Carb??n

Carb??n

Roca sedimentaria
El carb??n de antracita
Composici??n
Primario	carbono
Secundario	hidr??geno, azufre, ox??geno, nitr??geno

El carb??n bituminoso

Carb??n (de la col t??rmino Ingl??s Antiguo, lo que ha supuesto "mineral de carbono fosilizado" desde el siglo 13) es un combustible negro o marr??n-negro roca sedimentaria que ocurre generalmente en estratos de roca en capas o venas llamados yacimientos de carb??n o capas de carb??n. Las formas m??s duras, tales como carb??n de antracita, puede ser considerado como roca metam??rfica debido a la exposici??n posterior a temperatura elevada y presi??n. El carb??n se compone principalmente de carbono , junto con cantidades variables de otros elementos, principalmente de hidr??geno , azufre , ox??geno y nitr??geno .

A lo largo de la historia, el carb??n ha sido un recurso ??til. Se quem?? principalmente para la producci??n de electricidad y / o calor, y tambi??n se utiliza para fines industriales, tales como el refinado de metales. Una de combustibles f??siles , las formas de carb??n cuando la materia vegetal muerta se convierte en turba, que a su vez se convierte en lignito, a continuaci??n, el carb??n sub-bituminoso, despu??s de que el carb??n bituminoso, y por ??ltimo antracita. Esto implica procesos biol??gicos y geol??gicos que tienen lugar durante un largo per??odo.

El carb??n es la mayor fuente de energ??a para el generaci??n de electricidad en todo el mundo, as?? como uno de los m??s grandes de todo el mundo fuentes antropog??nicas de di??xido de carbono liberaciones. En 1999 bruto mundial las emisiones de di??xido de carbono de la utilizaci??n del carb??n fueron 8.666 millones de toneladas de di??xido de carbono. La generaci??n de energ??a el??ctrica con carb??n emite alrededor de 2.000 libras de di??xido de carbono por cada megavatio-hora generado, que es casi el doble de aproximadamente 1100 libras de di??xido de carbono liberado por una planta el??ctrica a gas natural por megavatio-hora generado. Debido a esta eficiencia de carbono m??s alto de generaci??n de gas natural, como la mezcla de combustible en los Estados Unidos ha cambiado para reducir el carb??n y aumentar la generaci??n de gas natural, las emisiones de di??xido de carbono han ca??do. Los medidos en el primer trimestre de 2012 fueron los m??s bajos de cualquier grabada para el primer trimestre de cada a??o desde 1992.

El carb??n se extrae de la planta por la miner??a del carb??n, ya sea bajo tierra por Pozo, oa nivel del suelo por extracci??n minera a cielo abierto. Desde 1983 los mejores del mundo productor de carb??n es de China , en 2011 China produjo 3.520 millones de toneladas de carb??n - el 49,5% de los 7.695 millones de toneladas la producci??n mundial de carb??n. En otras 2.011 productores grandes fueron Estados Unidos (993 millones de toneladas), la India (589), Uni??n Europea (576) y Australia (416). En 2010 los mayores exportadores fueron Australia con 328 millones de toneladas (27,1% de la exportaci??n mundial de carb??n) y de Indonesia con 316 millones de toneladas (26,1%), mientras que los importadores m??s importantes fueron Jap??n con 207 millones de toneladas (17,5% de la importaci??n mundial de carb??n), China con 195 millones de toneladas (16,6%) y Corea del Sur con 126 millones de toneladas (10,7%).

Formaci??n

Ejemplo de la estructura qu??mica del carb??n

En varias ocasiones en el pasado geol??gico, la Tierra ten??a densos bosques en las zonas bajas de los humedales. Debido a los procesos naturales tales como inundaciones, estos bosques fueron enterrados bajo el suelo. A medida que m??s y m??s suelo depositado sobre ellos, se comprimieron. La temperatura tambi??n se levant?? mientras se hund??an m??s y m??s profundo. A medida que continuaba el proceso de la materia vegetal fue protegida biodegradaci??n y oxidaci??n, por lo general por el barro o el agua ??cida. Esta atrapado el carbono en inmensas turberas que finalmente se cubri?? y profundamente enterrados por sedimentos. En condiciones de alta presi??n y alta temperatura, vegetaci??n muerta se convierte lentamente al carb??n. Como el carb??n contiene principalmente de carbono, la conversi??n de vegetaci??n muerta en carb??n se llama carbonizaci??n.

Los anchos mares poco profundos de la ??poca carbon??fera proporcionan las condiciones ideales para la formaci??n del carb??n, aunque el carb??n se conoce de la mayor??a de los per??odos geol??gicos. La excepci??n es la brecha de carb??n en el Extinci??n masiva del P??rmico-Tri??sico, donde el carb??n es raro. El carb??n es conocido desde Prec??mbrico estratos, que son anteriores a las plantas terrestres - este carb??n se presume que se origin?? a partir de residuos de algas.

Tipos

Exposici??n costera del Punto Aconi Seam (Nueva Escocia)

Como se aplican los procesos geol??gicos presi??n para muertos el material bi??tico a trav??s del tiempo, en condiciones adecuadas se transforma sucesivamente en:

