Charbon

Charbon

Roche s??dimentaire
Anthracite
Composition
Primaire	carbone
Secondaire	hydrog??ne, le soufre, l'oxyg??ne, azote

Le charbon bitumineux

Coal (du col terme vieil anglais, ce qui a signifi?? ??min??ral du carbone fossilis??" depuis le 13??me si??cle) est un noir ou brun-noir combustible roche s??dimentaire qui se produit habituellement dans strates rocheuses en couches ou des veines appel??s lits de charbon ou des veines de charbon. Les formes dures, telles que anthracite, peut ??tre consid??r??e comme roche m??tamorphique raison de l'exposition plus tard ?? une temp??rature ??lev??e et pression. Le charbon se compose principalement de carbone avec des quantit??s variables d'autres ??l??ments, principalement de l'hydrog??ne , le soufre , l'oxyg??ne et l'azote .

Tout au long de l'histoire, le charbon a ??t?? une ressource utile. Il est essentiellement br??l?? pour produire de l'??lectricit?? et / ou de chaleur, et est ??galement utilis?? ?? des fins industrielles, telles que les m??taux de raffinage. Un combustible fossile , formes de charbon quand la mati??re v??g??tale morte est converti en tourbe, qui ?? son tour est transform?? en lignite, puis le charbon sous-bitumineux, apr??s que le charbon bitumineux, et enfin anthracite. Il se agit de processus biologiques et g??ologiques qui ont lieu sur une longue p??riode.

Le charbon est la principale source d'??nergie pour le production d'??lectricit?? dans le monde entier, ainsi que l'une des plus grandes au monde sources anthropiques de dioxyde de carbone de presse. En 1999 mondial brut les ??missions de dioxyde de carbone provenant de l'utilisation du charbon ??taient 8,666 millions de tonnes de dioxyde de carbone. La production d'??lectricit?? au charbon ??met environ 2000 livres de dioxyde de carbone pour chaque m??gawatt-heure produit, ce qui est presque le double des environ ?? 1100 de dioxyde de carbone lib??r??e par une centrale au gaz naturel ??lectricit?? par m??gawatt-heure produit. En raison de cette efficacit?? en carbone plus ??lev??e de la production de gaz naturel, que le m??lange de carburant aux ??tats-Unis a chang?? de r??duire charbon et augmenter la production de gaz naturel, les ??missions de dioxyde de carbone ont diminu??. Celles mesur??es dans le premier trimestre de 2012 ??tait le plus bas de tous enregistr??s pour le premier trimestre de chaque ann??e depuis 1992.

Le charbon est extrait du sol par les mines de charbon, soit souterraine par l'exploitation mini??re de l'arbre, ou au niveau du sol par l'extraction mini??re ?? ciel ouvert. Depuis 1983, le premier producteur mondial de charbon est la Chine , en 2011 la Chine a produit 3,520 millions de tonnes de charbon - 49,5% des 7,695 millions de tonnes la production mondiale de charbon. En 2011 d'autres grands producteurs sont aux ??tats-Unis (993 millions de tonnes), l'Inde (589), Union europ??enne (576) et l'Australie (416). En 2010, les plus grands exportateurs ??taient l'Australie avec 328 millions de tonnes (27,1% de l'exportation mondiale de charbon) et l'Indon??sie avec 316 millions de tonnes (26,1%), tandis que les principaux importateurs ??taient le Japon avec 207 millions de tonnes (17,5% du charbon mondial importation), la Chine avec 195 millions de tonnes (16,6%) et la Cor??e du Sud avec 126 millions de tonnes (10,7%).

Formation

Exemple la structure chimique du charbon

?? divers moments dans le pass?? g??ologique, la Terre avait for??ts denses dans les zones basses terres humides. En raison de processus naturels tels que les inondations, ces for??ts ont ??t?? enterr??s sous le sol. Comme de plus en plus de terre d??pos??e sur eux, ils ont ??t?? compress??s. La temp??rature a ??galement augment?? comme ils se enfon??aient plus profond??ment. Alors que le processus a continu?? la mati??re v??g??tale a ??t?? prot??g?? de biod??gradation et oxydation, habituellement par la boue ou l'eau acide. Ce pi??g?? le carbone dans d'immenses tourbi??res qui ont finalement ??t?? couvert et profond??ment enfoui par les s??diments. Sous haute pression et haute temp??rature, la v??g??tation morte a ??t?? lentement transform?? en charbon. Comme le charbon contient principalement du carbone, la conversion de la v??g??tation morte en charbon est appel?? carbonisation.

Les larges mers peu profondes de l' ??re carbonif??re sous r??serve de conditions id??ales pour la formation du charbon, bien que le charbon est connu de la plupart des p??riodes g??ologiques. L'exception est l'??cart de charbon dans le ??v??nement d'extinction du Permien-Trias, o?? le charbon est rare. Le charbon est connu du Pr??cambrien strates, qui datent d'avant les plantes terrestres - ce charbon est pr??sum?? provenir de r??sidus d'algues.

Types

Exposition littoral de la Point Aconi Seam (Nouvelle-??cosse)

Comme les processus g??ologiques se appliquent pression pour morts mat??riau biotique dans le temps, dans des conditions appropri??es, il est transform?? successivement en:

