Kőszén

A szén egy kemény kőzet, amely szilárd fosszilis tüzelőanyagként elégethető. Többnyire szénből áll, de tartalmaz hidrogént, ként, oxigént és nitrogént is. A szén üledékes kőzet, amely a tőzegből, a később a tetejére rakódott kőzetek nyomásának hatására keletkezett.

A tőzeg, és így a szén is, olyan növények maradványaiból keletkezik, amelyek évmilliókkal ezelőtt trópusi vizes élőhelyeken éltek, például a késő karbon időszak (a pennsylvaniai korszak) vizes élőhelyein. Levegőtlen térben felmelegített fából is keletkezhet faszén, amely olyan, mint a szén.

A szén elégethető energia vagy hő előállítására. A ma bányászott szén mintegy kétharmadát erőművekben égetik el villamos energia előállítására. A kőolajhoz hasonlóan a szén elégetésekor a szén a levegőben lévő oxigénnel egyesülve sok szén-dioxidot termel, ami az éghajlatváltozást okozza. Emiatt és a szénből származó egyéb légszennyezés miatt a legtöbb ország új energiaforrások, például a napenergia felé fordul. A világ egyes részein, például Kínában azonban még mindig épülnek új szénerőművek.

A szenet pörkölni lehet (nagyon forrón, oxigénmentes helyen hevíteni), hogy kokszot állítsanak elő. A kokszot az olvasztás során lehet felhasználni a fémek ércekből történő kivonására.

Egy darab jó minőségű antracit szénZoom
Egy darab jó minőségű antracit szén

Egy darab bitumenes szénZoom
Egy darab bitumenes szén

Történelem

A szén volt az ipari forradalom legfontosabb tüzelőanyaga. A szén a 20. században az Egyesült Királyságban a vasúti árufuvarozás fontos részét képezte, több társaság árufuvarozási volumenének nagyobb részét. A 21. század elején az Egyesült Királyságban és számos más országban a legtöbb széntüzelésű erőművet bezárták az üvegházhatású gázok kibocsátásának csökkentése érdekében.

Brit szénmezők a tizenkilencedik században.Zoom
Brit szénmezők a tizenkilencedik században.

Különböző szénfajták és kialakulásuk

Megfelelő körülmények között a növényi anyag lépésről lépésre átalakul

  1. A tőzeg még nem szén.
  2. A lignit (barnaszén) a legpiszkosabb szén, körülbelül 60-70% szén-dioxidot tartalmaz, és elektromos áramtermelésre használják tüzelőanyagként. A jet a lignit tömör formája, amelyet néha csiszolnak, és régóta díszítőkőnek használják.
  3. A szubbitumenes szenet gőzüzemű villamosenergia-termeléshez használják tüzelőanyagként. Emellett könnyű aromás szénhidrogének forrása a kémiai szintézisipar számára.
  4. A bitumenes szén sűrű kőzet, fekete, de néha sötétbarna. Viszonylag lágy szén, amely könnyen és gyorsan törik és ég. Tüzelőanyagként használják erőművekben, valamint hő- és energiafelhasználásra a feldolgozóiparban, kovácsmesterséghez; és koksz előállítására.
  5. A gőzszén egykor széles körben használták a gőzmozdonyok üzemanyagaként. Ebben a speciális felhasználási módban az USA-ban néha tengeri szén néven ismert. A kis gőzszén (száraz kis gőzdió vagy DSSN) a háztartási vízmelegítés tüzelőanyagaként szolgált.
  6. Az antracit keményebb, fényes, fekete szén. Hosszabb ideig ég, és főként lakossági és kereskedelmi helyiségek fűtésére használják.
  7. A grafitot nehéz elégetni, ezért nem használják olyan gyakran tüzelőanyagként. A ceruzákban még mindig használják, agyaggal keverve. Porított formában kenőanyagként használható.

Általában úgy gondolják, hogy a gyémánt ennek a folyamatnak a végeredménye, de ez nem igaz. A gyémánt szén, de nem szénből keletkezik.

A szén szennyeződéseket tartalmaz. Az egyes szennyeződések határozzák meg a felhasználást. A kokszszénben kevés hamu, kén vagy foszfor van. Ezek elrontanák a kohóban előállított vasat.

Kőszénréteg a tengerparton Új-SkóciábanZoom
Kőszénréteg a tengerparton Új-Skóciában

Környezeti problémák

A szén elégetésekor energiaegységenként közel harmadával több szén-dioxidot bocsát ki, mint a kőolaj, és 80%-kal többet, mint a földgáz. Az emberek által kibocsátott szén-dioxid közel fele a szén elégetése miatt keletkezik, így ez a globális felmelegedés legnagyobb egyedi oka. A szén hozzájárul a savas esők és a szmog kialakulásához, különösen akkor, ha tisztítóberendezés nélkül égetik. A szén elégetése mérgező vegyi anyagokat szabadít fel, többek között kormot, higanyt és szén-monoxidot, amelyek hozzájárulnak olyan betegségek kialakulásához, mint a rák és az asztma mind az emberek, mind a vadon élő állatok esetében. A szénbányászat, különösen a hegyvidéki bányászat, nagy területeket károsíthat, és elpusztíthatja a természetes élőhelyeket. A magasabb minőségű szén tisztábban ég el, mint az alacsonyabb minőségű, bár még mindig jobban szennyez, mint más tüzelőanyagok. A levegőszennyezés mellett a szén elégetése során mérgező szénhamu keletkezik, amely vízszennyezést okozhat, ha véletlenül a környezetbe kerül. Világszerte számos földalatti bányatűz ég. Ezek a földalatti tüzek mérgező füstöt bocsátanak a levegőbe, és a felette lévő talaj beomlását is okozhatják. A pennsylvaniai Centralia városát egy földalatti bányatűz miatt evakuálták, és ma már elhagyatott.