• Peat, considerado como un precursor de carb??n, tiene importancia industrial como combustible en algunas regiones, por ejemplo, Irlanda y Finlandia. En su forma deshidratada, la turba es un absorbente muy eficaz para combustible y aceite derrames en tierra y agua. Tambi??n se usa como un acondicionador de suelo para que sea m??s capaz de retener y liberar lentamente el agua.
• Lignito o carb??n marr??n, es el rango m??s bajo de carb??n y se utiliza casi exclusivamente como combustible para la generaci??n de energ??a el??ctrica. Jet, una forma compacta de lignito, a veces se pule y se ha utilizado como piedra ornamental desde el Paleol??tico Superior.
• El carb??n sub-bituminoso, cuyas propiedades van desde las de lignito a las de carb??n bituminoso, se usa principalmente como combustible para la generaci??n de energ??a el??ctrica de vapor y es una importante fuente de luz hidrocarburos arom??ticos para el industria de s??ntesis qu??mica.
• El carb??n bituminoso es una roca sedimentaria densa, por lo general negro, pero a veces marr??n oscuro, a menudo con bandas bien definidas de material brillante y aburrido; se utiliza principalmente como combustible en la generaci??n de energ??a el??ctrica de vapor, con importantes cantidades utilizadas para aplicaciones de calor y energ??a en la fabricaci??n y hacer coque.
• "Carb??n de vapor" es un grado entre el carb??n bituminoso y antracita, una vez ampliamente utilizado como combustible para las locomotoras de vapor. En este uso especializado, a veces se conoce como "carb??n-mar" en los EE.UU.. Carb??n t??rmico Peque??o (nueces de vapor peque??as secas o DSSN) fue utilizado como combustible para uso dom??stico calentamiento de agua.
• Antracita, el rango m??s alto de carb??n, es un carb??n negro brillante duro utilizado principalmente para uso residencial y comercial calefacci??n. Puede dividirse en carb??n bituminoso metam??rficamente alterado y "aceite petrificado", a partir de los dep??sitos en Pennsylvania.
• Grafito, t??cnicamente, el rango m??s alto, es dif??cil de encender y no se utiliza com??nmente como combustible - se utiliza sobre todo en l??pices y, cuando en polvo, como lubricante.

La clasificaci??n de carb??n se basa generalmente en el contenido de vol??tiles. Sin embargo, la clasificaci??n exacta var??a seg??n los pa??ses. Seg??n la clasificaci??n de Alemania, el carb??n se clasifica de la siguiente manera:

Las medias de seis grados en la tabla representan una transici??n progresiva del idioma Ingl??s sub-bituminoso de carb??n bituminoso, mientras que la ??ltima clase es un equivalente aproximado a antracita, pero m??s inclusiva (US antracita tiene <6% vol??til).

Carb??n Cannel (a veces llamado "carb??n vela") es una variedad de grano fino y de alto rango del carb??n con contenido de hidr??geno significativa. Est?? formado principalmente por " exinite " macerales, ahora denominan "liptinita".

La ley de Hilt

La ley de Hilt es un t??rmino geol??gico que establece que, en un ??rea peque??a, m??s profundo es el carb??n, el m??s alto de su rango (grado). La ley se cumple si el gradiente t??rmico es completamente vertical, pero metamorfismo puede causar cambios laterales de rango, cualquiera que sea la profundidad.

Contenido

Los primeros usos como combustible

Mineros chinos en una ilustraci??n de la enciclopedia Tiangong Kaiwu, publicados en 1637

El carb??n fue utilizado por los chinos mucho antes de que se utiliz?? en Europa; carb??n de la mina de Fushun, en el noreste de China se utiliza para fundir cobre ya en 1000 antes de Cristo. Marco Polo , el italiano que viaj?? a China en el siglo 13, se describe el carb??n que en ese momento era desconocido para la mayor??a de los europeos-como "piedras negras. ..lo cual arde como troncos ", y dijo carb??n era tan abundante, la gente podr??a tomar tres ba??os de agua caliente a la semana. En Europa, la primera referencia a la utilizaci??n del carb??n como combustible es del tratado geol??gico en piedras (. Vuelta 16) por el Cient??fico griego Teofrasto (circa 371-287 aC):

Entre los materiales que se cavaron porque son ??tiles, los conocidos como anthrakes [carbones] est??n hechos de tierra, y, una vez establecidos en el fuego, se queman como el carb??n. Se encuentran en Liguria ... y en Elis como uno se acerca a Olimpia por la carretera de monta??a; y que son utilizados por las personas que trabajan en los metales.

-Theophrastus, En Piedras (16) Traducci??n

Carb??n Afloramiento fue utilizado en Gran Breta??a durante la Edad del Bronce (3000-2000 aC), donde se ha detectado como formando parte de la composici??n de funeral piras. En Gran Breta??a romana , con la excepci??n de dos campos modernos ", la Romanos estaban explotando carbones en todos los principales yacimientos de carb??n en Inglaterra y Gales a finales del siglo II de nuestra era ". La evidencia del comercio de carb??n (de fecha a alrededor de 200 dC) se ha encontrado en el Asentamiento romano en Heronbridge, cerca Chester, y en el Fenlands de East Anglia, donde el carb??n desde el Midlands fue transportado a trav??s de la Dyke coches para su uso en el secado de granos. Cenizas de carb??n se han encontrado en los hogares de villas y fortalezas romanas , sobre todo en Northumberland, que data de alrededor de 400 dC En el oeste de Inglaterra, los escritores contempor??neos describe la maravilla de un brasero permanente de carb??n en el altar de Minerva en Aquae Sulis (hoy en d??a Bath ), aunque en realidad el carb??n superficie f??cilmente accesible de lo que se convirti?? en el Somerset cuenca minera era de uso com??n en viviendas muy humildes localmente. Se ha encontrado evidencia del uso del carb??n para el hierro-trabajando en la ciudad durante la ??poca romana. En Eschweiler, Renania, dep??sitos de carb??n bituminoso fueron utilizados por los romanos para la fusi??n de mineral de hierro.

