Carbón bituminoso
El carbón es una roca sedimentaria combustible de color negro o negro parduzco, formada como estratos rocosos denominados filones de carbón. El carbón se compone principalmente de carbono con cantidades variables de otros elementos, principalmente hidrógeno, azufre, oxígeno y nitrógeno[1].
El carbón se forma cuando la materia vegetal muerta se descompone en turba y se convierte en carbón por el calor y la presión del enterramiento profundo a lo largo de millones de años[2]. Los grandes yacimientos de carbón se originan en los antiguos humedales llamados bosques de carbón que cubrían gran parte de las zonas tropicales de la Tierra durante el Carbonífero tardío (Pennsylvanian) y el Pérmico[3][4]. Sin embargo, muchos yacimientos de carbón importantes son más jóvenes y se originan en las eras Mesozoica y Cenozoica.
El carbón se utiliza principalmente como combustible. Aunque el carbón se conoce y utiliza desde hace miles de años, su uso fue limitado hasta la Revolución Industrial. Con la invención de la máquina de vapor, el consumo de carbón aumentó. En 2020, el carbón suministraba aproximadamente una cuarta parte de la energía primaria del mundo y más de un tercio de su electricidad[5] Algunos procesos de fabricación de hierro y acero y otros procesos industriales queman carbón.
Energía del carbón
El carbón es una roca sedimentaria combustible de color negro o negro parduzco, formada como estratos rocosos denominados filones de carbón. El carbón se compone principalmente de carbono con cantidades variables de otros elementos, principalmente hidrógeno, azufre, oxígeno y nitrógeno[1].
El carbón se forma cuando la materia vegetal muerta se descompone en turba y se convierte en carbón por el calor y la presión del enterramiento profundo a lo largo de millones de años[2]. Los grandes yacimientos de carbón se originan en los antiguos humedales llamados bosques de carbón que cubrían gran parte de las zonas tropicales de la Tierra durante el Carbonífero tardío (Pennsylvanian) y el Pérmico[3][4]. Sin embargo, muchos yacimientos de carbón importantes son más jóvenes y se originan en las eras Mesozoica y Cenozoica.
El carbón se utiliza principalmente como combustible. Aunque el carbón se conoce y utiliza desde hace miles de años, su uso fue limitado hasta la Revolución Industrial. Con la invención de la máquina de vapor, el consumo de carbón aumentó. En 2020, el carbón suministraba aproximadamente una cuarta parte de la energía primaria del mundo y más de un tercio de su electricidad[5] Algunos procesos de fabricación de hierro y acero y otros procesos industriales queman carbón.
Diagrama de formación del carbón
El carbón se formó hace millones de años, cuando la Tierra estaba cubierta de enormes bosques pantanosos en los que crecían plantas como helechos gigantes, juncos y musgos. A medida que las plantas crecían, algunas morían y caían a las aguas del pantano. Nuevas plantas crecían para ocupar su lugar y, cuando éstas morían, crecían aún más. Con el tiempo, el pantano se llenó de una espesa capa de plantas muertas que se pudrían. La superficie de la tierra cambió y entró agua y suciedad, deteniendo el proceso de descomposición. Crecieron más plantas, pero también murieron y cayeron, formando capas separadas. Al cabo de millones de años se habían formado muchas capas, una encima de otra. El peso de las capas superiores, el agua y la suciedad comprimieron las capas inferiores de materia vegetal. El calor y la presión produjeron cambios químicos y físicos en las capas vegetales que expulsaron el oxígeno y dejaron ricos depósitos de carbono. Con el tiempo, el material que había sido vegetal se convirtió en carbón.
El carbón se clasifica en tres tipos principales: lignito, carbón bituminoso y antracita. Estas clasificaciones se basan en la cantidad de carbono, oxígeno e hidrógeno presentes en el carbón. El carbón se define como una roca fácilmente combustible que contiene más del 50% en peso de carbono. Otros componentes del carbón son el hidrógeno, el oxígeno, el nitrógeno, la ceniza y el azufre. Algunos de los componentes químicos indeseables son el cloro y el sodio. En el proceso de transformación (carbonificación), la turba se transforma en lignito, el lignito en subbituminoso, el carbón subbituminoso en bituminoso y el carbón bituminoso en antracita.
Usos del carbón
La Era Carbonífera (359,2-299 MYA) fue una época extraordinaria en la historia de la Tierra. Uno de los resultados clave de esta era es cómo creó las condiciones perfectas para la formación del carbón y la producción de gigatoneladas de hidrocarburos.
A medida que pasaban los millones de años, los árboles morían y caían al suelo. Con el tiempo, había tantos árboles que se apilaban unos sobre otros. Si tenemos en cuenta todas las reservas de carbón del mundo, el 90% procede de esa época.
Si un árbol cae en el bosque, ¿qué le ocurre? En nuestra época, diminutas bacterias, hongos y microbios microscópicos los descomponen. Rompen los enlaces de carbono de la madera, lo que libera oxígeno y carbono al aire.
Pero la diferencia clave con el periodo Carbonífero es que la mayoría de estos organismos microscópicos aún no han evolucionado. Si estos organismos microscópicos hubieran existido, el carbono no habría permanecido en la madera.
En lugar de liberar carbono y oxígeno al aire, se crearon las condiciones perfectas para la formación de carbón a partir de estos árboles caídos. Esto se debe a que todo el carbono permaneció en la madera para convertirse en el ingrediente principal de los hidrocarburos.