Tema 2 : Los Combustibles Fósiles

El Carbón

Índice

El Carbón

3.Concepto y Origen4.Tipos de Carbón5.Aplicaciones del carbón6.Producción mundial7.Producción en España8.Ventajas e Inconvenientes9.Impacto medioambiental10.Previsiones de futuro9. Enlaces de interés

Concepto y Origen

El carbón o carbón mineral es una roca sedimentaria utilizada como combustible fósil, de color negro, muy rico en carbono. Suele localizarse bajo una capa de pizarra y sobre una capa de arena y arcilla. Se cree que la mayor parte del carbón se formó durante la era carbonífera (hace 280 a 345 millones de años).

FormaciónEl carbón se origina por descomposición de vegetales terrestres que se acumulan en zonas pantanosas, lagunares o lo tanto, protegidos del aire que los destruiría. Comienza marinas, de poca profundidad. Quedan cubiertos de agua y, por una lenta transformación por la acción de bacterias anaerobias, un tipo de microorganismos que no pueden vivir en presencia de oxígeno. Con el tiempo se produce un progresivo enriquecimiento en carbono.

Tipos de carbón

Existen diferentes tipos de carbones minerales en función del grado de carbonificación que haya experimentado la materia vegetal que originó el carbón. El rango de un carbón mineral se determina en función de criterios tales como su contenido en materia volátil, contenido en carbono fijo, humedad, poder calorífico. A mayor rango, mayor es el contenido en carbono fijo y mayor el poder calorífico Una de las más utilizadas divide a los carbones de mayor a menor rango en:• Antracita • Bituminoso bajo en volátiles • Bituminoso medio en volátiles • Bituminoso alto en volátiles • Sub-bituminoso • Lignito • Turba

(La hulla es un carbón mineral de tipo bituminoso medio y alto en volátiles).

A plicaciones del carbón

El carbón suministra el 25% de la energía primaria consumida en el mundo, sólo por detrás del petróleo. Además es de las primeras fuentes de energía eléctrica, con 40% de la producción mundial (datos de 2006). Las aplicaciones principales del carbón son:1. Generación de energía eléctrica. Las centrales térmicas de carbón2. Coque. El coque es el producto de la pirólisis del carbón3. Siderurgia. Mezclando minerales de hierro con carbón se obtiene una aleación en la que el hierro se enriquece en carbono, obteniendo mayor resistencia y elasticidad. Dependiendo de la cantidad de carbono, se obtiene:

1. Hierro dulce: menos del 0,2% de carbono 2. Acero: entre 0,2% y 1,2% de carbono 3. Fundición: más del 1,2% de carbono

4. Industrias varias. Se utiliza en las fábricas que necesitan mucha energía en sus procesos, como las fábricas de cemento y de ladrillos. 5. Uso doméstico. Históricamente el primer uso del carbón fue como combustible doméstico.

6. Carboquímica. Mediante el proceso de gasificación se obtiene del carbón un gas llamado gas de síntesis. El gas de síntesis es una materia prima básica que puede transformarse en numerosos productos químicos de interés como, por ejemplo:

1. Amoniaco 2. Metanol 3. Gasolina y gasóleo

7. Petróleo sintético. Mediante el proceso de licuefacción directa, el carbón puede ser transformado en un crudo similar al petróleo.

Estas dos últimas aplicaciones antiguas son muy contaminantes y requieren mucha energía, desperdiciando así un tercio del balance energético global. Debido a la crisis del petróleo se han vuelto a utilizar.

Producción mundial

 Carbón bituminoso y

antracitaCarbón sub-bituminoso

y lignito2006

5.370 Mt 914 Mt

2005

4.934 Mt 906 Mt

2004

4.631 Mt 893 Mt

2003

4.231 Mt 893 Mt

2002

3.910 Mt  882 Mt

2001

3.801 Mt 897 Mt

PaísProducció

nRepública Popular China

2.482 Mt

Estados Unidos de América

990 Mt

India 427 Mt

Australia 309 Mt

Suráfrica 244 Mt

Rusia 233 Mt

Indonesia 169 Mt

Polonia 95 Mt

Kazajistán 92 Mt

Colombia 64 Mt

Los 10 países mayores productores de carbón bituminoso y antracita en el año 2006:

