Carbón
Integrantes: juan Garcia, Mateo Diehl
que es el carbon?
El carbón o carbón mineral es una roca sedimentaria de color negro, muy rica
en carbono y con cantidades variables de otros elementos, principalmente
hidrógeno, azufre, oxígeno y nitrógeno. Principalmente es utilizada como
combustible fósil
HISTORIA DEL CARBÓN
No se sabe muy bien, pero parece que de forma conocida, el carbón mineral
empezó a utilizarse como combustible en China, hace unos 2000 años.
También se dice que los ingleses conocieron su uso por aquella época y que de
ellos aprendieron los romanos.
Por el contrario, sí existen referencias muy antiguas del uso del carbón
vegetal que se obtiene por calentamiento de la madera en ausencia de
oxigeno. Se tienen datos de que a partir del siglo XI el carbón mineral ya se
utilizaba en Inglaterra, y en el siglo XIII los ingleses lo explotaban y lo
transportaban en barcos a En 1670 se descubrió que al calentar carbón se
obtenía un gas luminoso. Un siglo después William Murdock iluminaba su casa
con gas obtenido de la destilación del carbón. Pero el carbón alcanzó
importancia cuando Abraham Darby descubrió en los primeros años del siglo
XVIII el proceso que permite obtener coque a partir del carbón.
La máquina de vapor de doble efecto inventada por James Watt y patentada
en 1769 dio origen a la llamada Revolución Industrial, y el carbón se convirtió
en uno de los principales protagonistas de la misma. James Prescott Joule
determinó la relación de equivalencia entre el calor y la energía mecánica lo
que permitió introducir mejoras haciendo máquinas más eficientes.
Paises con mayores reservas de carbón(En millones de toneladas (teragramos))
País Antracita(usado
como combustible en
centrales termicas)
y
bituminoso(utilizad
o para aleacciones)
Sub-bituminoso
(usado para hacer
coque)
Lignito
(usado en centrales
electricas)
Total Porcentaje
Estados Unidos 108,501 98,618 30,176 237,295 22.6
Rusia 49,088 97,472 10,450 157,010 14.4
China 62,200 33,700 18,600 114,500 12.6
Australia 37,100 2,100 37,200 76,400 8.9
India 56,100 0 4,500 60,600 7.0
Alemania 99 0 40,600 40,699 4.7
Kazajistán 21,500 0 12,100 33,600 3.9
Ucrania 15,351 16,577 1,945 33,873 3.9
Sudáfrica 30,156 0 0 30,156 3.5
Serbia 9 361 13,400 13,770 1.6
Los exportadores más grandes del mundo son:
Indonesia es el exportador de carbón más grande del mundo con 429.060.820,965 Toneladas de exportación por año.
Australia ocupa el segundo lugar con 366.871.775,837 toneladas de exportación anual.
Con 210.278.665,702 toneladas de exportación por año,
Federación Rusa es el tercer mayor exportador de carbón.Los importadores más grandes del mundo son:
República Popular
Los importadores más grandes del mundo son:
China es el importador de carbón más grande del mundo con 281.336.263,084 toneladas de importación por año.
India ocupa el segundo lugar con 223.911.595,978 toneladas de importación anual.
Con 189.329.059,84 Toneladas de importación por año, Japón es el tercer mayor importador de carbón.
IMPACTO AMBIENTAL
Pese a su apariencia hasta inofensiva, el carbón provoca serios daños al medio ambiente, principalmente
porque su utilización como fuente de energía se da por medio de la combustión que libera grandes cantidades
de gases. Además, las explotaciones mineras a cielo abierto también generan graves daños al medio
ambiente, principalmente por los líquidos que se desprenden durante el proceso.