• Peat, consid??r?? comme un pr??curseur de charbon, a une importance industrielle comme combustible dans certaines r??gions, par exemple, l'Irlande et la Finlande. Dans sa forme d??shydrat??e, la tourbe est un absorbant tr??s efficace pour le carburant et les d??versements de p??trole sur terre et sur l'eau. Il est ??galement utilis?? comme un conditionneur pour le sol pour le rendre plus en mesure de retenir et rel??cher lentement l'eau.
• Lignite, ou le charbon brun, est le rang le plus bas de charbon et utilis?? presque exclusivement comme combustible pour la production d'??lectricit??. Jet, une forme compacte de lignite, est parfois brillant et a ??t?? utilis?? comme pierre ornementale depuis le Pal??olithique sup??rieur.
• Le charbon sous-bitumineux, dont les propri??t??s varient de celles de lignite ?? ceux de charbon bitumineux, est principalement utilis?? comme combustible pour la production d'??nergie ??lectrique et de vapeur est une importante source de lumi??re des hydrocarbures aromatiques pour le industrie de la synth??se chimique.
• Le charbon bitumineux est une roche s??dimentaire dense, g??n??ralement noirs, mais parfois brun fonc??, souvent avec des bandes bien d??finies de couches claires et sombres; il est principalement utilis?? comme combustible dans la production d'??lectricit?? ?? vapeur ??lectrique, avec des quantit??s importantes utilis??es pour des applications de chaleur et d'??lectricit?? dans la fabrication et ?? faire coke.
• ??Charbon ?? vapeur" est un grade entre le charbon bitumineux et anthracite, autrefois largement utilis?? comme combustible pour locomotives ?? vapeur. Dans cette utilisation sp??cialis??e, il est parfois connu comme "mer-charbon?? aux ??tats-Unis. Petit charbon vapeur (noix de vapeur petits secs ou DSSN) a ??t?? utilis?? comme combustible ?? usage domestique chauffage de l'eau.
• Anthracite, le plus haut rang de charbon, est un brillant noir de charbon dur utilis?? principalement pour r??sidentiel et commercial le chauffage des locaux. Il peut ??tre divis?? davantage dans le charbon bitumineux metamorphically modifi?? et "huile p??trifi??e", ?? partir des d??p??ts en Pennsylvanie.
• Graphite, techniquement, le rang le plus ??lev??, est difficile ?? se enflammer et ne est pas couramment utilis?? comme combustible - il est surtout utilis?? dans les crayons et quand en poudre, comme un lubrifiant.

La classification de charbon est g??n??ralement bas??e sur le contenu de volatiles. Cependant, la classification exacte varie selon les pays. Selon la classification allemande, le charbon est class??e comme suit:

Les six classes moyennes dans le tableau repr??sentent une transition progressive de la sous-bitumineux de langue anglaise au charbon bitumineux, alors que la derni??re classe est un ??quivalent approximatif ?? l'anthracite, mais plus inclusive (US anthracite a <6% volatil).

Cannel charbon (parfois appel?? ??charbon bougie??) est une vari??t?? de grains fins, le charbon-haut rang avec le contenu d'hydrog??ne significative. Il se compose principalement de " exinite " mac??raux, d??sormais appel??s "liptinite".

La loi de Hilt

La loi de Hilt est un terme g??ologique qui stipule que, dans une petite zone, plus le charbon, plus son rang (grade). La loi est vrai si le gradient thermique est enti??rement verticale, mais m??tamorphisme peut causer des changements lat??raux de rang, ind??pendamment de la profondeur.

Content

Utilise d??s carburant

Les mineurs de charbon chinois d'une illustration de l'encyclop??die Tiangong Kaiwu, publi??s en 1637

Le charbon a ??t?? utilis?? par les Chinois bien avant il a ??t?? utilis?? en Europe; charbon de la mine de Fushun, dans le nord de la Chine a ??t?? utilis?? pour fondre le cuivre d??s 1000 avant notre ??re. Marco Polo , l'Italien qui a voyag?? en Chine au 13??me si??cle, d??crit charbon qui ?? l'??poque ??tait inconnu de la plupart des Europ??ens-comme "pierres noires. ..which br??ler comme des b??ches ", et dit charbon ??tait si abondante, les gens pouvaient prendre trois bains chauds par semaine. En Europe, la premi??re r??f??rence ?? l'utilisation du charbon comme combustible est du trait?? g??ologique sur pierres (Lap. 16) par le Savant grec Th??ophraste (vers 371-287 BC):

Parmi les mat??riaux qui sont creus??s parce qu'ils sont utiles, ceux qui sont connus comme des charbons anthrakes [] sont faites de terre, et, une fois mis le feu, ils br??lent comme du charbon. Ils se trouvent en Ligurie ... et Elis mesure qu'on se approche Olympia par la route de montagne; et ils sont utilis??s par ceux qui travaillent dans les m??taux.

-Theophrastus, Sur des pierres (16) Traduction

Charbon affleurement a ??t?? utilis?? dans la Grande-Bretagne au cours de la ??ge du Bronze (3000-2000 avant JC), o?? il a ??t?? d??tect?? comme faisant partie de la composition du fun??railles b??chers. En Grande-Bretagne romaine , ?? l'exception de deux champs modernes ??, le Romains exploitaient charbons dans tous les grands bassins en Angleterre et au Pays de Galles d'ici la fin du deuxi??me si??cle de notre ??re ". Preuve de commerce du charbon (dat?? ?? environ AD 200) a ??t?? trouv?? ?? la Colonie romaine au Heronbridge, pr??s de Chester, et dans la Fenlands de East Anglia, o?? le charbon de la Midlands a ??t?? transport?? par le Dyke de voitures pour une utilisation dans le s??chage du grain. cendres de charbon ont ??t?? trouv??s dans les foyers de villas et forts romains , en particulier dans Northumberland, dat??e ?? environ AD 400. Dans l'ouest de l'Angleterre, ??crivains contemporains d??crit la merveille d'un brasero de charbon permanente sur l'autel de Minerve ?? Aquae Sulis (moderne jours Bath ), m??me si en fait facilement accessible charbon de surface de ce qui est devenu le Somerset bassin ??tait d'usage courant dans des logements tr??s humbles localement. La preuve de l'utilisation de charbon pour le travail du fer dans la ville ?? l'??poque romaine a ??t?? trouv??. En Eschweiler, Rh??nanie, de d??p??ts charbon bitumineux ont ??t?? utilis??s par les Romains pour la fusion de minerai de fer.

