Uhlí se liší v jeho složení, globální spotřebě a energetické hodnotě
Uhlí různého složení se používají jako hořlavé fosilní paliva pro výrobu elektřiny a výrobu oceli po celém světě. To je podle Mezinárodní agentury pro energii nejrychleji rostoucí energetický zdroj po celém světě v 21. století.
O produkci uhlí
Lidé "nevyrábějí" uhlí. Geologické procesy a rozkládající se organická hmota ji vytvářejí po tisíce let. To je těženo z podzemních útvarů nebo "švů", přes podzemní tunely, nebo odstraněním velkých ploch zemského povrchu. Vytažené uhlí musí být vyčištěno, omyté a zpracováno, aby se připravilo pro komerční použití.
Čína v současné době vyrábí více uhlí než kterákoli jiná země na světě, ačkoli její prokázané rezervy zaujímají čtvrté místo USA, Ruska a Indie. IEA odhaduje, že celosvětová nabídka by měla do roku 2020 vzrůst zhruba o 0,6%.
Vývozci a dovozci uhlí
Austrálie potvrdila celosvětový seznam vývozců, kteří v roce 2010 zaslali 298 milionů tun uhlí v zahraničí. Indonésie a Rusko se umístily na druhém a třetím místě, vyvážejí 162 a 109 milionů tun. Spojené státy přišly ve čtvrtém místě po celém světě a v tomtéž roce odeslaly přes hranice 74 milionů tun.
Spoléhat se na uhlí
Jihoafrická republika nejvíce závisí na uhlí, přičemž z tohoto zdroje energie získá 93 procent své elektrické energie. Čína a Indie také těžce opírají o uhlí o značnou část své energie na 79 a 69 procent. Spojené státy získávají z tohoto zdroje 45 procent svých elektřiny a řadí se na 11. místo na globálním seznamu zemí, které generují energii z tohoto zdroje.
Tvrdé a měkké druhy uhlí
Uhlí spadá do dvou hlavních kategorií: tvrdé a měkké. Měkké uhlí je také známé jako hnědé uhlí nebo lignit. Čína vyrábí více černouhelného uhlí než kterákoli jiná země o faktor tři. Úžasné 3 162 milionů tun černouhelného uhlí vyrobené v Číně trpaslíků produkuje druhé a třetí pořadí výrobců - USA na 932 milionů tun a Indie na 538 milionů tun.
Německo a Indonésie takřka váží na počest nejvyšších vyznamenání při výrobě měkkého hnědého uhlí. Tyto země vykoply 169 milionů tun a 163 milionů tun.
Koksárenský uhlí oproti parnímu uhlí
Koksovatelné uhlí, také známé jako metalurgické uhlí, má nízký obsah síry a fosforu a může odolat vysokému teplu. Koksovatelné uhlí je přiváděno do pecí a vystaveno pyrolýze bez kyslíku, což je proces, který ohřívá uhlí na přibližně 1100 stupňů Celsia. To ho roztaví a odstraňuje veškeré těkavé sloučeniny a nečistoty, které zanechávají čistý uhlík. Horký, vyčištěný, zkapalněný uhlík se ztuhne do kusů nazývaných "koks", které mohou být přiváděny do vysoké pece společně s železnou rudou a vápencem pro výrobu oceli.
Parní uhlí, také známé jako tepelné uhlí, je vhodné pro výrobu elektrické energie.
Parní uhlí se rozemele do jemného prášku, který rychle hoří při vysokých teplotách a používá se v elektrárnách k ohřevu vody v kotlích, které provozují parní turbíny. Může být také použita k zajištění vytápění místností a podniků.
Energie v uhlí
Všechny druhy uhlí obsahují pevný uhlík, který zajišťuje skladovanou energii a měnící se množství vlhkosti, popílku, těkavých látek, rtuti a síry. Vzhledem k tomu, že fyzikální vlastnosti a kvalita uhlí se velmi liší, musí být uhelné elektrárny navrženy tak, aby vyhovovaly specifickým vlastnostem dostupné suroviny a snižovaly emise znečišťujících látek, jako je síra, rtuť a dioxiny.
Uložený energetický potenciál v uhlí je popsán jako "výhřevnost", "hodnota topení" nebo "tepelný obsah". Je měřena v Btu nebo MJ / kg. Btu znamená britskou tepelnou jednotku, množství tepla, které zahřeje přibližně 0,12 amerických galonů - kilo vody - o stupeň Fahrenheita na hladině moře.
Btu je někdy psán jako BTU.
MJ / kg znamená milijoule na kilogram a je množství energie uložené v kilogramech. Jedná se o vyjádření hustoty energie u pohonných hmot měřených hmotností.
Uhlí uvolňuje tepelnou energii nebo teplo při spalování spolu s uhlíkem a popelem. Popel se skládá z minerálů, jako je železo, hliník , vápence, jíl a křemík, stejně jako stopové prvky, jako je arsen a chróm.
Typy uhlí srovnávané a hodnocené
Mezinárodní organizace pro normalizaci ASTM vydala klasifikační metodu pro klasifikaci druhů uhlí vytvořených z humózních látek a organických materiálů biodegradovaných rašelinou nebo z vitrinitu. Uhelné hodnocení je založeno na úrovních geologické metamorfózy, pevného uhlíku a výhřevnosti. Je znám jako ASTM D388 - 05 Standardní klasifikace uhlí podle hodnocení.
Jak porovnávají tyto čtyři typy? Obecně platí, že čím těžší je uhlí, tím vyšší je jeho energetická hodnota a hodnost. Následuje srovnávací hodnocení čtyř různých typů uhlí od nejhustšího uhlíku a energie až po nejméně hustou:
| Hodnost | Typ uhlí | Výhřevnost (MJ / kg) |
|---|---|---|
| # 1 | Antracit | 30 milionů jednotek na kilogram |
| # 2 | Asfaltové | 18,8-29,3 millijoule na kilogram |
| # 3 | Subbituminózní | 8,3-25 millijoul na kilogram |
| # 4 | Lignit (hnědé uhlí) | 5,5-14,3 millijoule na kilogram |