Industria carbonifera

Industria carbonifera

Carbunele de pamant este o roca sedimentara caustobiolitica si provine din carbonizarea resturilor vegetale.Procesul de transformare se desfasoara lent,in absenta oxigenului atmospheric,la presiuni si temperaturi ridicate care depend de adancimea la care se afla acumularile vegetale.In compozitia chimica a carbunilor predomina carbonul(55-96,5 %),urmat de oxygen(25-40%),hydrogen(1-6%)azot(sub 2%),fosfor,sulf.Formarea carbunilor a avut loc in ere geologice diferite.Substantele carbunoase sunt intalnite chiar in strate precambriene.Acumularile de carbine dateaza insa din permocarbonifer pana in Neozoic.Ca urmare a puterii calorice pe care o degaja,carbunii sunt folositi pe scara larga in industria energetica.Carbunii superiori dezvolta 7.000-9.000kcal/kg,iar cei inferiori 2.600-5000kcal/kg.De asemenea carbunii superiori sunt folositi la obtinerea cocsului care rezulta din procesul de carbonizare la temperaturi inalte.

Clasificarea carbunilor:

Pentru clasificarea carbunilor se tine seama de origine,vechime,compozitie,putere calorica,umiditate,reziduri provenite din arderea si prelucrarea lor.Dupa aceste criterii au fost deosebiti carbuni superiori(antracit,huila)si carbuni inferiori(carbine brun,lignit si turba).

Antracitul are un continut ridicat de carbon (89 -96,5%)si contine putina apa si materii volatile.Are o putere calorica cuprinsa intre 7.800-9.000kcal/kg si arde cu flacara scazuta,fara fum.

Huila se prezinta ca un carbune compact,fibros sau sistos,negru stralucitor,dur dar sfaramicios.Contine intre 76-90% carbon,4-6% oxygen,5% hydrogen si apa.Puterea calorica este de 7.000-9.000kcal/kg.Se foloseste la fabricarea cocsului,a gazului de iluminat si a gudroanelor.

Carbunele brun varietate de carbine humic,este compact,lucios si casant.Contine 66-79% carbon si are o putere calorica de 3.500-5.000kcal/kg.Se utilizeaza cu precadere drept combustibil,dar poate fi si cocsificat.Procente mai ridicate de carbon(70%) si o putere calorica sporita(7.000kcal/kg) au carbunii bituminosi,dar in multe zacaminte se gasesc carbuni bruni pamantosi sau lemnosi ,care au un continut mai scazut de carbon.

Lignitul pastreaza partial structura lemnoasa si are o putere calorica redusa,de 2.600-4.100kcal/kg cu o larga utilizare in energetica,la transporturi si incalzirea locuintelor.

Turba contine resturi vegetale incomplete carbonizate,fapt ce arata varsta recenta.Poate avea 40-95% apa.In stare uscata contine 40-60% carbon,28-40% oxygen si intre 4-7% hridogen.Are o putere calorica redusa,900-1.500 kcal/kg si se foloseste ca material izolant si amendament in floricultura.

Rezervele de carbuni

Primele evaluari ale resurselor carbonifere au fost facute la Congresul International de Geologie de la Torino(1913),ele fiind appreciate la cca 7.100 mld.tone,cu urmatoarea repartitie:America de Nord 68%,Asia 17%,Europa 10%,Africa 3%,Australia 2%.Intensificarea lucrarilor de identificare a noilor zacaminte a condos la marirea potentialului resurselor carboniferela cca 16.500 mld tone.Repartitia geografica a rezervelor carbonifere arata ca 95% din total sunt concentrate in Emisfera Nordica,in special intre paralelele de 35 si 60 grade.Cele mai mari reserve apartin Federatiei Ruse-241 mld. tone,urmata de SUA-240 mld.tone,R.P Chineza-114 mld.tone,Australia-90 mld tone,Germania-80 mld tone,India-62 mld tone,Africa de Sud-55 mld tone.In structura rezervelor mondiale exista o usoare dominare a carbunilor superiori(519 mld.tone),fata de cei inferiori(512 mld.tone).Cele mai mari detinatoare de rezerve,Federatia Rusa si SUA,au reserve mai mari de carbuni inferiori.

Productia de carbine

Productia mondiala de carbine a crescut continuu,desi ponderea acestui combustibil a scazut in balanta de energie primara.In 1890,se extrageau 512 mld.tone ,iar in 1910,s-a ajuns la 1,5 mld.tone datorita cresterii numarului de masini cu abur si cresterii cererii de carbune cocsificabil .In structura productiei domina net carbunii superiori,care reprezinta 78%;dintre marile tari producatoare doar Germania are o productie dominate de carbunii inferiori.

R.P. Chineza a avut o crestere deosebita a industriei carbonifere dupa anul 1950 si produce astazi 1,4 mld.tone.,ceea ce reprezinta 29% din totalul mondial.Carbunii sunt principala sursa de energie a tarii(80%).Regiunea de Nord-Est detine cele mai mari zacaminte:Fushun,cu mari exploatari in cariera,Benxi si Fushun(cel mai mare din lume).In partea nordica a tarii,cele mai importante bazine sunt:Taiyuan si Datong.In R.P. Chineza Centrala si de Sud domina zacamintele de carbuni inferiori,cele mai mari exploatari fiind in provinciile Yunnan si Hunan.

S.U.A. a detinut multa vreme suprematia in industria carbonifera,iar in present se situeaza pe o pozitie secunda cu o productie totala de 988 mil tone.in 1997,din care 900 mil.tone. carbuni superiori.Cea mai mare productie este data de regiunea Muntilor Appalachi,in care se remarca exploatarile din statele Pennsylvania,Virginia de Vest si Alabama.