En el proceso de combustión se libera sustancias contaminantes que se vierten al medioambiente y que traen
aparejados efectos nocivos como la lluvia ácida, el efecto invernadero y la formación de smog(una forma de
contaminación atmosférica debido, principalmente, a las emisiones de los coches, de fábricas e incluso a la
combustión de carbón.), tres de las grandes problemáticas ambientales de esta era. Según un informe
difundido por la Organización Mundial de la Salud (OMS), la contaminación generada por el uso de
combustibles sólidos como el carbón en los hogares, provoca el 5 por ciento de las muertes y enfermedades
en 21 países, Los contaminantes del carbón afectan a los principales sistemas de órganos del cuerpo y provoca
enfermedades cardíacas, cáncer, accidentes cerebro-vasculares y enfermedades crónicas del aparato
respiratorio inferior. la mayor parte de ellos del África.
usos y derivados del carbon
El carbón suministra el 25% de la energía primaria consumida en el mundo, solo por detrás del petróleo. Además es de las primeras
fuentes de energía eléctrica, con el 40% de producción mundial. Algunos de sus más importantes usos corresponden a la generación de
electricidad, la producción de acero y la fabricación de cemento.
Generación de energía eléctrica: los centrales térmicos de carbón pulverizados constituye la principal fuente de energía eléctrica en el
mudo.
Coque: producto de la pirolisis del carbón en ausencia del aire. Es utilizado como combustible y reductor en distintas empresas,
principalmente en los altos hornos.
Siderurgia: mezclando los minerales de hierro con carbónse obtiene una aleación en la que el hierro se enriquece en carbono obteniendo
una mayor resistencia y elasticidad. Como resultado de la mezcla se obtiene: hierro dulce con 0,2% de carbón, acero entre 0,2% y 1,2 de
carbón, fundición más del 1,25 de carbón.
Carboquímica: es practicada principalmente en África del sur y China. Mediante el proceso de gasificación se obtiene un gas llamado gas
de síntesis, compuesto principalmente de hidrogeno y monóxido de carbono. De esta mezcla se obtienen numerosos productos químicos
tales como: amoniaco, metanol, gasolina y gasóleo a través del proceso Fischer-tropsh.
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, desprendiendo así un tercio del balance
energético global. Debido a la crisis del petróleo se han vuelto a utilizar.
Métodos de extracción
Minería superficial moderna
Cuando los mantos de carbón se encuentran cerca de la superficie, es más económico extraer el carbón utilizando las llamadas
técnicas a cielo abierto. La minería a cielo abierto recupera una proporción más grande de carbón que los métodos subterráneos.
Las minas a cielo abierto pueden llegar a cubrir áreas de aproximadamente varios kilómetros cuadrados y usar piezas de equipos
más largas. Este equipo pude incluir el siguiente: dragalinas encargadas de quitar los materiales encontrados encima de los
depósitos de carbón, palas, grandes camiones para transportar tanto el carbón como el material superior removido, excavadora
de rueda de cangilones y transportadoras. En este proceso de minería, los explosivos son usados primero para romper a través
de la superficie, o cualquier material por encima del área de minería. Se remueve el escombro con dragalinas o palas y camiones.
Una vez que los mantos de carbón se encuentran expuestos, son taladrados, fracturados y minados a fondo en franjas. El carbón
es posteriormente cargado en grandes camiones para el transporte hacia la planta preparadora de carbón o directamente donde
será utilizado.
En las minas de cielo abierto de Estados Unidos se extrae hulla. En Canadá, Australia y Sudáfrica la minería a cielo abierto es
usada tanto para carbón térmico como para metalúrgico. En Nueva Gales del Sur la minería a cielo abierto para la obtención de
antracita es practicada. El 80% de la producción en Australia se debe a minería superficial, mientras que en EU representa el
67%. Mundialmente, alrededor del 40% de la producción de carbón involucra minería superficial.
Minería por franjas
La minería por franjas expone el carbón a través de remover las rocas encima de los mantos de carbón en cortes largos o tiras.