No existe ninguna evidencia del ser producto de gran importancia en Gran Breta??a antes de la . Alta Edad Media, despu??s de alrededor del a??o 1000 Mineral de carb??n lleg?? a ser conocido como "seacoal" en el siglo 13; el muelle donde el material llegado a Londres era conocido como Seacoal Lane, as?? identificada en una carta de rey Enrique III concedi?? en 1253. Inicialmente, el nombre fue dado porque gran parte del carb??n se encontr?? en la orilla, despu??s de haber ca??do de la exposici??n vetas de carb??n en los acantilados por encima o lavados de afloramientos de carb??n bajo el agua, pero por el momento de Henry VIII , se entendi?? que se derivan de la forma en que se llev?? a Londres por mar. En 1257-1259, el carb??n de Newcastle upon Tyne fue enviado a Londres para la herreros y cal quemadores edificio Abad??a de Westminster . Seacoal Lane y Newcastle Lane, donde el carb??n se descargan en los muelles a lo largo del Flota del r??o, se encuentran todav??a en existencia. (Vea los procesos industriales a continuaci??n para usos modernos del t??rmino.)

Estas fuentes de f??cil acceso se hab??an convertido en gran medida agotado (o no pudieron satisfacer la creciente demanda) por el siglo 13, cuando la extracci??n subterr??nea por Pozo o socavones se desarroll??. El nombre alternativo era "pitcoal", porque ven??a de minas. Fue, sin embargo, el desarrollo de la Revoluci??n Industrial que llev?? a la utilizaci??n a gran escala de carb??n, como la m??quina de vapor se hizo cargo de la rueda de agua. En 1700, las cinco sextas partes de carb??n del mundo se extra??a en Gran Breta??a. Sin carb??n, Gran Breta??a habr??a quedado sin lugares adecuados para los molinos de agua de la d??cada de 1830. En 1947, hab??a unos 750.000 mineros, pero para el 2004, esta se hab??a reducido a unos 5.000 mineros que trabajan en alrededor de 20 minas de carb??n.

Utiliza hoy

Castillo Planta Puerta cerca Helper, Utah, EE.UU.

Vagones de carb??n

El carb??n como combustible

El carb??n se utiliza principalmente como una combustible s??lido para producir electricidad y calor a trav??s de la combusti??n. El consumo de carb??n Mundial estaba a punto 7250000000 de toneladas en 2010 (7990000000 toneladas cortas) y se espera que aumente un 48% a 9050 millones de toneladas (9980 millones de toneladas cortas) en 2030. China produjo 3470 millones de toneladas (3830 millones de toneladas cortas) en 2011. India produjo alrededor de 578 millones de toneladas (637,1 millones de toneladas cortas) en 2011. 68,7% de la electricidad de China proviene del carb??n. La EE.UU. consume alrededor del 13% del total mundial en 2010, es decir, 951 millones de toneladas (1050 millones de toneladas cortas), utilizando 93% de ellos para la generaci??n de electricidad. 46% de la energ??a total generada en los EE.UU. se hizo utilizando carb??n.

Cuando se utiliza el carb??n para la generaci??n de electricidad, generalmente se pulveriza y despu??s se quema (quemado) en una horno con un caldera. El calor del horno convierte el agua de la caldera a vapor, que luego se utiliza para la vuelta turbinas que a su vez generadores y crear electricidad. La eficiencia termodin??mica de este proceso ha sido mejorado con el tiempo. Turbinas de vapor de ciclo simple han rematado con algunos de los m??s avanzados alcanzar eficiencia termodin??mica aproximadamente el 35% para todo el proceso. El aumento de la temperatura de combusti??n puede aumentar esta eficiencia a??n m??s. Centrales el??ctricas de carb??n viejos, sobre todo " plantas de derechos adquiridos ", son significativamente menos eficaces y producen niveles m??s altos de calor residual. Al menos el 40% de la electricidad del mundo proviene del carb??n, y en 2012, alrededor de un tercio de la electricidad de los Estados Unidos lleg?? a partir del carb??n, por debajo de aproximadamente el 49% en 2008. A partir de 2012 en los Estados Unidos, el uso de carb??n para generar electricidad estaba en declive, como abundantes suministros de gas natural obtenidos por fracturamiento hidr??ulico de formaciones de esquisto apretados hizo disponible a precios bajos. La aparici??n de la supercr??tico concepto turbina prev?? que ejecuta una caldera a temperaturas extremadamente altas y presiones con eficiencias proyectadas de 46%, con aumentos m??s teorizados en la temperatura y la presi??n tal vez resultando en eficiencias a??n mayores.

En Dinamarca, una eficiencia el??ctrica neta de> 47% se ha obtenido en el Nordjyllandsv??rket CHP central de carb??n y una eficiencia global de la planta de hasta un 91% con la cogeneraci??n de electricidad y calefacci??n urbana. La planta de cogeneraci??n Aved??rev??rket multifuel como combustible en las afueras de Copenhague puede alcanzar una eficiencia el??ctrica neta tan alta como 49%. La eficiencia global de la planta con la cogeneraci??n de electricidad y calefacci??n urbana puede alcanzar hasta el 94%.

Una forma experimental de la combusti??n de carb??n se encuentra en la forma de carb??n-agua de combustible suspensi??n (CWS), que fue bien desarrollada en Rusia desde los tiempos de la Uni??n Sovi??tica . CWS reduce significativamente las emisiones, mejorar el valor calor??fico del carb??n. Otras formas de utilizar el carb??n son combinada de calor y de cogeneraci??n de energ??a y un ciclo superior MHD.

El total de dep??sitos conocidos recuperables por las tecnolog??as actuales, como altamente contaminante, tipos de contenido de bajo consumo de carb??n (es decir, el lignito, bituminosa), es suficiente para muchos a??os. Sin embargo, el consumo est?? aumentando y producci??n m??xima podr??a llegar en d??cadas (ver las reservas de carb??n del mundo , m??s adelante).

Carb??n de coque y el uso de coque

Hornos de coque en una planta de combustible sin humo en Gales , Reino Unido

El coque es un s??lido residuo carbonoso derivado de bajo contenido en cenizas, bajo contenido de azufre carb??n bituminoso de la cual los constituyentes vol??tiles son expulsados por cocci??n en un horno sin ox??geno a temperaturas tan altas como 1000 ?? C (1832 ?? F), por lo que el carbono fijo y la ceniza residual se fusionan. El coque metal??rgico se utiliza como combustible y como una agente en la fundici??n de la reducci??n de hierro mineral en un alto horno. El resultado es arrabio, y es muy rica en carbono disuelto, por lo que debe ser tratado adem??s de hacer acero . El carb??n de coque debe ser baja en azufre y f??sforo , por lo que no migrar al metal.

