CarbóN

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CarbóN

  1. 1. El carbón es un recurso energético no renovable porque tarda millones de años en formarsee 1. Formación y Tipos 2. Minería del carbón 3. El Carbón la economía mundial 4. Problemas medioambientales
  2. 2. CARBÓN Combustible sólido con más de un 50% en peso de  carbono (70% en volumen) resultante de la descomposición lenta de grandes cantidades de materia vegetal durante las épocas geológicas pretéritas. Tipo de Carbón Poder calorífico Materias C% H% Otros% (Kcal/mol) Volátiles (%) Turba 57 6 37 5400 65 Lignito 72 5 23 6700 55 Hulla 87 5 8 8700 25 Antracita 96 2 2 8400 5
  3. 3. La mayor parte del carbón se formó a partir de extensos  bosques de helechos arborescentes que cubrieron amplias zonas costeras y lacustres hace 300-350 m.a.
  4. 4. CARBONIZACIÓN proceso de deshidrogenación incompleta composición química más probable Acumulación de materia  orgánica en medio anóxico aumento del contenido en C respecto a la materia orgánica Que queda cubierta por  original nuevos sedimento es un incompleta Procesos metamórficos  asociados a la orogénia hercínica van transformando dicha materia en carbón
  5. 5. 4 estadios turba lignito hulla antracita  Las diferencias se basan al tiempo que ha durado el proceso La carbonización  de carbonización se acentúa con la profundidad debido a los efectos de la presión y temperatura.
  6. 6. 1 - Turba Material ligero en el  que se observan restos de plantas Se forma en áreas  pantanosas (condiciones anaeróbicas).
  7. 7. 2- Lignito Material blando y pardo, en general  con contenidos de azufre elevados Transición entre la turba y la hulla 
  8. 8. 3 - Hulla Material negro, algo brillante, que tizna  Gran interés industrial: generación de electricidad y  obtención del coque
  9. 9. 4 - Antracita Material negro,  brillante y compacto (no tizna) Formado bajo  condiciones de P/T mayores que la hulla
  10. 10. Revolución industrial Entre 1750 y 1850  transición del medio rural al urbano en Gran Bretaña La sustitución del carbón  vegetal por la hulla en la metalurgia del hierro, y el invento de la máquina de vapor propiciaron dicho cambio
  11. 11. TIPOS DE MINAS  Subterráneas  Pozos y galerías  A cielo abierto Minería, Fuentes de energía e Industria 14
  12. 12. Mina subterránea Galería Castillete de un pozo minero
  13. 13. Aspectos sociales Condiciones de  trabajo especialmente duras Accidentes   El metano asociado al carbón puede acumularse y explotar
  14. 14. Mina a cielo abierto Lignitos de Meirama
  15. 15. Principales usos.  La industria siderúrgica.  Generación de energía eléctrica en centrales térmicas.
  16. 16. Altos hornos Se utiliza como combustible y reductor del Fe2O3 en  el altos hornos. coque siderúrgico
  17. 17. Obtención del coque Calentando el carbón 100ºC:   se desorben O, N, CH4 y H2O 100-300ºC   SH2, CO, CO2 500-600ºC   despolimerización  partículas C12  coque metalúrgico Destilación Horno de coque
  18. 18. Generación de electricidad El carbón se quema para producir vapor E. térmica => E. mecánica => E. eléctrica
  19. 19. CARBÓN EN ESPAÑA II Desde 1985: descenso producción por:   Importación de carbón mejor y más barato. ○ En 1865  Carbón asturiano 70 reales  Carbón ingles 38 reales + 32,5 reales de aduana ○ 150 años después la diferencia de precio ha aumentado  Crisis siderúrgica.
  20. 20. ¿Tiene futuro el carbón? Reducción, a lo largo del  siglo XX, del % de carbón en el mix energético mundial ¼ dela energía que  consumimos proviene del carbón Las políticas actuales  buscan reducir este porcentaje
  21. 21. Pero… ¿Qué combustible es abundante en la Tierra? Las reservas de carbón  pueden durar cientos de años al ritmo de consumo actual Estados Unidos  (26%), Rusia (27%) y China (30%) poseen las mayores reservas
  22. 22. Siglo XIX y principios Solo se quema en del XX centrales térmicas  Usado en el transporte, cocinas y  calefacciones  Mayor domésticas control de  emisión  Difusión de contaminantes Antes Ahora
  23. 23. Pero… Múltiples impactos Escombreras  Lluvia ácida  ○ 1 Tm carbón  25 Tm de  Sox - NOx escombro Efecto invernadero  Deterioro paisaje  CO2  Drenaje ácido (lavado)  Polvo (molienda)  ligados a la extracción ligados a la combustión
  24. 24. Y nuevas soluciones emisión impactos remedios CENIZAS Problemas Añadiendo caliza en la caldera respiratorios sustituyen al cemento Suciedad Ciclones SOx Lluvia ácida Lavado del carbón Fijación del S por las cenizas Desulfurización del gas de combustión NOx Smog fotoquímico Catalizadores en chimenea Lluvia ácida CO2 Efecto invernadero Secuestros del CO2
  25. 25. Combustión avanzada Gasificación   Carbón + H2O + O2  CO + H2 + CH4  En presencia de catalizadores ○ CO + H2O  CO2 + H2 El H2, se emplea en centrales de ciclo  combinado  CO2 resultante del proceso de gasificación  alternativas de almacenamiento  secuestro del CO2
  26. 26. Secuestro del carbón Almacenamiento del CO2 durante periodos  muy dilatados de tiempo, mediante técnicas  biológicas  geológicas
  27. 27. Técnicas biológicas Fertilización del agua  marina con Fe o con urea  Blooms de algas Reforestación  Incremento de la fotosíntesis
  28. 28. Técnicas geológicas Inyección en yacimientos de petróleo, gas o carbón  Almacenamiento en aguas oceánicas profundas  Fijándolo como silicato cálcico al reaccionar con rocas  ultrabásicas  Mg2SiO4 + 2CO2 = 2MgCO3 + SiO2
  29. 29. Gasificación subterránea

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