Las rocas de la primera tira es depositada en un área fuera del área de minería. Las rocas del corte subsecuente es depositada
como relleno en el corte anterior removido. Usualmente el proceso consiste en taladrar la tira de roca pegada a la tira
anteriormente excavada.
Los agujeros se llenan de explosivos y se explotan. La sobrecarga se retira a continuación, utilizando equipos de movimiento de
tierra de gran tamaño como dragas, pala y camiones, excavadoras y camiones, o excavadoras de rueda de cangilones
transportadores. Esta sobrecarga se pone en la franja previamente extraída (y ahora vacía). Cuando se elimina toda la
sobrecarga, la veta de carbón subyacente estará expuesta (un 'bloque' de carbón). Este bloque de carbón puede ser perforado y
explotado (si está duro) o de lo contrario será cargado en camiones o transportadores para el transporte a la planta de
preparación (o lavado) de carbón. Una vez que esta tira está vacía de carbón, se repite el proceso con una nueva tira creada
junto a ésta. Este método es el más adecuado para áreas con terreno plano.
El equipo a utilizar depende de las condiciones geológicas. Por ejemplo, para eliminar las rocas que están sueltas o no
consolidadas, una excavadora de rueda de cangilones podría ser el más productivo. La vida de algunas minas de la zona puede ser
más de 50 años.
Minería de contorno
El método de extracción de contorno consiste en retirar el material estéril encima de los mantos de carbón, siguiendo las curvas
de nivel a lo largo de una acción de carbón sin la eliminación del escombro.
Minería de retiro de cimas montañosas
La minería de carbón de cima de montaña es una práctica de minería de superficie que implica la remoción de cimas de las
montañas para exponer las vetas de carbón, y la eliminación del escombro asociado a la minería en "valles de llenado" adyacentes.
El llenado de valles ocurre en terreno escarpado donde hay alternativas de disposición limitadas.
La minería de retiro de cimas montañosas combina los métodos de minería de área y contorno. En áreas con terreno ondulado o
empinado con una veta de carbón producida cerca de la cima de una loma o colina, toda la parte superior se retira en una serie de
cortes paralelos. El escombro se deposita en los valles y hondonadas cercanas. Este método por lo general deja cimas y colinas
como mesetas planas.5 El proceso es muy controversial por los drásticos cambios en la topografía, por el rellenado valles con los
desechos de minería, y por la cobertura de flujos y perturbación de los ecosistemas.910
El despojo se coloca a la cabeza de un valle estrecho, empinado o hueco. En preparación para el llenado de esta zona, la
vegetación y el suelo se eliminan y un drenaje de roca se construye por el centro del área por cubrir, donde existía previamente
un curso de drenaje natural. Cuando se completa el llenado, en este drenaje inferior se formará un sistema de escurrimiento
continuo de agua desde el extremo superior del valle hasta el extremo inferior del relleno
Problemas del carbón
Pese a su aspecto inofensivo el carbón es un material muy contaminante porque su combustión libera al aire
diversos contaminantes y toxinas como el mercurio, plomo, dióxido de azufre, bióxido de carbono, óxidos de
nitrógeno y metales pesados. También como se lo suele extraer en minas de cielo abierto esto genera un
gran impacto al ecosistema por la destruccion del entorno y por los químicos que se usan
Reservas en la actualidad
A finales de 2009 las reservas de carbón recuperable ascendieron a unos 800 o 900 gigatones. La
Administración de Información de Energía de los Estados Unidos (EIA) estableció las reservas mundiales en
930 mil millones de toneladas al menos1(equivalente a 843 gigatoneladas) a partir de 2006. Al ritmo de
extracción actual, se suponía que debían durar 132 años.2Sin embargo, la tasa de consumo de carbón se
incrementa en 2 - 3% por año, estableciendo la tasa de crecimiento en 2,5%, liente para proporcionar a todo
el planeta toda la energía necesaria durante 37 años (suponiendo 0% de crecimiento de la demanda e
ignorando la necesidad de transporte de los combustibles líquidos).