El coque debe ser lo suficientemente fuerte como para resistir el peso de la sobrecarga en el alto horno, por lo que el carb??n de coque es tan importante en la fabricaci??n de acero utilizando la ruta convencional. Sin embargo, la ruta alternativa es hierro de reducci??n directa, donde cualquier combustible carbonoso puede ser utilizado para hacer hierro esponja o se granula. Coque de carb??n es de color gris, duro y poroso y tiene un poder calor??fico de 24,8 millones de Btu / tonelada (29,6 MJ / kg). Algunos procesos cokemaking producen subproductos valiosos, incluyendo alquitr??n de hulla, el amon??aco , aceites ligeros, y gas de carb??n.

El coque de petr??leo es el residuo s??lido obtenido en la refinaci??n de petr??leo , que se asemeja coque, pero contiene demasiadas impurezas para ser ??til en aplicaciones metal??rgicas.

Gasificaci??n

La gasificaci??n del carb??n se puede utilizar para producir gas de s??ntesis, una mezcla de mon??xido de carbono (CO) e hidr??geno (H ₂₎ de gas. Este gas de s??ntesis puede entonces ser convertido en combustibles para el transporte, tales como la gasolina y el diesel, a trav??s de la Proceso de Fischer-Tropsch. Esta tecnolog??a es utilizada actualmente por el Sasol empresa qu??mica de Sud??frica para hacer combustibles para veh??culos de motor a partir de carb??n y gas natural. Alternativamente, el hidr??geno obtenido de la gasificaci??n se puede utilizar para diversos fines, tales como la alimentaci??n de una econom??a del hidr??geno, por lo que el amon??aco, o la mejora de los combustibles f??siles.

Durante la gasificaci??n, el carb??n es mezclado con ox??geno y mientras que el vapor tambi??n ser calentado y presurizado. Durante la reacci??n, las mol??culas de ox??geno y de agua oxidar el carb??n en mon??xido de carbono (CO), mientras que tambi??n la liberaci??n de hidr??geno gas (H _2). Este proceso se ha llevado a cabo en ambas minas subterr??neas de carb??n y en la producci??n de gas ciudad.

C (como carb??n) + _O2 + _H2O → H ₂ CO +

Si el refinador quiere producir la gasolina, el gas de s??ntesis que se aplica en este estado y se encamina en una reacci??n de Fischer-Tropsch. Si el hidr??geno es el producto final deseado, sin embargo, el gas de s??ntesis se introduce en el gas de agua reacci??n de desplazamiento, en donde se libera m??s hidr??geno.

CO + _H2O → CO ₂ + H ₂

En el pasado, el carb??n se convirti?? a hacer gas de carb??n ( gas ciudad), que se canaliza a los clientes para quemar para la iluminaci??n, la calefacci??n y la cocina.

Licuefacci??n

El carb??n tambi??n se puede convertir en combustibles sint??ticos equivalentes a gasolina o diesel por varios procesos diferentes. En los procesos de licuefacci??n directos, el carb??n o bien se hidrogena o carbonizado. Procesos de hidrogenaci??n son el Bergius proceso, el SRC-I y SRC-II (refinada con disolvente Carb??n) los procesos y el proceso de hidrogenaci??n NUS Corporation. En el proceso de baja temperatura carbonizaci??n, el carb??n se coked a temperaturas entre 360 y 750 ?? C (680 y 1380 ?? F). Estas temperaturas optimizar la producci??n de alquitranes de hulla m??s rica en hidrocarburos m??s ligeros que los normales de alquitr??n de carb??n. El alquitr??n de hulla se elabora luego en combustibles. Alternativamente, el carb??n se puede convertir en un gas primero, y luego en un l??quido, mediante el proceso de Fischer-Tropsch. Una visi??n general de la licuefacci??n de carb??n y su futuro potencial disponible.

M??todos de licuefacci??n de carb??n implican di??xido de carbono _(CO2) en el proceso de conversi??n. Si la licuefacci??n del carb??n se realiza sin emplear cualquiera captura de carbono y tecnolog??as (CCS) de almacenamiento o mezcla de biomasa, el resultado es huellas gases de efecto invernadero del ciclo de vida que son generalmente mayores que los liberados en la extracci??n y refinamiento de la producci??n de combustibles l??quidos a partir de petr??leo crudo . Si se emplean las tecnolog??as de CAC, las reducciones de 12.5% se puede lograr en Carb??n para l??quidos (CTL) plantas y una reducci??n de hasta 75% se puede lograr cuando se co-gasificaci??n de carb??n con los detectados en el mercado de la biomasa (30% de la biomasa en peso) en las plantas de carb??n / bomass-a-l??quidos. Para el futuro proyectos de combustibles sint??ticos, Se propone el secuestro de di??xido de carbono para evitar la liberaci??n de CO ₂ a la atm??sfera. El secuestro se a??ade al coste de producci??n. Actualmente, todos los Estados Unidos y al menos uno proyectos de combustibles sint??ticos chinos, incluimos el secuestro en sus dise??os de procesos.

Carb??n refinado

Carb??n refinado es el producto de una tecnolog??a de carb??n-actualizaci??n que elimina la humedad y ciertos contaminantes del carb??n de menor rango como (marr??n) carbones sub-bituminoso y lignito. Es una forma de varios tratamientos de precombusti??n y procesos para el carb??n que alteran las caracter??sticas del carb??n antes de ser quemado. Los objetivos de las tecnolog??as de carb??n de precombusti??n son aumentar la eficiencia y reducir las emisiones cuando se quema el carb??n. Dependiendo de la situaci??n, la tecnolog??a de precombusti??n se puede utilizar en lugar de o como complemento de postcombusti??n tecnolog??as para controlar las emisiones de las calderas a carb??n.