El carbón en España

El consumo interior bruto de carbón ascendió en 2006 a 42,1 millones de toneladas, o 26,4 millones de toneladas equivalentes de carbón , lo que representa el 12,8% del consumo de energía primaria en España. Es la tercera fuente de energía primaria de España, precedida por el petróleo y el gas natural. La importancia del carbón como fuente energética ha experimentado, no obstante, un descenso paulatino durante las últimas décadas, desde los niveles de los años 80 en torno al 25% del consumo de energía primaria hasta los niveles actuales en torno al 13%, principalmente a favor del gas natural. Pero este descenso en la participación del carbón en el consumo de energía primaria no se debe a un descenso de su consumo en valores absolutos, sino al incremento absoluto de otras fuentes de energía. España consume principalmente antracita y hulla bituminosa

V entajas e Inconvenientes

VentajasLas ventajas del carbón son que es una energía barata y con alto poder energético ya que con poco volumen de carbón se consigue mucha energía.

InconvenientesLos inconvenientes del carbón son que es bastante contaminante, y que las minas de las que se extraen ofrecen poca seguridad a los trabajadores, y los accidentes son habituales.

Impacto medioambiental

Repercusiones sobre el suelo • Explotaciones a cielo abierto, por la restauración que sufre el terreno después de esta explotación gran parte del impacto medioambiental desaparece. • Deterioro de la capa superficial, debido a la lluvia ácidaRepercusiones sobre el agua • Repercusiones térmicas. Las centrales térmicas necesitan un circuito de refrigeración para condensar el vapor. Si la central coge el agua de un río o un mar y lo vuelve a verter se produce un aumento de temperatura en el ecosistema. Si este circuito fuese cerrado se podría aprovechar este calor para generar otras energía pudiendo ser utilizada igualmente en el ámbito domestico como la calefacción. • Repercusiones químicas. Se produce principalmente en la minería y en el sistema de tratamiento de aguas

Repercusiones acústicasSobre todo las centrales térmicas, para evitar los ruidos, hacen un revestimiento especial insonoro para que no sea tanto el impacto en las poblaciones cercanas.Repercusiones sobre la atmósfera • La combustión del carbón origina también residuos que pasan a la atmósfera como los óxidos de azufre, óxidos de nitrógeno, partícula, hidrocarburos, dióxido de carbono y vapor de agua. Esto productos pueden originar problemas graves a la naturaleza si no son absorbidos por ella problemas como: • Efecto invernadero al producirse un aumento de CO2, las partículas no dejan que el calor salga fuera de la atmósfera y se produce un aumento considerable de temperatura, cambiando el clima en alguna zonas. • Lluvia ácida se produce por la emisión de azufre y óxidos de nitrógeno que se generan por la combustión de combustibles fósiles como el carbón.

Contaminación atmosférica y lluvia ácida

La lluvia ácida se produce cuando las emisiones industriales se combinan con la humedad atmosférica. Las nubes pueden llevar los contaminantes a grandes distancias, dañando bosques y lagos muy alejados de las fábricas en las que se originaron.

Efectos:

• Pérdidas de parte del manto fértil del suelo. Junto con la perdida de los bosques es un problema grave en los continentes industrializados como Europa y Norteamérica.• Contaminación de aguas y lagos que dañan la vida en los lagos y deteriora el agua que consumimos.• Deterioro en el patrimonio arquitectónico

Previsiones del Futuro

La producción de carbón ha descendido bastante desde los años 80. Se espera que esta participación del carbón siga descendiendo hasta llegar al 8%, a favor del aumento del gas natural y de las energías renovables, que duplicarían la suya con respecto al carbón. De acuerdo con la “Planificación de los sectores de electricidad y gas 2007-2016”, este cambio en la participación de fuentes energéticas viene motivado, en su mayoría, por condicionantes ambientales.

El Plan Nacional del carbón reestructurará la minería de tal forma que la producción de carbón baje y no se vean muy perjudicadas las CC.AA. Que trabajan con él,

Enlaces de interés

http://es.wikipedia.org/wiki/Carb%C3%B3n

http://www.oviedo.es/personales/carbon/carbon_mineral/carbon%20mineral.htm

http://html.rincondelvago.com/carbon.html

http://www.greenpeace.org/raw/content/espana/reports/el-carb-n-en-espa-a-un-futuro.pdf

Trabajo realizado por: Álvaro Llera y Pablo Muñoz