Fuentes:
Wikipedia
investigacion y ciencia
Drummond Company
SGK-Planet
EL PAÍS

carbón (2).pdf

  • 1.
  • 2.
    que es elcarbon? El carbón o carbón mineral es una roca sedimentaria de color negro, muy rica en carbono y con cantidades variables de otros elementos, principalmente hidrógeno, azufre, oxígeno y nitrógeno. Principalmente es utilizada como combustible fósil
  • 3.
    HISTORIA DEL CARBÓN Nose sabe muy bien, pero parece que de forma conocida, el carbón mineral empezó a utilizarse como combustible en China, hace unos 2000 años. También se dice que los ingleses conocieron su uso por aquella época y que de ellos aprendieron los romanos. Por el contrario, sí existen referencias muy antiguas del uso del carbón vegetal que se obtiene por calentamiento de la madera en ausencia de oxigeno. Se tienen datos de que a partir del siglo XI el carbón mineral ya se utilizaba en Inglaterra, y en el siglo XIII los ingleses lo explotaban y lo transportaban en barcos a En 1670 se descubrió que al calentar carbón se obtenía un gas luminoso. Un siglo después William Murdock iluminaba su casa con gas obtenido de la destilación del carbón. Pero el carbón alcanzó importancia cuando Abraham Darby descubrió en los primeros años del siglo XVIII el proceso que permite obtener coque a partir del carbón. La máquina de vapor de doble efecto inventada por James Watt y patentada en 1769 dio origen a la llamada Revolución Industrial, y el carbón se convirtió en uno de los principales protagonistas de la misma. James Prescott Joule determinó la relación de equivalencia entre el calor y la energía mecánica lo que permitió introducir mejoras haciendo máquinas más eficientes.
  • 4.
    Paises con mayoresreservas de carbón(En millones de toneladas (teragramos)) País Antracita(usado como combustible en centrales termicas) y bituminoso(utilizad o para aleacciones) Sub-bituminoso (usado para hacer coque) Lignito (usado en centrales electricas) Total Porcentaje Estados Unidos 108,501 98,618 30,176 237,295 22.6 Rusia 49,088 97,472 10,450 157,010 14.4 China 62,200 33,700 18,600 114,500 12.6 Australia 37,100 2,100 37,200 76,400 8.9 India 56,100 0 4,500 60,600 7.0 Alemania 99 0 40,600 40,699 4.7 Kazajistán 21,500 0 12,100 33,600 3.9 Ucrania 15,351 16,577 1,945 33,873 3.9 Sudáfrica 30,156 0 0 30,156 3.5 Serbia 9 361 13,400 13,770 1.6
  • 5.
    Los exportadores másgrandes del mundo son: Indonesia es el exportador de carbón más grande del mundo con 429.060.820,965 Toneladas de exportación por año. Australia ocupa el segundo lugar con 366.871.775,837 toneladas de exportación anual. Con 210.278.665,702 toneladas de exportación por año, Federación Rusa es el tercer mayor exportador de carbón.Los importadores más grandes del mundo son: República Popular Los importadores más grandes del mundo son: China es el importador de carbón más grande del mundo con 281.336.263,084 toneladas de importación por año. India ocupa el segundo lugar con 223.911.595,978 toneladas de importación anual. Con 189.329.059,84 Toneladas de importación por año, Japón es el tercer mayor importador de carbón.
  • 6.