Procesos industriales

Finamente molido carb??n bituminoso, conocido en esta solicitud como el carb??n mar, es un constituyente de arena de fundici??n. Mientras que el metal fundido est?? en el molde, el carb??n se quema lentamente, liberando la reducci??n de los gases a presi??n, y as?? prevenir el metal penetre en los poros de la arena. Tambi??n figura en el 'lavado de molde', una pasta o l??quido con la misma funci??n se aplica al molde antes de la colada. Sea el carb??n se puede mezclar con el revestimiento de arcilla (el "BOD") utilizado para el fondo de una cubilote. Cuando se calienta, el carb??n se descompone y el t??o se vuelve ligeramente friable, lo que facilita el proceso de romper los agujeros abiertos para aprovechar el metal fundido.

Fabricaci??n de productos qu??micos

El carb??n se utiliza ampliamente como materia prima para producir productos qu??micos utilizando procesos que requieren grandes cantidades de agua. A partir de 2013 la mayor parte del carb??n para la producci??n qu??mica se encontraba en la Rep??blica Popular de Chinawhere regulaci??n ambiental y la gesti??n del agua era d??bil.

En carb??n a productos qu??micos, gas de s??ntesis ( syngas) -una mezcla gaseosa de principalmente mon??xido de carbono y de hidr??geno producido por -est?? gasificaci??n de carb??n (nota: otras materias primas tambi??n son capaces de de gasificaci??n para producir gas de s??ntesis). El gas de s??ntesis se pueden formar en una serie de bloques de construcci??n qu??micos ??tiles, como metanol o acetilos por ejemplo. El amon??aco y urea son productos importantes de carb??n a productos qu??micos para su uso en fertilizantes . El gas de s??ntesis composici??n espec??fica, la relaci??n entre hidr??geno y mon??xido de carbono es importante para algunos procesos posteriores, por lo que un reactor de desplazamiento agua-gas se utiliza a veces para cambiar este equilibrio.

El uso de la Cultura

El carb??n es el mineral oficial del estado de Kentucky. y la roca oficial del estado de Utah; ambos Estados de Estados Unidos tienen una relaci??n hist??rica de la miner??a del carb??n.

Algunas culturas sostienen que los ni??os que se portan mal recibir??n s??lo un trozo de carb??n de Pap?? Noel para la Navidad en su medias de Navidad en lugar de regalos.

Tambi??n se acostumbra y se considera afortunado en Escocia y el norte de Inglaterra para dar el carb??n como un regalo el d??a de A??o Nuevo. Esto ocurre como parte de Primera-Zapata y representa el calor para el a??o que viene.

El carb??n como mercanc??a

En Am??rica del Norte, Am??rica Central Carb??n de los Apalaches contratos de futuros se negocian actualmente en el Bolsa Mercantil de Nueva York (s??mbolo comercial QL). La unidad de contrataci??n es 1.550 toneladas cortas (1.410 t) por contrato, y se cotiza en d??lares y centavos por tonelada. Desde el carb??n es el principal combustible para la generaci??n de electricidad en los Estados Unidos, los contratos de futuros de carb??n proporcionan a los productores de carb??n y la industria de energ??a el??ctrica en una herramienta importante para cobertura y gesti??n de riesgos.

Adem??s del contrato NYMEX, la Intercontinental Exchange (ICE) tiene Europeo (Rotterdam) y Sud??frica (Richards Bay) Los futuros de carb??n disponibles para el comercio. La unidad de negociaci??n de estos contratos es de 5.000 toneladas (5.500 toneladas cortas), y tambi??n se cotiza en d??lares y centavos por tonelada.

El precio del carb??n aument?? de alrededor de $ 30.00 por tonelada en 2000 a alrededor de 150,00 d??lares por tonelada corta a partir de septiembre de 2008. En octubre de 2008, el precio por tonelada corta se hab??a negado a 111,50 d??lares. Los precios volvieron a bajar a 71,25 d??lares en octubre de 2010.

Efectos ambientales

Fotograf??a a??rea de Kingston Fossil Plant lugar del derrame lodo de cenizas volantes de carb??n tomada el d??a despu??s del evento

Una serie de salud adverso, y los efectos ambientales de la quema de carb??n existen, especialmente en centrales el??ctricas, y de la miner??a del carb??n, incluyendo:

• Plantas el??ctricas de carb??n acortados casi 24.000 vidas al a??o en los Estados Unidos, incluyendo 2.800 de c??ncer de pulm??n . Los costos de salud anuales en Europa de uso de carb??n para generar electricidad son ??? 42,8 mil millones, o 55 mil millones d??lares.
• Generaci??n de cientos de millones de toneladas de productos de desecho, incluyendo cenizas volantes, cenizas de fondo, y lodos de desulfuraci??n de gases de combusti??n, que contienen mercurio , uranio , torio , ars??nico , y otra metales pesados
• La lluvia ??cida a partir del carb??n alto en azufre
• La interferencia con las aguas subterr??neas y niveles fre??ticos debido a la miner??a
• La contaminaci??n de la tierra y los cursos de agua y la destrucci??n de las viviendas de los derrames de cenizas volantes. tales como el Kingston Fossil Plant volantes de carb??n derrame de lodo de cenizas
• Impacto del uso del agua en las corrientes de los r??os y consiguiente impacto en otros usos de la tierra
• Polvo molesto
• El hundimiento anterior t??neles, infraestructura veces da??ando
• Incontrolable carb??n fuego costura que puede quemar durante d??cadas o siglos
• Plantas el??ctricas de carb??n sin sistemas eficaces de captura de cenizas volantes son una de las mayores fuentes de humana causados- exposici??n a la radiaci??n de fondo.
• Plantas el??ctricas de carb??n emiten mercurio, selenio y ars??nico, que son perjudiciales para la salud humana y el medio ambiente.
• La liberaci??n de di??xido de carbono, un gas de efecto invernadero , causa el cambio clim??tico y el calentamiento global , seg??n el IPCC y la EPA. El carb??n es el mayor contribuyente al aumento hecho por el hombre de CO ₂ en la atm??sfera.

