbonio ed è ciò che bruciando fornisce calore, mentre il materiale inorganico è un elemento minerale che bruciando da origine a ceneri e materiali inquinanti.
Origine del carbone
Il carbone deriva da grandi cumuli di organismi vegetali soprattutto alberi che hanno subito un processo di carbonizzazione. La formazione è iniziata molti milioni di anni fa e ha richiesto tre fasi principali:
- Crescita di grandi foreste in zone paludose
- Sprofondamento del terreno e copertura delle foreste con strati di sedimenti
- Decomposizione del legno e carbonizzazione
I tipi di carbone
A seconda dell'età di formazione e della percentuale di carbonio si distinguono 4 tipi di carbone: torba, lignite, litantrace e antracite.
Torba: deriva da piante erbacee che hanno subito una trasformazione parziale (era quaternaria). Viene usata soprattutto in agricoltura per arricchire il suolo con sostanze ricche di humus.
Lignite: derivano da masse di alberi che hanno subito trasformazioni molto più profonde rispetto alla torba (era terziaria). Sono utilizzate sul posto per alimentare centrali termoelettriche.
Carboni duri: cioè le Litantraci e le Antraciti. Costituiscono i combustibili solidi per eccellenza, ricchi di carbonio, formatisi nell'era secondaria/primaria.
COKE: è un carbone artificiale estremamente duro e compatto costituito da carbonio quasi puro. Si ricava dal Litantrace. E’ il carbone usato negli altiforni.
Impieghi
Il carbone ieri: l’uso del carbone è iniziato in Inghilterra verso il 1750, all’epoca della rivoluzione industriale.
Il suo impiego principale era nella produzione del vapore per ottenere forza motrice nelle fabbriche e nei trasporti.
Il carbone oggi: è sceso al terzo posto per importanza dopo il petrolio e il gas naturale.
Gli impieghi principali sono:
-Nelle centrali termoelettriche dove viene bruciato per produrre il vapore che alimenta le turbine.
-Nei centri siderurgici dove viene prima trasformato in coke e poi caricato nell’altoforno.
Questi grandi impianti hanno appositi sistemi di depurazione dei fumi, che riducono al minimo l’emissione di sostanze inquinanti.
-Nell'industria chimica per la produzione dell'ammoniaca, dell'idrogeno, dei prodotti sintetici (solventi, coloranti, antiparassitari, gomma sintetica, esplosivi, plastica, esplosivi, medicinali, ecc...). Dalla distillazione del carbone è possibile anche ottenere il catrame, il benzolo, i solfati, i nitrati, i fosfati, la naftalina, la celluloide.
Le miniere di carbone
Un giacimento è formato da molti strati paralleli di carbone alternati a strati di roccia sterile. Le miniere per estrarre il carbone sono di due tipi:
-Miniera in sotterraneo: è formata da alcuni pozzi verticali che collegano i diversi livelli della miniera. Per ridurre i pericoli bisogna adottare molte misure di sicurezza.
-Miniera a cielo aperto: la crosta rocciosa che copre i filoni viene sbancata, poi inizia l’estrazione del carbone con grossi macchinari. Questo è dannoso per l’ambiente perché si crea un grosso scavo nel terreno e si sollevano grandi quantità di polvere nera inquinante.
Domande da interrogazione
- Qual è l'origine del carbone e come si è formato?
- Quali sono i diversi tipi di carbone e le loro caratteristiche principali?
- Quali sono gli impieghi principali del carbone oggi?
- Quali sono i tipi di miniere di carbone e i loro impatti ambientali?
Il carbone si è formato dalla fossilizzazione di intere foreste circa 300 milioni di anni fa, attraverso un processo di carbonizzazione che ha coinvolto la crescita di foreste in zone paludose, il loro sprofondamento e copertura con sedimenti, e la decomposizione del legno.
I tipi di carbone sono torba, lignite, litantrace e antracite, distinti per età di formazione e percentuale di carbonio. La torba è usata in agricoltura, la lignite per centrali termoelettriche, mentre litantrace e antracite sono combustibili solidi ricchi di carbonio.
Oggi il carbone è usato principalmente nelle centrali termoelettriche per produrre vapore, nei centri siderurgici trasformato in coke per gli altiforni, e nell'industria chimica per produrre vari composti come ammoniaca e prodotti sintetici.
Le miniere di carbone possono essere sotterranee, con pozzi verticali, o a cielo aperto, che comportano scavi nel terreno e sollevamento di polvere inquinante, causando danni ambientali significativi.
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