    IMPACTO AMBIENTAL Pese asu apariencia hasta inofensiva, el carbón provoca serios daños al medio ambiente, principalmente porque su utilización como fuente de energía se da por medio de la combustión que libera grandes cantidades de gases. Además, las explotaciones mineras a cielo abierto también generan graves daños al medio ambiente, principalmente por los líquidos que se desprenden durante el proceso. En el proceso de combustión se libera sustancias contaminantes que se vierten al medioambiente y que traen aparejados efectos nocivos como la lluvia ácida, el efecto invernadero y la formación de smog(una forma de contaminación atmosférica debido, principalmente, a las emisiones de los coches, de fábricas e incluso a la combustión de carbón.), tres de las grandes problemáticas ambientales de esta era. Según un informe difundido por la Organización Mundial de la Salud (OMS), la contaminación generada por el uso de combustibles sólidos como el carbón en los hogares, provoca el 5 por ciento de las muertes y enfermedades en 21 países, Los contaminantes del carbón afectan a los principales sistemas de órganos del cuerpo y provoca enfermedades cardíacas, cáncer, accidentes cerebro-vasculares y enfermedades crónicas del aparato respiratorio inferior. la mayor parte de ellos del África.
  • 7.
    usos y derivadosdel carbon El carbón suministra el 25% de la energía primaria consumida en el mundo, solo por detrás del petróleo. Además es de las primeras fuentes de energía eléctrica, con el 40% de producción mundial. Algunos de sus más importantes usos corresponden a la generación de electricidad, la producción de acero y la fabricación de cemento. Generación de energía eléctrica: los centrales térmicos de carbón pulverizados constituye la principal fuente de energía eléctrica en el mudo. Coque: producto de la pirolisis del carbón en ausencia del aire. Es utilizado como combustible y reductor en distintas empresas, principalmente en los altos hornos. Siderurgia: mezclando los minerales de hierro con carbónse obtiene una aleación en la que el hierro se enriquece en carbono obteniendo una mayor resistencia y elasticidad. Como resultado de la mezcla se obtiene: hierro dulce con 0,2% de carbón, acero entre 0,2% y 1,2 de carbón, fundición más del 1,25 de carbón. Carboquímica: es practicada principalmente en África del sur y China. Mediante el proceso de gasificación se obtiene un gas llamado gas de síntesis, compuesto principalmente de hidrogeno y monóxido de carbono. De esta mezcla se obtienen numerosos productos químicos tales como: amoniaco, metanol, gasolina y gasóleo a través del proceso Fischer-tropsh. 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, desprendiendo así un tercio del balance energético global. Debido a la crisis del petróleo se han vuelto a utilizar.
  • 8.
    Métodos de extracción Mineríasuperficial moderna Cuando los mantos de carbón se encuentran cerca de la superficie, es más económico extraer el carbón utilizando las llamadas técnicas a cielo abierto. La minería a cielo abierto recupera una proporción más grande de carbón que los métodos subterráneos. Las minas a cielo abierto pueden llegar a cubrir áreas de aproximadamente varios kilómetros cuadrados y usar piezas de equipos más largas. Este equipo pude incluir el siguiente: dragalinas encargadas de quitar los materiales encontrados encima de los depósitos de carbón, palas, grandes camiones para transportar tanto el carbón como el material superior removido, excavadora de rueda de cangilones y transportadoras. En este proceso de minería, los explosivos son usados primero para romper a través de la superficie, o cualquier material por encima del área de minería. Se remueve el escombro con dragalinas o palas y camiones. Una vez que los mantos de carbón se encuentran expuestos, son taladrados, fracturados y minados a fondo en franjas. El carbón es posteriormente cargado en grandes camiones para el transporte hacia la planta preparadora de carbón o directamente donde será utilizado. En las minas de cielo abierto de Estados Unidos se extrae hulla. En Canadá, Australia y Sudáfrica la minería a cielo abierto es usada tanto para carbón térmico como para metalúrgico. En Nueva Gales del Sur la minería a cielo abierto para la obtención de antracita es practicada. El 80% de la producción en Australia se debe a minería superficial, mientras que en EU representa el 67%. Mundialmente, alrededor del 40% de la producción de carbón involucra minería superficial.
  • 9.