Ne existe aucune preuve que le produit soit d'une grande importance en Grande-Bretagne avant la . Haut Moyen Age, apr??s environ AD 1000 Mineral charbon est venu ?? ??tre appel?? "seacoal" au 13??me si??cle; le quai o?? le mat??riel est arriv?? ?? Londres ??tait connu comme Seacoal Lane, ainsi identifi?? dans une charte de roi Henri III accord?? en 1253. Initialement, le nom a ??t?? donn?? parce que quantit?? de charbon a ??t?? trouv?? sur la rive, apr??s avoir chut?? de l'expos?? filons de charbon sur les falaises au-dessus ou d??lav??es des affleurements de charbon sous-marins, mais par le temps de Henri VIII , il a ??t?? entendu tirer de la fa??on dont elle a ??t?? men??e ?? Londres par la mer. En 1257-1259, le charbon de Newcastle upon Tyne a ??t?? exp??di?? ?? Londres pour la forgerons et chaufourniers b??timent abbaye de Westminster . Seacoal Lane et Newcastle Lane, o?? le charbon a ??t?? d??charg?? ?? quais le long de la Fleet, sont toujours en existence. (Voir proc??d??s industriels ci-dessous pour des utilisations modernes du terme.)

Ces sources facilement accessibles avaient largement se ??puiser (ou ne ont pas pu r??pondre ?? la demande croissante) par le 13??me si??cle, lorsque l'extraction souterraine par l'exploitation mini??re de l'arbre ou galeries d'acc??s a ??t?? d??velopp??. Le nom de remplacement ??tait "pitcoal", parce qu'elle venait de mines. Il a ??t??, cependant, le d??veloppement de la r??volution industrielle qui a conduit ?? l'utilisation ?? grande ??chelle du charbon, comme la machine ?? vapeur a repris ?? partir de la roue ?? eau. En 1700, les cinq sixi??mes de l'charbon du monde a ??t?? exploit?? en Grande-Bretagne. Sans charbon, la Grande-Bretagne aurait couru sur des sites appropri??s pour les ann??es 1830 par des moulins ?? eau. En 1947, il y avait des 750 000 mineurs, mais en 2004, ce ??tait tomb?? ?? quelque 5000 mineurs travaillant dans environ 20 charbonnages.

Utilise aujourd'hui

Pr??s du ch??teau de sortie de l'usine Helper, Utah, USA

wagons de charbon

Charbon comme combustible

Le charbon est principalement utilis?? en tant que combustible solide pour produire de l'??lectricit?? et de la chaleur par combustion. La consommation de charbon mondiale ??tait d'environ 7,25 milliards tonnes en 2010 (7,99 milliards tonnes courtes) et devrait augmenter de 48% ?? 9,05 milliards de tonnes (9,98 milliards de tonnes courtes) d'ici 2030. La Chine a produit 3,47 milliards de tonnes (3,83 milliards de tonnes courtes) en 2011. Inde produit environ 578 millions de tonnes (637,1 millions de tonnes courtes) en 2011. 68,7% de l'??lectricit?? de la Chine provient du charbon. Les Etats-Unis consomme environ 13% du total mondial en 2010, soit 951 millions de tonnes (1,05 milliards de tonnes courtes), en utilisant 93% de celui-ci pour la production d'??lectricit??. 46% de la puissance totale produite aux Etats-Unis a ??t?? fait en utilisant le charbon.

Lorsque le charbon est utilis?? pour la production d'??lectricit??, il est habituellement pulv??ris?? puis br??l?? (br??l??) dans un four avec une chaudi??re. La chaleur de four transforme l'eau de la chaudi??re pour la vapeur d'eau, qui est ensuite utilis?? pour filer turbines qui tournent g??n??rateurs et cr??ent de l'??lectricit??. Le rendement thermodynamique de ce processus a ??t?? am??lior?? au fil du temps. Simples turbines ?? vapeur ?? cycle ont surmont?? avec une partie de l'atteindre environ 35% d'efficacit?? thermodynamique la plus avanc??e pour l'ensemble du processus. L'augmentation de la temp??rature de combustion peut augmenter cette efficacit?? encore plus loin. Vieilles centrales de charbon, en particulier " plantes droits acquis ??, sont beaucoup moins efficaces et produisent des niveaux plus ??lev??s de la chaleur perdue. Au moins 40% de l'??lectricit?? mondiale provient du charbon, et en 2012, environ un tiers de l'??lectricit?? des ??tats-Unis est venu ?? partir du charbon, en baisse d'environ 49% en 2008. ?? partir de 2012 aux ??tats-Unis, l'utilisation du charbon pour produire de l'??lectricit?? a ??t?? en baisse, les approvisionnements abondants de gaz naturel obtenus par fracturation hydraulique des formations de schiste serr??s est devenu disponible ?? bas prix. L'??mergence de la concept de turbine supercritique envisage une chaudi??re fonctionnant ?? des temp??ratures et pressions extr??mement ??lev??es avec des rendements projet??s de 46%, avec des hausses de plus amples th??oris??s temp??rature et de pression peut-??tre r??sultant des gains d'efficacit?? encore plus ??lev??s.

Au Danemark, un rendement ??lectrique net> 47% a ??t?? obtenu ?? la Nordjyllandsv??rket CHP usine au charbon et une efficacit?? globale de l'usine jusqu'?? 91% avec la cog??n??ration d'??lectricit?? et de chauffage urbain. Le CHP Aved??rev??rket usine de multifuel feu juste ?? l'ext??rieur de Copenhague peut atteindre une efficacit?? ??lectrique nette aussi ??lev??e que 49%. L'efficacit?? globale de l'usine avec la cog??n??ration d'??lectricit?? et de chauffage urbain peut atteindre jusqu'?? 94%.

Une fa??on exp??rimentale de la combustion du charbon est sous la forme de charbon-eau carburant suspension (SCF), qui a ??t?? bien d??velopp?? en Russie depuis les jours de la Union Sovi??tique . CWS r??duit consid??rablement les ??missions, am??lioration de la valeur de chauffage du charbon. Autres fa??ons d'utiliser le charbon sont combin??e de chaleur et la cog??n??ration d'??nergie et de un cycle garniture MHD.

Le total des d??p??ts connu r??cup??rables par les technologies actuelles, y compris les tr??s polluantes, types de charbon ?? faible teneur en ??nergie (ce est ?? dire, le lignite, bitumineux), est suffisante pour de nombreuses ann??es. Cependant, la consommation augmente et production maximale pourrait ??tre atteint en quelques d??cennies (voir les r??serves mondiales de charbon , ci-dessous).

