La Energia del Carbon

 

La energía del carbón

Las centrales eléctricas de carbón son aquellas centrales termoeléctricas que queman carbón para generar electricidad. Las centrales eléctricas de carbón generan más de un tercio de la electricidad mundial, pero causan cientos de miles de muertes tempranas cada año, principalmente por la contaminación atmosférica.

Una central eléctrica de carbón es un tipo de central de combustible fósil. El carbón se pulveriza generalmente y luego se quema en una caldera de carbón pulverizado. El calor del horno transforma el agua de la caldera en vapor, que luego se utiliza para girar turbinas que giran generadores. Así, la energía química almacenada en el carbón se transforma sucesivamente en energía térmica, energía mecánica y, por último, energía eléctrica.

Las centrales eléctricas de carbón emiten más de 10 Giga toneladas de dióxido de carbono por año, casi una quinta parte de las emisiones totales, por lo que son la mayor fuente de gases de efecto invernadero que contribuyen en una medida todavía no especificada al calentamiento global. Están siendo retiradas en Europa y América. ​ A partir de 2020 estas plantas todavía se están construyendo en Asia, en su mayoría financiadas por China.

 

De dónde viene el carbón?

 Nos gustan los beneficios de la electricidad, pero el carbón se debe explotar, lo que se puede hacer mediante la construcción de un túnel al interior de una montaña. Pero si el carbón está cerca de la superficie, toda la cima de la montaña puede ser eliminada.

Carbón

El carbón es un hidrocarburo sólido, útil como combustible, especialmente para la generación de electricidad. El carbón es relativamente barato y abundante. Las naciones en desarrollo, como China, dependen en gran medida del carbón. En todo el mundo, el carbón es la mayor fuente de energía para generar electricidad.

Cómo se forma el carbón

El carbón se forma de plantas muertas que se asentaron en el fondo de los pantanos hace millones de años. El agua y el lodo del pantano mantienen el oxígeno lejos del material vegetal. La arena y la arcilla se asentaron en la parte superior de las plantas en descomposición. El peso de este material exprime el agua y algunas otras sustancias. Con el tiempo, el material orgánico se convirtió en una roca rica en carbono. Esta roca es el carbón.

 

El carbón tiene diferentes grados. El carbón bituminoso se forma a temperaturas más bajas. Contiene una gran cantidad de azufre. Cuando se quema, produce mucha contaminación. El carbón antracita se forma bajo temperaturas más altas. Esto elimina el azufre y el carbón se quema más limpiamente.

El carbón o carbón mineral es una roca sedimentaria organógena de color negro, muy rica en carbono y con cantidades variables de otros elementos, principalmente hidrógeno, azufre, oxígeno y nitrógeno. Principalmente es utilizada como combustible fósil. ​ La mayoría del carbón explotado se formó a partir de los vegetales que crecieron durante los períodos Carbonífero  y Cretácico, al ser ambos períodos de gran extensión temporal y situarse gran parte de los medios sedimentarios favorables para su acumulación y conservación en latitudes intertropicales. Es un recurso no renovable.

El carbón, como el de la Imagen siguiente , es una roca de color negro o café-negro que se quema fácilmente. La mayor parte del carbón es una roca sedimentaria. El tipo más duro de carbón, antracita, es una roca metamórfica. Eso se debe a que se expone a una mayor temperatura y presión cuando se forma. El carbón está compuesto principalmente de carbono, pero se puede encontrar algunos otros elementos en él, como el azufre. El carbón con el menor grado de azufre es el carbón más limpio. La antracita tiene muy poco azufre y por eso es muy deseable.

 

 

Principales tipos de carbón

El carbón se origina por la descomposición de vegetales terrestres que se acumulan en zonas pantanosas, lagunares o marinas, de poca profundidad. ​ Los restos vegetales se van acumulando en el fondo de una cuenca. Quedan cubiertos de agua y, por lo tanto, protegidos del aire, que los degradaría. Comienza una lenta transformación por la acción de bacterias anaerobias, un tipo de microorganismos que no necesitan oxígeno para vivir. Con el tiempo se produce un progresivo enriquecimiento en carbono. Posteriormente pueden cubrirse con depósitos arcillosos, lo que contribuirá al mantenimiento del ambiente anaerobio, adecuado para que continúe el proceso de carbonización. Se estima que una capa de carbón de un metro de espesor proviene de la transformación por diferentes procesos durante la diagénesis de más de diez metros de limos carbonosos.

En las cuencas carboníferas, las capas de carbón están intercaladas con otras capas de rocas sedimentarias como areniscas, arcillas, conglomerados y, en algunos casos, rocas metamórficas como esquistos y pizarras. Esto se debe a la forma y el lugar donde se genera el carbón.

Si por ejemplo un gran bosque está situado cerca del litoral y el mar invade la costa, el bosque queda progresivamente sumergido por una transgresión marina, por descenso del continente o por una subida del nivel del mar, y los restos vegetales se acumulan entre los sedimentos de la plataforma litoral. Si continúa el descenso del continente o la subida del nivel del mar, el bosque queda totalmente inundado. Las zonas emergidas cercanas comienzan a erosionarse y los productos resultantes, arenas y arcillas, cubren los restos de los vegetales que se van transformando en carbón. Si se retira el mar, puede desarrollarse un nuevo bosque y comenzar otra vez el ciclo. 

En las cuencas hulleras se conservan, tanto en el carbón como en las rocas intercaladas, restos y marcas de vegetales terrestres que pertenecen a especies actualmente desaparecidas. El tamaño de las plantas y la exuberancia de la vegetación permiten deducir que el clima en el que se originó el carbón era probablemente clima tropical.

El uso del carbón

Para preparar el carbón que utilizamos, este primero se tritura hasta transformarlo en polvo y luego se quema en un horno. Al igual que otros combustibles, el carbón libera la mayoría de su energía como calor cuando se quema. El calor de la quema de carbón se usa para hervir el agua. Esto produce vapor. El vapor hace girar las turbinas, lo que genera electricidad.

Carbón en los Estados Unidos

Estados Unidos es rico en carbón, tal como se aprecia en la Imagen siguiente . Muchas regiones del país tienen importantes yacimientos de carbón.

Regiones de Estados Unidos productoras de carbón en 1996. El color naranjo representa la antracita, el grado de carbón más alto. Color rojo representa la bituminosa, la que tiene un bajo nivel de volatilidad. El color gris y gris-verde representa el bituminoso, el que tiene un nivel de medio a alto de volatilidad. El color verde representa al sub-bituminoso y el color amarillo al lignito, el grado de carbón más bajo.

Resumen

• El carbón es un combustible fósil sólido, formado principalmente de plantas de pantano antiguas, especialmente durante el periodo carbonífero.
• El carbón es la fuente de la mayor parte de la electricidad.
• El carbón que se forma a temperaturas más altas quema más limpiamente.