    Minería por franjas Laminería por franjas expone el carbón a través de remover las rocas encima de los mantos de carbón en cortes largos o tiras. Las rocas de la primera tira es depositada en un área fuera del área de minería. Las rocas del corte subsecuente es depositada como relleno en el corte anterior removido. Usualmente el proceso consiste en taladrar la tira de roca pegada a la tira anteriormente excavada. Los agujeros se llenan de explosivos y se explotan. La sobrecarga se retira a continuación, utilizando equipos de movimiento de tierra de gran tamaño como dragas, pala y camiones, excavadoras y camiones, o excavadoras de rueda de cangilones transportadores. Esta sobrecarga se pone en la franja previamente extraída (y ahora vacía). Cuando se elimina toda la sobrecarga, la veta de carbón subyacente estará expuesta (un 'bloque' de carbón). Este bloque de carbón puede ser perforado y explotado (si está duro) o de lo contrario será cargado en camiones o transportadores para el transporte a la planta de preparación (o lavado) de carbón. Una vez que esta tira está vacía de carbón, se repite el proceso con una nueva tira creada junto a ésta. Este método es el más adecuado para áreas con terreno plano. El equipo a utilizar depende de las condiciones geológicas. Por ejemplo, para eliminar las rocas que están sueltas o no consolidadas, una excavadora de rueda de cangilones podría ser el más productivo. La vida de algunas minas de la zona puede ser más de 50 años.
  • 10.
    Minería de contorno Elmétodo de extracción de contorno consiste en retirar el material estéril encima de los mantos de carbón, siguiendo las curvas de nivel a lo largo de una acción de carbón sin la eliminación del escombro. Minería de retiro de cimas montañosas La minería de carbón de cima de montaña es una práctica de minería de superficie que implica la remoción de cimas de las montañas para exponer las vetas de carbón, y la eliminación del escombro asociado a la minería en "valles de llenado" adyacentes. El llenado de valles ocurre en terreno escarpado donde hay alternativas de disposición limitadas. La minería de retiro de cimas montañosas combina los métodos de minería de área y contorno. En áreas con terreno ondulado o empinado con una veta de carbón producida cerca de la cima de una loma o colina, toda la parte superior se retira en una serie de cortes paralelos. El escombro se deposita en los valles y hondonadas cercanas. Este método por lo general deja cimas y colinas como mesetas planas.5 El proceso es muy controversial por los drásticos cambios en la topografía, por el rellenado valles con los desechos de minería, y por la cobertura de flujos y perturbación de los ecosistemas.910 El despojo se coloca a la cabeza de un valle estrecho, empinado o hueco. En preparación para el llenado de esta zona, la vegetación y el suelo se eliminan y un drenaje de roca se construye por el centro del área por cubrir, donde existía previamente un curso de drenaje natural. Cuando se completa el llenado, en este drenaje inferior se formará un sistema de escurrimiento continuo de agua desde el extremo superior del valle hasta el extremo inferior del relleno
  • 11.
    Problemas del carbón Pesea su aspecto inofensivo el carbón es un material muy contaminante porque su combustión libera al aire diversos contaminantes y toxinas como el mercurio, plomo, dióxido de azufre, bióxido de carbono, óxidos de nitrógeno y metales pesados. También como se lo suele extraer en minas de cielo abierto esto genera un gran impacto al ecosistema por la destruccion del entorno y por los químicos que se usan Reservas en la actualidad A finales de 2009 las reservas de carbón recuperable ascendieron a unos 800 o 900 gigatones. La Administración de Información de Energía de los Estados Unidos (EIA) estableció las reservas mundiales en 930 mil millones de toneladas al menos1(equivalente a 843 gigatoneladas) a partir de 2006. Al ritmo de extracción actual, se suponía que debían durar 132 años.2Sin embargo, la tasa de consumo de carbón se incrementa en 2 - 3% por año, estableciendo la tasa de crecimiento en 2,5%, liente para proporcionar a todo el planeta toda la energía necesaria durante 37 años (suponiendo 0% de crecimiento de la demanda e ignorando la necesidad de transporte de los combustibles líquidos).
  • 12.