Le charbon et l'utilisation de coke coke

Cokerie ?? une sans fum??e usine de carburant dans le Pays de Galles , Royaume-Uni

Le coke est un r??sidu carbon?? solide d??riv?? de la faible teneur en cendres, faible teneur en soufre du charbon bitumineux ?? partir de laquelle les constituants volatils sont chass??s par cuisson dans un four sans oxyg??ne ?? des temp??ratures aussi ??lev??es que 1000 ?? C (1832 ?? F), de sorte que le carbone fixe et la cendre r??siduelle sont fusionn??s. Le coke m??tallurgique est utilis?? en tant que combustible et en tant que agent dans la fusion r??duisant le fer du minerai dans un haut-fourneau. Le r??sultat est fonte, et est trop riche en carbone dissous, il doit donc ??tre trait??e plus loin pour faire l'acier . Le charbon ?? coke devrait ??tre faible en soufre et de phosphore , de sorte qu'ils ne migrent pas vers le m??tal.

Le coke doit ??tre assez solide pour r??sister au poids des morts-terrains dans le haut fourneau, ce est pourquoi charbon ?? coke est si important dans la production d'acier en utilisant la voie classique. Cependant, la voie alternative est fer de r??duction directe, o?? ne importe quel combustible carbon?? peut ??tre utilis?? pour fabriquer une ??ponge ou de fer en boulettes. Coke ?? partir du charbon est gris, dur, et poreuse et a une valeur de chauffage de 24,8 millions de BTU / tonne (29,6 MJ / kg). Certains processus de fabrication du coke produisent des sous-produits de valeur, y compris goudron de houille, de l'ammoniac , des huiles l??g??res et le gaz de houille.

Le coke de p??trole est le r??sidu solide obtenu dans le raffinage du p??trole , qui ressemble ?? coke, mais contient trop d'impuret??s pour ??tre utiles dans des applications m??tallurgiques.

Gaz??ification

La gaz??ification du charbon peut ??tre utilis??e pour produire gaz de synth??se, m??lange de monoxyde de carbone (CO) et d'hydrog??ne (H ₂₎ gazeux. Ce gaz de synth??se peut ensuite ??tre converti en carburants de transport, tels que l'essence et le diesel, par le Proc??d?? Fischer-Tropsch. Cette technologie est actuellement utilis??e par le Sasol entreprise chimique de l'Afrique du Sud pour faire des carburants des v??hicules ?? moteur ?? partir de charbon et de gaz naturel. En variante, l'hydrog??ne obtenu ?? partir de la gaz??ification peut ??tre utilis?? ?? diverses fins, telles que la mise sous tension d'un ??conomie de l'hydrog??ne, ce qui rend l'ammoniac, ou l'am??lioration de combustibles fossiles.

Durant la gaz??ification, le charbon est m??lang?? avec l'oxyg??ne et tout en ??tant ??galement de la vapeur chauff??e et pressuris??e. Pendant la r??action, les mol??cules d'oxyg??ne et d'eau oxyder le charbon en monoxyde de carbone (CO), tout en lib??rant de l'hydrog??ne gazeux (H _2). Ce processus a ??t?? r??alis??e dans les deux mines de charbon souterraines et de la production de gaz de ville.

C (comme du charbon) + O ₂ + H ₂ O → CO + H ₂

Si le raffineur veut produire de l'essence, le gaz de synth??se est recueilli ?? cet ??tat et achemin?? dans une r??action de Fischer-Tropsch. Si de l'hydrog??ne est le produit final souhait??, cependant, le gaz de synth??se est introduit dans le gaz ?? l'eau de r??action de d??placement, o?? plus d'hydrog??ne est lib??r??.

CO + H ₂ O → CO ₂ + H ₂

Dans le pass??, le charbon a ??t?? converti en faire du gaz de charbon ( gaz de ville), qui a ??t?? achemin?? aux clients ?? br??ler pour l'??clairage, le chauffage et la cuisine.

Liqu??faction

Le charbon peut ??galement ??tre converti en carburants synth??tiques ??quivalentes ?? essence ou diesel par plusieurs processus diff??rents. Dans les proc??d??s de liqu??faction directs, le charbon est soit hydrog??n?? ou carbonis??. Les proc??d??s d'hydrog??nation sont le Bergius processus, le SRC-I et SRC-II (raffin??e au solvant du charbon) processus et le processus d'hydrog??nation NUS Corporation. Dans le proc??d?? de basse temp??rature carbonisation, le charbon cok??fiable est ?? des temp??ratures entre 360 et 750 ?? C (680 et 1 380 ?? F). Ces temp??ratures d'optimiser la production de goudrons de houille plus riche en hydrocarbures plus l??gers que le goudron de houille normal. Le goudron de houille est ensuite transform?? en combustibles. En variante, le charbon peut ??tre converti en un premier gaz, puis dans un liquide, en utilisant le proc??d?? de Fischer-Tropsch. Un aper??u de la liqu??faction du charbon et de son potentiel futur est disponible.

m??thodes de liqu??faction de charbon impliquent dioxyde de carbone (CO ₂₎ dans le processus de conversion. Si la liqu??faction du charbon se fait sans employer soit capture et stockage du carbone (CSC) ou de la biomasse m??lange, le r??sultat est le cycle de vie empreintes de gaz ?? effet de serre qui sont g??n??ralement sup??rieures ?? celles publi?? dans l'extraction et le raffinement de la production de combustibles liquides ?? partir de p??trole brut . Si les technologies de CSC sont employ??s, des r??ductions de 5 ?? 12% peuvent ??tre atteints dans Coal to Liquid (CTL) plantes et jusqu'?? une r??duction de 75% est r??alisable en cas de co-gaz??ification du charbon avec des niveaux d??montr?? commercialement de la biomasse (30% de la biomasse en poids) dans les usines de charbon / bomass ??-liquides. Pour l'avenir projets de synth??se de carburant, la s??questration du dioxyde de carbone est propos?? pour ??viter la lib??ration de CO ₂ dans l'atmosph??re. S??questration ajoute au co??t de production. Actuellement, tous les ??tats-Unis et au moins un chinois projets de combustibles synth??tiques, comme la s??questration dans la conception de leurs processus.