O alta regiune carbonifera importanta este situate la est de fluvial Mississippi(Bazinul Central Estic),cu exploatari in statele Illinois,Inidiana ,Kentucky,Ohio.E a este completa cu Bazinul Central Vestic, cu zacaminte pe teritoriile statelor Iowa,Missouri,Nebraska.Cele mai mari reserve sunt situate in regiunea Muntilor Stancosi(75%),dar participarea la productia tarii este mai redusa(35%).Zacamintele sunt de calitate inferioara,fata de regiunea Central-Estica si Vestica si se afla pe teritoriile statelor Dakota de Nord,Colorado si Wyoming.

India este a doua producatoare asiatica si a treia mondiala (333 mil.tone)cu o productie aproape in exclusivitate formata din huila.Cele mai mari exploatari se afla la Vest de Calcutta,in statele Bengalul de Vest,Madhya-Pradesh,Bihar.In partea Central-Estica se remarca zacamintele de pe Valea Godavari,iar in regiunea estica exploatarile din apropiere de Madras.

Germania se remarca printr-o productie mare de carbuni energetici(20%din totalul mondial).Zacamintele cele mai mari pentru aceasta categorie se afla in Germania de Est,in regiunea Saxono-Thuringiana,care produce peste 50% din productia nationala.Rezerve mari se afla si in bazinul Lauchhammer,dar productia este mai scazuta.Exploatari de carbuni inferiori se afla si in Germania de Vest-bazinele Aachen,Ville-Koln.

Bazinul Ruhr reprezinta principala regiune de extractie a carbunilor superiori.Rezervele sunt estimate la peste 20 mld.tone concentrate in 124 de straturi care contin insa si aproape 10 mld.tone.de carbuni inferiori.

Federatia Rusa are mari bazine carbonifere in partea europeana,dar mai ales in partea asiatica.Bazinul Peciora dispune de reserve mari de carbuni superiori si este considerat cel mai extins bazin carbonifer al Europei;cunoscut si sub numele de "Donbasul Polar", alimenteaza regiunea Sankt Petersburg si chia regiunea industriala a Moscovei.

Bazinul Moscova poseda rezerve mari de carbuni energetici si este principala sursa de combustibili pentru industria energiei electrice din aceasta regiune.In regiunea muntilor Ural sunt cateva bazine carbonifere care au importanta deosebita pentru industria din aceasta zona:Ekaterinburg,Kizel si Celeabinsk.

Bazinul Kuznetk situate pe raul Tomi,affluent al fluviului Obi,detine cca 200 de straturi carbonifere si este cel mai important pentru productia tarii(35%)

Australia este o mare detinatoare de reserve si a cincea producatoare mondiala,a inregistrat o crestere usoara a productiei in ultimii ani,mai ales pentru carbuni superiori.Cea mai mare parte a zacamintelor se afla in regiunea Alpilor Australieni unde se remarca bazinele:Sydney,Ipswich,Newcastel,Blair Athol.

Africa de Sud se remarca prin existenta unor reserve formate in totalitate din carbuni superiori.Zacaminte importante se exploateaza in provincia Transvaal bazinul Withbank)

Polonia detine reserve apreciabile de huila in sudul tarii(Silezia Superioara)care insumeaza peste 90% din rezervele tarii.Celelalte zacaminte de huila se afla in Silezia Inferioara-bazinul Wallbrzych si in Podisul Lublin.Prezenta a doua cai navigabile importante-Odra si Wisla este un avantaj deosebit pentru transportul carbunilor spre porturile situate la Marea Baltica.Carbuni inferiori se exploateaza in bazinele Turow si Konin-Turek.Productia de huila a Poloniei provine din 66 de mine subterane situate aproape in totalitate,in Silezia Superioara.

Ucraina are un important bazin carbonifer-Donetk,care ii asigura aproape intreaga productie de carbune.Zacamintele sunt in cea mai mare parte(cca60%)formate din carbuni energetici.Acest bazin contine cca 300 de straturi din care se exploateaza cca 100 si este considerat bazinul cu cea mai ridicata pondere a carbunilor cocsificabili din Europa.

Kazahstan dispune de reserve care ar putea asigura productia pentru cca 100 de ani.Principalul bazin carbonifer este Karaganda situate la nord de Lacul Balhas,cu exploatari de huila cocsificabila,dar si de carbine brun.

Productii semnificative de carbuni detin si alte tari dintre care amintim:

Marea Britanie a dominat industria carbonifera mai mult de 100 de ani.Prezenta minereurilor de fier a determinat dezvoltarea unei puternice siderurgii.In ultimul deceniu, productia a scazut foarte mult ajungand la 48 mil.tone. in 1997,fata de 100 mil.tone. in 1990 si peste 2 mil.tone. dupa cel de-al doilea razboi mondial.Cea mai mare parte a productiei este data de bazinele:Wales(Tara Galilor),Yorkshire,Northhumberland,25% fiind obtinuta in exploatari de suprafata.

Cehia are o productie dominate de carbunii inferiori-57 mil.tone.,fata de 17 mil.tone,productie de carbuni superiori.Principala regiune carbonifera este Ostrava-Karvina in Silezia Ceha cu reserve de carbuni cocsificabili.Carbuni superiori se extrag din bazinele Rosice(la vest de Brno),Plsen si Kladno.Productia de carbuni inferiori este data,in cea mai mare parte,de Boemia Nordica si bazinele Most si Sokolov.

Canada are o productie echilibrata(35 mil tone carbuni superiori si 36 mil tone carbuni inferiori).Cele mai importante sunt exploatarile din partea estica:Noua Scotie,New Brunswich si cele din provincial Alberta si Saskatchewan(cele 25 de mine de aici asigura 95% din productia totala)