I combustibili fossili: il carbone


Pubblicato da Raffo in Ambiente

Il carbone è un deposito solido, ricco di carbonio. Esso fa parte dei combustibili fossili: risorse energetiche naturali non rinnovabili derivate da processi di fossilizzazione di materia organica animale o vegetale  che sono presenti nella litosfera allo stato solido, come il carbone e il bitume,  liquido, come il petrolio, e gassoso come il gas naturale, composto in larga parte da metano.

I combustibili fossili bruciano facilmente liberando grandi quantità di calore. Nelle centrali elettriche, questo calore viene utilizzato per trasformare l’acqua in vapore. Il vapore mette in moto una turbina, a sua volta collegata a un generatore in grado di trasformare l’energia meccanica in energia elettrica. Quest’ultima viene poi distribuita su tutto il territorio nazionale tramite i cavi ad alta tensione della rete elettrica.

Una torbiera. Il tipico ambiente di formazione del carbone.

Il carbone ha origine dall’accumulo di resti di organismi vegetali vissuti nel passato, sepolti da sedimenti in acque stagnanti, che hanno subito particolari processi di decomposizione in ambienti privi di ossigeno.

  • Inizialmente, il processo di carbonizzazione trasforma i resti vegetali in torba, un deposito soffice di resti compressi, ricchi di acqua, con contenuto in carbonio inferiore al 50%. La torba è un combustibile di bassa qualità: brucia relativamente bene una volta asciugata, ma produce una parte solida molto abbondante, la cenere, e fumi piuttosto inquinanti.
  • Se la torba è sottoposta ad aumento di pressione e temperatura, per esempio in seguito a un ulteriore accumulo di materiale organico, perde una parte di acqua e si trasforma in lignite, costituita per il 50-60% da carbonio.
  • Se il processo di carbonizzazione procede, la lignite si trasforma in litantrace, costituita dal 60 al 90% da carbonio; si tratta del carbone più utilizzato.
  • Alla fine del processo si trasforma l’antracite, un carbone molto pregiato, duro, nero e brillante, che contiene carbonio in quantità superiori al 90%. L’antracite brucia lentamente, senza produrre fumo, e ha un elevato rendimento calorico.

I più grandi giacimenti di carbone si trovano in nord Europa, Stati Uniti, Russia e Cina. Questo combustibile fossile viene estratto sia in miniere di profondità sia a cielo aperto. Le riserve attuali sembrano sufficienti per oltre un centinaio d’anni, ma questa stima andrà corretta nel prossimo futuro considerando la recente forte crescita nell’uso del carbone, attribuibile principalmente ai paesi emergenti come Cina e India.

I principali problemi ambientali legati all’uso del carbone sono causati dai prodotti di scarto della combustione. Si tratta sia di inquinanti volatili sia di inquinanti solidi. Gli scarti volatili sono rappresentati da monossido di carbonio, diossido di carbonio (CO2), ossidi dell’azoto e ossidi dello zolfo, sostanze che, liberate nell’aria, causano malattie respiratorie e tumori ai polmoni. Inoltre, a contatto con il vapore acqueo queste sostanze danno origine ad acidi che, ricadendo con la pioggia (le cosiddette piogge acide), possono creare danni alle piante di boschi e città e ai monumenti esposti agli agenti atmosferici.


Autore

Raffo

Raffo

Ciao a tutti, mi chiamo Raffaele Cocomazzi e sono il cofondatore di BMScience. Sono appassionato di Scienza, Medicina, Chimica e Tecnologia. Diplomato presso l'ISIS "Luigi Di Maggio" di San Giovanni Rotondo (FG) con opzione Biotecnologie Sanitarie e studente di medicina presso l'Università degli Studi di Foggia. Se ti piacciono i miei contenuti lascia un commento ed aiutaci a diffonderli. Per contattarmi o maggiori informazioni seguimi su: Twitter o Facebook.




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