Charbon raffin??

Charbon raffin?? est le produit d'une technologie de charbon valorisation qui ??limine l'humidit?? et de certains polluants ?? partir de charbons de rang inf??rieur tels que (brun) charbons sous-bitumineux et de lignite. Ce est une forme de plusieurs traitements de pr??combustion et les processus pour le charbon qui modifient les caract??ristiques de charbon avant de le br??ler. Les objectifs de technologies de charbon de pr??combustion sont d'accro??tre l'efficacit?? et r??duire les ??missions lorsque le charbon est br??l??. Selon la situation, la technologie de pr??combustion peut ??tre utilis?? ?? la place ou en compl??ment de postcombustion technologies pour contr??ler les ??missions provenant des chaudi??res aliment??es au charbon.

Proc??d??s industriels

Charbon bitumineux finement broy??, appel?? dans la pr??sente demande que le charbon de la mer, est un constituant de sable de fonderie. Bien que le m??tal fondu se trouve dans la moule, le charbon br??le lentement, lib??rant la r??duction des gaz ?? la pression, et ainsi emp??cher le m??tal de p??n??trer dans les pores du sable. Il est ??galement mentionn?? dans ??lavage de moule??, d'une p??te ou d'un liquide ayant la m??me fonction appliqu??e au moule avant la coul??e. charbon de mer peut ??tre m??lang?? avec la doublure d'argile (le ??bod") utilis?? pour le fond d'un cubilot. Lorsqu'il est chauff??, le charbon se d??compose et l'bod devient l??g??rement friable, ce qui facilite le processus de rupture trous ouverts pour exploiter le m??tal fondu.

La production de produits chimiques

Le charbon est largement utilis?? comme mati??re premi??re pour produire des produits chimiques ?? l'aide de proc??d??s qui n??cessitent d'importantes quantit??s d'eau. En 2013 une grande partie du charbon pour la production chimique ??tait dans la R??publique populaire de la r??glementation environnementale et Chinawhere gestion de l'eau ??tait faible.

Dans le charbon en produits chimiques, de gaz de synth??se ( gaz de synth??se) -A m??lange gazeux principalement de monoxyde de carbone et de l'hydrog??ne produit par -is gaz??ification du charbon (?? noter: d'autres mati??res premi??res sont ??galement capables de gaz??ification pour produire du gaz de synth??se). Les gaz de synth??se peut ensuite se traduire par un certain nombre de blocs de construction chimiques utiles, comme le m??thanol ou ac??tyles par exemple. ammoniac et l'ur??e sont des produits importants de charbon ??-chimiques pour une utilisation dans les engrais . Le gaz de synth??se sp??cifiquement composition, le rapport de l'hydrog??ne au monoxyde de carbone est important pour certains processus en aval, de sorte qu'un r??acteur de gaz ?? l'eau est parfois utilis?? pour modifier cet ??quilibre.

Usage culturel

Le charbon est la officielle min??rale ??tat de Kentucky. et le rocher officielle de l'Etat de Utah; les deux ??tats am??ricains ont un lien historique avec les mines de charbon.

Certaines cultures estiment que les enfants qui se conduisent mal recevront seulement un morceau de charbon de Le P??re No??l pour No??l dans leur bas de No??l au lieu de cadeaux.

Il est ??galement d'usage et consid??r?? chanceux en Ecosse et le Nord de l'Angleterre pour donner le charbon comme un cadeau le jour de la Nouvelle Ann??e. Cela se produit dans le cadre de Premi??re Footing et repr??sente la chaleur pour l'ann??e ?? venir.

Le charbon comme produit de base n??goci??

En Am??rique du Nord, centrale Charbon des Appalaches contrats ?? terme sont actuellement n??goci??es sur le New York Mercantile Exchange (sous le symbole QL). L'unit?? de n??gociation est 1550 tonnes courtes (1 410 t) par contrat, et est cot??e en dollars am??ricains et en cents par tonne. Depuis le charbon est le principal combustible pour la production d'??lectricit?? aux ??tats-Unis, les contrats ?? terme du charbon offrent aux producteurs de charbon et de la industrie ??lectrique un outil important pour couverture et la gestion des risques.

En plus du contrat NYMEX, le IntercontinentalExchange (ICE) a europ??enne (Rotterdam) et l'Afrique du Sud (Richards Bay) ?? terme du charbon disponibles ?? la n??gociation. L'unit?? de n??gociation de ces contrats est de 5000 tonnes (5500 tonnes courtes), et sont ??galement indiqu??s en dollars am??ricains et en cents par tonne.

Le prix du charbon a augment?? d'environ 30,00 $ par tonne courte en 2000 ?? environ $ 150,00 par tonne courte ?? partir de Septembre 2008. En Octobre 2008, le prix par tonne courte avait chut?? ?? $ 111,50. Les prix ont continu?? refus?? de $ 71,25 en Octobre 2010.

Effets sur l'environnement

Photo a??rienne de Kingston Fossil usine volantes de charbon place cendres suspension de d??versement prise le lendemain de l'??v??nement

Un certain nombre de cons??quences sanitaires, et les effets environnementaux de la combustion du charbon existent, en particulier dans stations et de puissance les mines de charbon, y compris:

• Centrales au charbon pr??s de 24 000 vies raccourcies par an aux ??tats-Unis, y compris 2800 de cancer du poumon . Les co??ts de sant?? annuels en Europe provenant de l'utilisation du charbon pour produire de l'??lectricit?? sont ??? 42,8 milliards, ou 55 milliards de dollars.
• G??n??ration de centaines de millions de tonnes de d??chets, y compris cendres volantes, m??chefers, et boues d??sulfuration des gaz de fum??e, qui contient le mercure , l'uranium , le thorium , l'arsenic et d'autres m??taux lourds
• Les pluies acides ?? partir du charbon ?? haute teneur en soufre
• Interf??rence avec les eaux souterraines et niveaux de la nappe phr??atique en raison de l'exploitation mini??re
• La contamination des terres et des cours d'eau et la destruction de maisons de d??versements de cendres volantes. comme le Kingston Fossil usine cendres volantes de charbon suspension d??versement
• Impact de l'utilisation de l'eau sur les flux des rivi??res et de l'impact indirect sur d'autres utilisations des terres
• Poussi??res nuisibles
• Affaissement ci-dessus tunnels, les infrastructures parfois endommager
• Incontr??lable veine de charbon feu qui peut br??ler pendant des d??cennies ou des si??cles
• Centrales au charbon sans syst??mes efficaces de capture de cendres volantes sont une des plus grandes sources d'origine humaine l'exposition au rayonnement de fond.
• Les centrales au charbon ??mettent du mercure, le s??l??nium et l'arsenic, qui sont nocifs pour la sant?? humaine et l'environnement.
• Lib??ration de dioxyde de carbone, un gaz ?? effet de serre , provoque le changement climatique et le r??chauffement climatique , selon le GIEC et le EPA. Le charbon est le plus grand contributeur ?? l'augmentation de l'homme en CO ₂ dans l'atmosph??re.

Aspects ??conomiques

Du charbon (par la technique de liqu??faction) est l'un des ressources anti-recul qui pourraient limiter l'escalade de les prix du p??trole et d'att??nuer les effets de la p??nurie d'??nergie de transport qui se produira sous pic p??trolier. Ce est subordonn??e ?? la capacit?? de production de liqu??faction devenir assez grand pour assouvir la demande tr??s importante et croissante pour le p??trole. Les estimations du co??t de production de combustibles liquides ?? partir du charbon sugg??rent que la production int??rieure des ??tats-Unis du carburant ?? partir du charbon devient co??t comp??titif avec de l'huile au prix d'environ 35 $ le baril, les 35 $, soit le co??t de rentabilit??. Avec des prix du p??trole plus bas autour de 40 dollars le baril aux ??tats-Unis ?? partir de D??cembre 2008, le charbon liquide perdu une partie de son attrait ??conomique aux ??tats-Unis, mais sera probablement revitalis??, similaire ?? des projets de sables bitumineux, avec un prix du p??trole autour de 70 $ le baril.

En Chine, en raison d'une n??cessit?? croissante d'??nergie liquide dans le secteur des transports, les projets de liqu??faction de charbon ont ??t?? une priorit?? ??lev??e, m??me pendant les p??riodes de prix du p??trole en dessous de 40 dollars le baril. Ce est probablement parce que la Chine pr??f??re ne pas ??tre d??pendants du p??trole ??tranger, au lieu utilisant ses ??normes r??serves de charbon domestique. Comme les prix du p??trole ont augment?? au cours de la premi??re moiti?? de 2009, les projets de liqu??faction de charbon en Chine ont de nouveau ??t?? stimul??, et ces projets sont rentables avec un prix du baril de p??trole de 40 $.

La Chine est de loin le plus grand producteur de charbon dans le monde. Il est devenu le plus grand consommateur d'??nergie au monde, mais repose sur le charbon pour fournir environ 70% de ses besoins ??nerg??tiques. On estime que 5 millions de personnes travaillent dans l'industrie houill??re de la Chine.

La densit?? d'??nergie et l'impact de carbone

Le densit?? d'??nergie du charbon, ?? savoir son calorifique, est ?? peu pr??s 24 m??gajoules par kilogramme (environ 6,7 kilowatts-heures par kg). Pour une centrale de charbon avec une efficacit?? de 40%, il faut selon les estimations, 325 kg (720 lb) de charbon pour alimenter une ampoule de 100 W pour un an.

En 2006, le rendement moyen des centrales de production d'??lectricit?? ??tait de 31%; en 2002, le charbon repr??sentait environ 23% de l'approvisionnement ??nerg??tique mondial total, l'??quivalent de 3,4 milliards de tonnes de charbon, dont 2,8 milliards de tonnes ont ??t?? utilis??s pour la production d'??lectricit??.

Le rapport de la US Energy Information Agency 1999 sur les ??missions de CO ₂ pour la production d'??nergie cite un facteur d'??mission de 0,963 kg CO ₂ / kWh pour les centrales au charbon, par rapport ?? 0,881 kg CO ₂ / kWh (huile), ou 0,569 kg CO ₂ / kWh (naturel gaz).

Feux souterrains

Des milliers de feux de charbon br??lent dans le monde entier. Ceux combustion souterraine peut ??tre difficile ?? localiser et beaucoup ne peuvent pas ??tre ??teint. Les incendies peuvent provoquer le sol ci-dessus pour calmer leurs gaz de combustion sont dangereux pour la vie, et de sortir ?? la surface peuvent initier surface les incendies de for??t. Les veines de charbon peuvent ??tre r??gl??s sur le feu par combustion spontan??e ou contact avec un feu mine ou feu de surface. Les coups de foudre sont une importante source d'inflammation. Le charbon continue ?? br??ler lentement dans la couture jusqu'au oxyg??ne (air) ne peut plus atteindre le front de flamme. Un feu d'herbe dans une zone de charbon peut mettre des dizaines de couches de charbon sur le feu. feux de charbon en Chine br??lent environ 120 millions de tonnes de charbon par an, ??mettant 360 millions de tonnes de CO _2, soit 2-3% de la production mondiale annuelle de CO ₂ ?? partir de combustibles fossiles . En Centralia, Pennsylvanie (un bourg situ?? dans le R??gion du charbon aux ??tats-Unis ), une veine expos??e de l'anthracite enflamm?? en 1962 en raison d'un feu de poubelle dans la d??charge d'arrondissement, situ?? dans une abandonn??s anthracite d??pouiller mine ?? ciel. Les tentatives pour ??teindre l'incendie ne ont pas abouti, et il continue de br??ler sous terre ?? ce jour. L' australienne Montagne br??lant a ??t?? consid??r?? comme un volcan, mais la fum??e et de cendres vient d'un feu de charbon qui a ??t?? br??l?? pendant quelques 6000 ann??es.