Aspectos econ??micos

Carb??n (por tecnolog??a de licuefacci??n) es una de las recursos antirretorno que podr??an limitar la escalada de los precios del petr??leo y mitigar los efectos de la escasez de energ??a para el transporte que se producir?? bajo el pico del petr??leo. Esto depende de la capacidad de producci??n de licuefacci??n convertirse en lo suficientemente grande como para saciar la enorme y creciente demanda de petr??leo. Las estimaciones del costo de producci??n de combustibles l??quidos a partir del carb??n sugieren que la producci??n nacional estadounidense de combustible de carb??n se convierte en un costo competitivo con el petr??leo a un precio de alrededor de $ 35 por barril, con los $ 35 es el costo de equilibrio. Con los precios del petr??leo tan bajo como alrededor de $ 40 por barril en los EE.UU. en diciembre de 2008, el carb??n l??quido perdido parte de su atractivo econ??mico en los EE.UU., pero probablemente se revitaliz??, similar a proyectos de arenas petrol??feras, con un precio del petr??leo de alrededor de $ 70 por barril.

En China, debido a la creciente necesidad de energ??a l??quida en el sector transporte, se les dio proyectos de licuefacci??n de carb??n de alta prioridad, incluso durante per??odos de precios del petr??leo por debajo de 40 d??lares por barril. Esto es probablemente debido a que China prefiere no depender del petr??leo extranjero, en lugar utilizando sus enormes reservas de carb??n nacional. Como los precios del petr??leo estaban aumentando durante el primer semestre de 2009, los proyectos de licuefacci??n de carb??n en China se incrementaron de nuevo, y estos proyectos son rentables con un precio del barril de petr??leo de 40 d??lares.

China es, con mucho, el mayor productor de carb??n del mundo. Ahora se ha vuelto mayor consumidor de energ??a del mundo, pero depende del carb??n para abastecer aproximadamente el 70% de sus necesidades energ??ticas. Se estima que 5 millones de personas trabajan en la industria de la miner??a del carb??n de China.

La densidad de energ??a y la huella de carbono

La densidad de energ??a de carb??n, es decir, su calor??fico, es m??s o menos 24 megajulios por kilogramo (aproximadamente 6.7 kilovatio-hora por kilogramo). Para una central el??ctrica de carb??n con una eficiencia del 40%, se necesita un estimado de 325 kg (720 libras) de carb??n para alimentar una bombilla de 100 W para un a??o.

A partir de 2006, el promedio de eficiencia de las centrales de generaci??n de electricidad fue del 31%; en 2002, el carb??n representaba alrededor del 23% de la oferta total de energ??a mundial, el equivalente de 3,4 millones de toneladas de carb??n, de los que se utilizaron 2800 millones de toneladas para la generaci??n de electricidad.

El informe de la Agencia de Informaci??n de Energ??a de 1999, sobre las emisiones _de CO2 para la generaci??n de energ??a cita a un factor de emisi??n de 0.963 kg CO ₂ / kWh para la energ??a del carb??n, en comparaci??n con 0.881 kg de CO ₂ / kWh (aceite), o 0.569 kg CO ₂ / kWh (naturales gas).

Incendios subterr??neos

Miles de fuegos de carb??n se quema todo el mundo. Aquellos ardiente subterr??neo puede ser dif??cil de localizar y muchos no pueden extinguirse. Los incendios pueden causar la planta de arriba para calmarse, sus gases de combusti??n son peligrosos para la vida, y la ruptura a la superficie pueden iniciar superficie incendios forestales. Las vetas de carb??n se pueden establecer en el fuego por combusti??n espont??nea o contacto con una incendio de la mina o un incendio superficie. Los rayos caen son una importante fuente de ignici??n. El carb??n sigue ardiendo lentamente en la costura hasta que el ox??geno (aire) ya no puede alcanzar el frente de llama. Un fuego de la hierba en un ??rea de carb??n puede establecer docenas de capas de carb??n en el fuego. Los fuegos de carb??n en China queman un estimado de 120 millones de toneladas de carb??n al a??o, emitiendo 360 millones de toneladas m??tricas de CO _2, que asciende a 3.2% de la producci??n mundial anual de _CO2 de los combustibles f??siles . En Centralia, Pensilvania (un ciudad situada en el Carb??n Regi??n del Estados Unidos ), una vena expuesta de antracita calcinada en 1962 debido a un incendio de basura en el vertedero ciudad, situada en una abandonada antracita despojar hueco de la mina. Los intentos de extinguir el fuego no tuvieron ??xito, y que contin??a ardiendo bajo tierra para el d??a de hoy. El australiano La quema de Monta??a se cre??a originalmente para ser un volc??n, pero el humo y la ceniza proviene de un fuego de carb??n que ha estado ardiendo por unos 6.000 a??os.

En Kuh i Malik en Yagnob Valley, Tayikist??n , dep??sitos de carb??n han estado ardiendo desde hace miles de a??os, la creaci??n de vastos laberintos subterr??neos llenos de minerales ??nicos, algunos de ellos muy hermoso. La poblaci??n local una vez utilizado este m??todo para extraer el amon??aco . Este lugar ha sido conocido desde los tiempos de Herodoto , pero ge??grafos europeos malinterpretado las descripciones griegas antiguas como la evidencia de activo vulcanismo en Turkest??n (hasta el siglo 19, cuando el ej??rcito ruso invadi?? la zona).