Szennyezésből eredő halálesetek és megbetegedések

Nehéz pontos számadatokat adni a szén egészségre gyakorolt hatásáról. Azt állítják, hogy a szén miatt évente több mint 800 000 ember hal meg idő előtt, és több millióan betegszenek meg. A szénbányászok gyakran kapnak tüdőgyulladást (fekete tüdőbetegséget) a szénpornak való kitettség miatt.

A szén elégetése nagy mennyiségű légszennyezést okozZoom
A szén elégetése nagy mennyiségű légszennyezést okoz

Tiltakozások a szén ellen

A szénszennyezéssel szembeni ellenállás volt az egyik fő oka annak, hogy a 19. században elindult a modern környezetvédelmi mozgalom.

Faházak a Hambachi erdő egy részének a németországi Hambach külszíni bánya miatt történő kivágása elleni tiltakozásul: a kivágást 2018-ban felfüggesztették.Zoom
Faházak a Hambachi erdő egy részének a németországi Hambach külszíni bánya miatt történő kivágása elleni tiltakozásul: a kivágást 2018-ban felfüggesztették.

Tiltakozás a Nagy-korallzátony éghajlatváltozás okozta károsodása ellen AusztráliábanZoom
Tiltakozás a Nagy-korallzátony éghajlatváltozás okozta károsodása ellen Ausztráliában

Széncsúcs

A széncsúcs azt az évet jelenti, amikor a legtöbb szenet bányásszák vagy égetik el. Számos ország már túl van a széncsúcson, például Németország 1985-ben, az Egyesült Államok pedig 2008-ban. Most ezek az országok kevesebb szenet bányásznak és égetnek el. Kína azonban még mindig sok szenet bányászik, és segít néhány országnak, például Pakisztánnak, hogy még több szenet bányásszanak és még több széntüzelésű erőművet építsenek. Tehát a világ széncsúcsának éve talán már elmúlt.

A világ szénfogyasztásaZoom
A világ szénfogyasztása

Energia

Más nem megújuló energiaforrásokkal összehasonlítva a szén nem hatékony és nagy mennyiségű üvegházhatású gázt termel. A szén gyakran megtalálható és olcsó.

  • A szén a világ fűtési szükségletének mintegy negyedét biztosítja.

Villamosenergia

Iparág

  • A világ acéltermelésének csaknem 70%-a a szén elégetésétől függ.

Országok

A világ legnagyobb széntermelője Kína, amely évente mintegy 4 milliárd tonnát termel, ezt követi India, az Egyesült Államok, Ausztrália, Indonézia és Oroszország, egyenként kevesebb mint egymilliárd tonnával. A messze legnagyobb exportőr Ausztrália, a legnagyobb importőrök pedig Kína, India és Japán.

Folklór

Egyes kultúrákban a Mikulás a rosszul viselkedő gyerekeknek szenet hoz karácsonyra. Ez a legenda a viktoriánus időkből származik, amikor még a kandallóban nem fát, hanem szenet égettek. Azok a gyerekek, akik nem kaptak játékot, legalább szenet kaptak, hogy melegen maradjanak.

Kapcsolódó oldalak

  • Szénbányászat

Kérdések és válaszok

K: Mi az a szén?


V: A szén egy kemény kőzet, amely fosszilis tüzelőanyagként elégethető. Többnyire szenet, de hidrogént, ként, oxigént és nitrogént is tartalmaz.

K: Hogyan keletkezik a szén?


V: A szén olyan növények maradványaiból keletkezik, amelyek évmilliókkal ezelőtt trópusi vizes élőhelyeken (szénmocsarakban) éltek, például a késő karbon időszak (pennsylvaniai időszak) növényei. Ez egy üledékes kőzet, amely a tőzegből, a később ráfektetett kőzetek nyomása által keletkezett. A faszén légmentes térben felmelegített fából készül.

K: Milyen felhasználási módjai vannak a szénnek?


V: A szén elégethető energia vagy hő előállítására, és a ma bányászott szén mintegy kétharmadát erőművekben égetik el, hogy villamos energiát termeljenek belőle. A szenet pörkölni is lehet (nagyon forrón, oxigénmentes helyen hevíteni), hogy kokszot állítsanak elő, amelyet az olvasztás során használhatnak fel a fémek ércekből való kinyerésére.

K: Milyen negatív hatások kapcsolódnak a szén elégetéséhez?


V: Amikor a szenet elégetik, a szén a levegő oxigénjével egyesülve sok szén-dioxidot termel, ami klímaváltozást okoz. Sokan korán meghalnak a szénégetésből származó légszennyezésből eredő betegségek miatt.

K: Elfordulnak-e az országok a szén energiaforrásként való felhasználásától?


V: Igen, sok ország más energiaforrások, például a napenergia és a szélenergia felé fordul ahelyett, hogy a szénre támaszkodna az energiatermelésben. A világ egyes részein, például Kínában azonban még mindig épülnek új szénerőművek.

AlegsaOnline.com - 2020 / 2023 - License CC3