?? Kuh i Malik Yagnob Valley, le Tadjikistan , les gisements de charbon ont ??t?? br??l?? pendant des milliers d'ann??es, la cr??ation de vastes labyrinthes souterrains pleins de min??raux uniques, certains d'entre eux tr??s belle. Les populations locales une fois utilis?? cette m??thode pour extraire l'ammoniac . Cet endroit a ??t?? bien connue depuis l'??poque de H??rodote , mais les g??ographes europ??ens mal interpr??t?? les descriptions de la Gr??ce antique comme les preuves des actifs volcanisme Turkestan (jusqu'au 19??me si??cle, lorsque l'arm??e russe a envahi la r??gion).

La roche rouge??tre siltstone qui plafonne nombreuses cr??tes et buttes dans la Bassin Powder River dans le Wyoming et dans l'ouest Dakota du Nord est appel?? porcelanite, qui ressemble ?? la combustion du charbon des d??chets "clinker" ou volcanique " scories ". Le clinker est la roche qui a ??t?? fusionn?? par la combustion du charbon naturel. Dans le bassin Powder River environ 27-54000000000 tonnes de charbon br??l?? dans les trois derniers millions d'ann??es. feux de charbon sauvages dans la zone ont ??t?? signal??s par le Exp??dition Lewis et Clark ainsi que des explorateurs et des colons de la r??gion.

Tendances de la production

R??gions charbonni??res continental des ??tats-Unis

La production de charbon en 2005

Une mine de charbon dans Wyoming, ??tats-Unis . Les ??tats-Unis poss??de les plus grandes r??serves de charbon du monde.

En 2006, la Chine ??tait le premier producteur de charbon avec une part de 38%, suivie par le Royaume-Unis et l'Inde , selon le British Geological Survey. ?? partir de 2012 la production de charbon aux ??tats-Unis a ??t?? de tomber au taux de 7% par an avec de nombreuses centrales ??lectriques utilisant le charbon arr??ter ou convertis au gaz naturel; Cependant, une partie de la demande int??rieure r??duite a ??t?? reprise par l'augmentation des exportations.

Les r??serves mondiales de charbon

Les 948 000 000 000 tonnes courtes de r??serves de charbon r??cup??rables estim??s par l'Energy Information Administration sont ??gales ?? environ 4196 Gbep (milliards barils d'??quivalent p??trole). La quantit?? de charbon br??l?? en 2007 a ??t?? estim?? ?? 7,075 milliards de tonnes courtes, ou 133,179 quadrillions de BTU. Ce est une moyenne de 18,8 millions de BTU par tonne courte. En termes de contenu de chaleur, ce est environ 57.000.000 de barils (9.100.000 m ³⁾ d'??quivalent p??trole par jour. Par comparaison en 2007, le gaz naturel fourni 51.000.000 barils (8.100.000 m ³⁾ d'??quivalent p??trole par jour, alors que le p??trole a fourni 85,8 millions de barils (13.640.000 m ³⁾ par jour.

British Petroleum , dans son rapport de 2007, estim?? ?? 2 006 fin qu'il y avait 147 ann??es r??serves ?? la production rapport fondent sur les r??serves prouv??es de charbon dans le monde entier. Ce chiffre ne comprend que les r??serves class??es comme "preuves"; exploration des programmes de forage des compagnies mini??res, en particulier dans les zones sous-explor??es, sont continuellement offrent de nouvelles r??serves. Dans de nombreux cas, les entreprises sont conscientes des gisements de charbon qui ne ont pas ??t?? suffisamment perc??s pour ??tre consid??r?? comme "preuves". R??serves Toutefois, certains pays ne ont pas mis ?? jour leurs informations et assumer demeurent aux m??mes niveaux, m??me ?? des retraits. Sp??culatives projections pr??disent que mondiale la production de charbon de pointe peut se produire aux environs de 2025 ?? 30 pour cent au-dessus de la production actuelle, selon les futurs taux de production de charbon.

Parmi les trois combustibles fossiles, le charbon a les r??serves les plus largement distribu??; le charbon est extrait dans plus de 100 pays, et sur tous les continents sauf l' Antarctique . Les plus grandes r??serves se trouvent dans le ??tats-Unis , la Russie , la Chine , l'Australie et l'Inde . Notez le tableau ci-dessous.

Les réserves prouvées de charbon récupérables à la fin de l'année 2008 (en millions de tonnes (teragrammes))

Pays	Anthracite & bitumineux	Subbituminous	Lignite	Total	Pourcentage du total mondial
??tats Unis	108501	98618	30176	237295	22,6
Russie	49088	97472	10450	157010	14,4
Chine	62200	33700	18600	114500	12,6
Australie	37100	2100	37200	76400	8,9
Inde	56100	0	4500	60600	7.0
Allemagne	99	0	40600	40699	4.7
Ukraine	15351	16577	1945	33873	3,9
Kazakhstan	21500	0	12100	33600	3,9
Afrique Du Sud	30156	0	0	30156	3,5
Serbie	9	361	13400	13770	1.6
Colombie	6366	380	0	6746	0,8
Canada	3474	872	2236	6528	0,8
Pologne	4338	0	1371	5709	0,7
Indon??sie	1520	2904	1105	5529	0,6
Br??sil	0	4559	0	4559	0,5
Gr??ce	0	0	3020	3020	0,4
Bosnie Herz??govine	484	0	2369	2853	0,3
Mongolie	1170	0	1350	2520	0,3
Bulgarie	2	190	2174	2366	0,3
Pakistan	0	166	1904	2070	0,3
Dinde	529	0	1814	2343	0,3
Ouzb??kistan	47	0	1853	1900	0,2
Hongrie	13	439	1208	1660	0,2
Tha??lande	0	0	1239	1239	0,1
Mexique	860	300	51	1211	0,1
J'ai Couru	1203	0	0	1203	0,1
R??publique Tch??que	192	0	908	1100	0,1
Kirghizstan	0	0	812	812	0,1
Albanie	0	0	794	794	0,1
Cor??e Du Nord	300	300	0	600	0,1
Nouvelle Z??lande	33	205	333-7,000	571-15,000	0,1
Espagne	200	300	30	530	0,1
Laos	4	0	499	503	0,1
Zimbabwe	502	0	0	502	0,1
Argentine	0	0	500	500	0,1
Tous les autres	3421	1346	846	5613	0,7
Total mondial	404762	260789	195387	860938	100

Les principaux producteurs de charbon

La durée de vie des réserves est une estimation basée uniquement sur ??????les niveaux de production actuels et prouvé niveau pour les pays figurant sur ??????les réserves, et ne fait aucune hypothèse de la production future ou les tendances de production actuelles même. Les pays avec une production annuelle supérieure à 100 millions de tonnes sont présentés. A titre de comparaison, les données de l'Union européenne est également indiquée. Les actions sont basées sur des données exprimées en équivalent pétrole tonnes.