La roca limolita rojizo que limita muchas crestas y colinas en el Cuenca del r??o Powder en Wyoming y en el oeste Dakota del Norte se llama porcelanite, que se asemeja a la de carb??n quema de desechos "clinker" o volc??nica " escoria ". El clinker es roca que ha sido fundida por la quema natural de carb??n. En la cuenca del r??o del polvo de aproximadamente 27 hasta 54 mil millones de toneladas de carb??n quemado dentro de los ??ltimos tres millones de a??os. fuegos de carb??n salvajes en la zona fueron reportados por la Lewis y expedici??n de Clark, as?? como exploradores y colonos de la zona.

Tendencias de la producci??n

Regiones carbon??feras continental de los Estados Unidos

La producci??n de carb??n en 2005

Una mina de carb??n en Wyoming, Estados Unidos . Los Estados Unidos tiene reservas de carb??n m??s grandes del mundo.

En 2006, de China fue el mayor productor de carb??n con un 38% de participaci??n, seguido por el de los Estados Unidos y la India , seg??n el British Geological Survey. A partir de 2012 la producci??n de carb??n en los Estados Unidos estaba cayendo a una tasa del 7% anual, con muchas plantas de energ??a con carb??n apagar o convertidos a gas natural; Sin embargo, parte de la demanda interna reducida fue tomada por el aumento de las exportaciones.

Reservas de carb??n Mundo

Los 948 mil millones de toneladas cortas de las reservas de carb??n recuperables estimados por la Administraci??n de Informaci??n de Energ??a son iguales a aproximadamente 4.196 BBOE (mil millones de barriles de equivalente de petr??leo). La cantidad de carb??n que se quema durante el a??o 2007 se estim?? en 7075 millones de toneladas cortas, o 133.179 cuatrillones de BTU. Esto es un promedio de 18,8 millones de BTU por tonelada corta. En t??rminos de contenido de calor, esto es alrededor de 57 millones de barriles (9,1 millones ^de m ³⁾ de equivalente de petr??leo por d??a. En comparaci??n, en 2007, el gas natural proporciona 51 millones de barriles (8.100.000 ^m3) de petr??leo equivalente por d??a, mientras que el petr??leo proporcion?? 85,8 millones de barriles (13.640.000 ^m3) por d??a.

British Petroleum , en su informe de 2007, estimada en 2.006 extremo que hab??a 147 a??os reservas a la producci??n de relaci??n basados en las reservas probadas de carb??n en todo el mundo. Esta cifra s??lo incluye las reservas clasificadas como "probado"; los programas de perforaci??n de exploraci??n de empresas mineras, en particular en las zonas insuficientemente explorados, est??n proporcionando continuamente nuevas reservas. En muchos casos, las empresas son conscientes de los yacimientos de carb??n que no han sido suficientemente perforados para calificar como "probado". Reservas Sin embargo, algunos pa??ses no han actualizado su informaci??n y asumir mantienen en los mismos niveles, incluso con los retiros. Proyecciones especulativas predicen que mundial el pico de producci??n de carb??n puede ocurrir en alg??n momento alrededor de 2025 en un 30 por ciento por encima de la producci??n actual, en funci??n de las futuras tasas de producci??n de carb??n.

De los tres combustibles f??siles, el carb??n tiene las reservas m??s ampliamente distribuida; el carb??n se extrae en m??s de 100 pa??ses, y en todos los continentes excepto la Ant??rtida . Las mayores reservas se encuentran en el Estados Unidos , Rusia , China, , Australia y la India . Tenga en cuenta la siguiente tabla.

Reservas de carbón recuperables probadas al cierre de 2008 (millones de toneladas (teragramos))

Pa??s	Antracita y bituminoso	Sub-bituminoso	Lignito	Total	Porcentaje del total mundial
Estados Unidos	108501	98618	30176	237295	22.6
Rusia	49088	97472	10450	157010	14.4
China	62200	33700	18600	114500	12.6
Australia	37100	2100	37200	76400	8.9
India	56100	0	4500	60600	7.0
Alemania	99	0	40600	40699	4.7
Ucrania	15351	16577	1945	33873	3.9
Kazajst??n	21500	0	12100	33600	3.9
Sud??frica	30156	0	0	30156	3.5
Serbia	9	361	13400	13770	1.6
Colombia	6366	380	0	6746	0.8
Canad??	3474	872	2236	6528	0.8
Polonia	4338	0	1371	5709	0.7
Indonesia	1520	2904	1105	5529	0.6
Brasil	0	4559	0	4559	0.5
Grecia	0	0	3020	3020	0.4
Bosnia y Herzegovina	484	0	2369	2853	0.3
Mongolia	1170	0	1350	2520	0.3
Bulgaria	2	190	2174	2366	0.3
Pakist??n	0	166	1904	2070	0.3
Pavo	529	0	1814	2343	0.3
Uzbekist??n	47	0	1853	1900	0.2
Hungr??a	13	439	1208	1660	0.2
Tailandia	0	0	1239	1239	0.1
M??xico	860	300	51	1211	0.1
Ir??n	1203	0	0	1203	0.1
Rep??blica Checa	192	0	908	1100	0.1
Kirguist??n	0	0	812	812	0.1
Albania	0	0	794	794	0.1
Corea Del Norte	300	300	0	600	0.1
Nueva Zelanda	33	205	333-7,000	571-15,000	0.1
Espa??a	200	300	30	530	0.1
Laos	4	0	499	503	0.1
Zimbabue	502	0	0	502	0.1
Argentina	0	0	500	500	0.1
Todos los otros	3421	1346	846	5613	0.7
Total World	404762	260789	195387	860938	100

Los principales productores de carbón

La vida de las reservas es una estimación basada únicamente en los niveles de producción actuales y demostrado nivel de reservas de los países que se muestran, y no hace suposiciones de la producción futura o tendencias de producción, incluso actuales. Se muestran los países con producción anual superior a 100 millones de toneladas. Para la comparación, también se muestran los datos de la Unión Europea. Las acciones se basan en los datos expresados ??????en toneladas equivalentes de petróleo.

La producción de carbón por país y año (millones de toneladas)

Pa??s	2003	2004	2005	2006	2007	2008	2009	2010	2011	Cuota	Reserva de Vida (años)
China	1834.9	2122.6	2349.5	2528.6	2691.6	2802.0	2973.0	3235.0	3520.0	49,5%	35
Estados Unidos	972.3	1008.9	1026.5	1054.8	1040.2	1063.0	975.2	983.7	992.8	14,1%	239
India	375.4	407.7	428.4	449.2	478.4	515.9	556.0	573.8	588.5	5,6%	103
Unión Europea	637.2	627.6	607.4	595.1	592.3	563.6	538.4	535.7	576.1	4,2%	97
Australia	350.4	364.3	375.4	382.2	392.7	399.2	413.2	424.0	415.5	5,8%	184
Rusia	276.7	281.7	298.3	309.9	313.5	328.6	301.3	321.6	333.5	4,0%	471
Indonesia	114.3	132.4	152.7	193.8	216.9	240.2	256.2	275.2	324.9	5,1%	17
Sud??frica	237.9	243.4	244.4	244.8	247.7	252.6	250.6	254.3	255.1	3,6%	118
Alemania	204.9	207.8	202.8	197.1	201.9	192.4	183.7	182.3	188.6	1,1%	216
Polonia	163.8	162.4	159.5	156.1	145.9	144.0	135.2	133.2	139.2	1,4%	41
Kazajst??n	84.9	86.9	86.6	96.2	97.8	111.1	100.9	110.9	115.9	1,5%	290
Total World	5,301.3	5,716.0	6,035.3	6,342.0	6,573.3	6,795.0	6,880.8	7,254.6	7,695.4	100%	112

Los principales consumidores de carbón

Se muestran los países con consumo anual superior a xx millones de toneladas.

El consumo de carbón por país y año (millones de toneladas cortas)

Pa??s	2008	2009	2010	2011	Cuota
China	2966	3188	3695	4053	50,7%
Estados Unidos	1121	997	1048	1003	12,5%
India	641	705	722	788	9,9%
Rusia	250	204	256	262	3,3%
Alemania	268	248	256	256	3,3%
Sud??frica	215	204	206	210	2,6%
Jap??n	204	181	206	202	2,5%
Polonia	149	151	149	162	2,0%
Total World	7327	7318	7994	N / A	100%

Los principales exportadores de carbón

Se muestran los países con exportaciones anuales brutos superiores a 10 millones de toneladas. En términos de exportación neta de los mayores exportadores siguen Australia (328,1 millones de toneladas), Indonesia (316,2) y Rusia (100,2).

Las exportaciones de carbón por país y año (millones de toneladas cortas)

Pa??s	2003	2004	2005	2006	2007	2008	2009	2010	Cuota
Australia	238.1	247.6	255.0	255.0	268.5	278.0	288.5	328.1	27,1%
Indonesia	107.8	131.4	142.0	192.2	221.9	228.2	261.4	316.2	26,1%
Rusia	41.0	55.7	98.6	103.4	112.2	115.4	130.9	122.1	10,1%
Estados Unidos	43.0	48.0	51.7	51.2	60.6	83.5	60.4	83.2	6,9%
Sud??frica	78.7	74.9	78.8	75.8	72.6	68.2	73.8	76.7	6,3%
Colombia	50.4	56.4	59.2	68.3	74.5	74.7	75.7	76.4	6,3%
Canad??	27.7	28.8	31.2	31.2	33.4	36.5	31.9	36.9	3,0%
Kazajst??n	30.3	27.4	28.3	30.5	32.8	47.6	33.0	36.3	3,0%
Vietnam	6.9	11.7	19.8	23.5	35.1	21.3	28.2	24.7	2,0%
China	103.4	95.5	93.1	85.6	75.4	68.8	25.2	22.7	1,9%
Mongolia	0.5	1.7	2.3	2.5	3.4	4.4	7.7	18.3	1,5%
Polonia	28.0	27.5	26.5	25.4	20.1	16.1	14.6	18.1	1,5%
Total	713.9	764.0	936.0	1,000.6	1,073.4	1,087.3	1,090.8	1,212.8	100%

Los principales importadores de carbón

Se muestran los países con importación bruto anual superior a 20 millones de toneladas. En cuanto a la importación neta de los mayores importadores siguen siendo Japón (206,0 millones de toneladas), de China (172,4) y Corea del Sur (125.8).

Las importaciones de carbón por país y año (millones de toneladas cortas)

Pa??s	2006	2007	2008	2009	2010	Cuota
Jap??n	199.7	209.0	206.0	182.1	206.7	17,5%
China	42.0	56.2	44.5	151.9	195.1	16,6%
Corea Del Sur	84.1	94.1	107.1	109.9	125.8	10,7%
India	52.7	29.6	70.9	76.7	101.6	8,6%
Taiw??n	69.1	72.5	70.9	64.6	71.1	6,0%
Alemania	50.6	56.2	55.7	45.9	55.1	4,7%
Pavo	22.9	25.8	21.7	22.7	30.0	2,5%
Reino Unido	56.8	48.9	49.2	42.2	29.3	2,5%
Italia	27.9	28.0	27.9	20.9	23.7	1,9%
Pa??ses Bajos	25.7	29.3	23.5	22.1	22.8	1,9%
Rusia	28.8	26.3	34.6	26.8	21.8	1,9%
Francia	24.1	22.1	24.9	18.3	20.8	1,8%
Estados Unidos	40.3	38.8	37.8	23.1	20.6	1,8%
Total	991.8	1,056.5	1,063.2	1,039.8	1,178.1	100%