Production de charbon par pays et par an (millions de tonnes)

Pays	2003	2004	2005	2006	2007	2008	2009	2010	2011	Part	La vie réserve (ans)
Chine	1834,9	2122,6	2349,5	2528,6	2691,6	2802,0	2973,0	3235,0	3520,0	49,5%	35
??tats Unis	972,3	1008,9	1026,5	1054,8	1040.2	1063,0	975,2	983,7	992,8	14,1%	239
Inde	375,4	407,7	428,4	449,2	478,4	515,9	556,0	573,8	588,5	5,6%	103
Union Europ??enne	637,2	627,6	607,4	595,1	592,3	563,6	538,4	535,7	576,1	4,2%	97
Australie	350,4	364,3	375,4	382,2	392,7	399,2	413,2	424,0	415,5	5,8%	184
Russie	276,7	281,7	298,3	309,9	313,5	328,6	301,3	321,6	333,5	4,0%	471
Indon??sie	114,3	132,4	152,7	193,8	216,9	240,2	256,2	275,2	324,9	5,1%	17
Afrique Du Sud	237,9	243,4	244,4	244,8	247,7	252,6	250,6	254,3	255,1	3,6%	118
Allemagne	204,9	207,8	202,8	197,1	201,9	192,4	183,7	182,3	188,6	1,1%	216
Pologne	163,8	162,4	159,5	156,1	145,9	144,0	135,2	133,2	139,2	1,4%	41
Kazakhstan	84,9	86,9	86,6	96,2	97,8	111,1	100,9	110,9	115,9	1,5%	290
Total mondial	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

Les principaux consommateurs de charbon

Les pays ayant une consommation annuelle supérieure à xx millions de tonnes sont présentés.

La consommation de charbon par pays et par an (millions de tonnes courtes)

Pays	2008	2009	2010	2011	Part
Chine	2966	3188	3695	4053	50,7%
??tats Unis	1121	997	1048	1003	12,5%
Inde	641	705	722	788	9,9%
Russie	250	204	256	262	3,3%
Allemagne	268	248	256	256	3,3%
Afrique Du Sud	215	204	206	210	2,6%
Japon	204	181	206	202	2,5%
Pologne	149	151	149	162	2,0%
Total mondial	7327	7318	7994	N / A	100%

Les principaux exportateurs de charbon

Les pays dont l'exportation brute supérieure à 10 millions de tonnes annuelles sont présentés. En termes d'exportation nette des plus grands exportateurs sont encore l'Australie (328,1 millions de tonnes), l'Indonésie (316,2) et la Russie (100,2).

Les exportations de charbon par pays et par an (millions de tonnes courtes)

Pays	2003	2004	2005	2006	2007	2008	2009	2010	Part
Australie	238,1	247,6	255,0	255,0	268,5	278,0	288,5	328,1	27,1%
Indon??sie	107,8	131,4	142,0	192,2	221,9	228,2	261,4	316,2	26,1%
Russie	41,0	55,7	98,6	103,4	112,2	115,4	130,9	122.1	10,1%
??tats Unis	43,0	48,0	51,7	51,2	60,6	83,5	60,4	83,2	6,9%
Afrique Du Sud	78,7	74,9	78,8	75,8	72,6	68,2	73,8	76,7	6,3%
Colombie	50,4	56,4	59,2	68,3	74,5	74,7	75,7	76,4	6,3%
Canada	27,7	28,8	31,2	31,2	33,4	36,5	31,9	36,9	3,0%
Kazakhstan	30,3	27,4	28,3	30,5	32,8	47,6	33,0	36,3	3,0%
Vi??t-Nam	6,9	11,7	19,8	23,5	35,1	21,3	28,2	24,7	2,0%
Chine	103,4	95,5	93,1	85,6	75,4	68,8	25,2	22,7	1,9%
Mongolie	0,5	1,7	2.3	2,5	3.4	4.4	7,7	18,3	1,5%
Pologne	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%

Les principaux importateurs de charbon

Les pays ayant importation brut annuel supérieur à 20 millions de tonnes sont présentés. En termes de l'importation nette les plus grands importateurs sont encore le Japon (206,0 millions de tonnes), la Chine (172,4) et la Corée du Sud (125,8).

Les importations de charbon par pays et par an (millions de tonnes courtes)

Pays	2006	2007	2008	2009	2010	Part
Japon	199,7	209,0	206,0	182.1	206,7	17,5%
Chine	42,0	56,2	44,5	151,9	195.1	16,6%
Cor??e Du Sud	84,1	94,1	107,1	109,9	125,8	10,7%
Inde	52,7	29,6	70,9	76,7	101,6	8,6%
Taiwan	69,1	72,5	70,9	64,6	71,1	6,0%
Allemagne	50,6	56,2	55,7	45,9	55,1	4,7%
Dinde	22,9	25,8	21,7	22,7	30,0	2,5%
Royaume-Uni	56,8	48,9	49,2	42,2	29,3	2,5%
Italie	27,9	28,0	27,9	20,9	23,7	1,9%
Pays-Bas	25,7	29,3	23,5	22,1	22,8	1,9%
Russie	28,8	26,3	34,6	26,8	21,8	1,9%
France	24,1	22,1	24,9	18,3	20,8	1,8%
??tats Unis	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%