Il carbone ricerca
Il Carbone
Il carbone è un combustibile fossile estratto dalla terra in miniere sotterranee o a cielo aperto. La formazione dei carboni risale a circa 300 milioni di anni fa, quando un clima caldo ed umido ed un’elevata concentrazione di CO2 favorirono la crescita di alberi giganti: la loro morte (favorita da inondazioni) e la successiva degradazione, assistita da funghi e batteri, hanno portato a quelli che conosciamo come carboni fossili. Il carbone fossile è noto come combustibile fino dall'antichità, come è accaduto per il petrolio, ma è solo dal 1700 che è divenuto una fonte primaria di energia, sostituendo il legno soprattutto in Gran Bretagna con la famosa rivoluzione industriale .I carboni sono delle vere e proprie rocce sedimentarie e sono costituiti dai resti di accumuli vegetali, modificati dalle pressioni e temperature che si trovano in profondità nella crosta, e come nel caso del petrolio, anche il carbone nasce attraverso una progressiva eliminazione, dai resti vegetali, di componenti come idrogeno e ossigeno con un conseguente arricchimento indiretto di carbonio che lo portano a diverse litologie a seconda della percentuale di carbonio presente. Quindi le zone più favorevoli per la formazione di depositi organici vegetali sono le pianure costiere, le lagune, gli acquitrini delle alte latitudini, come in Russia, Canada, Nord Europa, dove il clima freddo rallenta la decomposizione, ma anche in regioni calde umide che favoriscono la crescita di vegetali. Quando questi accumuli vengono sepolti, inizia la fase di formazione del carbone che inizialmente sarà un fitto intreccio di resti vegetali chiamato torba dove le condizioni anaerobiche dell'ambiente impediscono l'ossidazione e la decomposizione batterica. Possiamo anche avere la formazione del sapropel, cioè una fanghiglia originata da depositi di organismi planctonici, materiali argillosi e resti di piante superiori in acque stagnanti come nel Mare Nero; solitamente contiene più del 10% di materia organica e può essere finemente laminato. Con l'aumentare della profondità aumenta anche la temperatura e il materiale organico subisce una maturazione, cioè una eliminazione graduale dei componenti, aumentando sempre più la quantità di carbonio passando dalle torbe alle ligniti, ai litantraci fino alle antraciti dove il contenuto di carbonio raggiunge il 95% e quindi il suo potere calorifico è molto più alto; è per questo che le antraciti sono il tipo di carbone più pregiato. Se il materiale subisce una ulteriore eliminazione delle particelle rimarrà solo carbonio puro che da vita alla grafite che non trova un impiego come combustibile .Il processo che porta dalla pianta vegetale alla formazione di antracite naturalmente è lunghissimo e può richiedere diversi milioni di anni, se non centinaia di milioni per la sua attuazione. Nel caso che movimenti tettonici riportino il materiale in superficie il processo di maturazione del carbone si arresta immediatamente e il materiale inizia a degradarsi. Questo rappresenta infatti un problema nelle cave a cielo apero o in miniere a bassa profondità . Sotto le fasi di formazione: nella prima si accumulano i resti, poi vengono ricoperti dai sedimento portati dall'innalzamento marino; successivamente il mare si ritira e ricomincia il ciclo fino a quando non si completa la maturazione nel corso di milioni di anni. Metodi di estrazione Il metodo più economico di estrazione del materiale da strati di carbone dipende dalla profondità e dalla qualità degli strati e anche dai fattori geologici ed ambientali dell'area estrattiva.Se gli strati di carbone sono vicini alla superficie il carbone viene estratto con una miniera a cielo aperto. Nell'industria mineraria in profondità il metodo spazio e colonna progredisce lungo la gigantesca vena di carbone, mentre le colonne e le travi di legno sono lasciate in piedi per sostenere il tetto della miniera di carbone. Uno dei metodi più pericolosi di operazione nell'industria mineraria di profondità è il termine rubare le colonne. Questo termine si usa quando i minatori in quest'operazione estrattiva di profondità tentano di rimuovere e/o ritirare il carbone tra le travi di legno, per estrarre il carbone dallo strato di carbone principale. Questo permette di scavare sul tetto. Questo metodo di estrazione mineraria è usato principalmente negli USA e ha contribuito a molte morti accidentali agli albori dell'estrazione del carbone .Un altro metodo è l'estrazione lungo il muro, che viene condotta lungo lo strato con l'uso di supporti idraulici per tetti in grado di progredire da solo conosciuto come "tacchi" o "scudi". Questi supporti sono sistemati in una riga (lunga fino a 400 metri), conosciuta come "lungo il muro" e quando il carbone è estratto da di fronte al muro, i supporti vengono fatti avanzare. Mentre il supporto avanza, la cavità creata dietro al muro conosciuta come lo "sputo" frana. L'industria mineraria lungo il muro è il metodo principale di industria mineraria sotterranea in Australia.Infine, l'estrazione a muro alto è una forma di estrazione del carbone nel quale un minatore permanente viene controllato a distanza da una postazione di controllo, o dal di fuori della miniera, e viene guidato lungo lo strato direttamente all'indietro scavando buche in eccesso di 16 metri. Mentre il carbone viene allargato dalla faccia dello strato, cade sotto fino ad un nastro trasportatore che trasporta il carbone in superficie. Una grande quantità di capitale viene richiesta per comprare un'unita estrattiva a muro alto, ma i costi in termini di manodopera sono bassi perché una tale operazione non richiede un equipaggiamento al completo.Altri metodi di estrazione mineraria includono l'estrazione di trivella a muro alto. Questi metodi sono generalmente applicati in una miniera progettata all'aperto, una volta l'estrazione di superficie diventi dispendioso. Un altro sistema per estrarre il carbone è il metodo a sotterraneo, con questo metodo l'ambiente non viene modificato come nelle miniere a cielo aperto, ma i minatori sono più a rischio per diversi fattori: per il crollo o l'allagamento delle gallerie; per la mancanza o l'insufficienza di aria e per l'esplosione del gas metano o grisou. L'industria mineraria a cielo aperto distrugge tipicamente molto del valore ambientale nel terreno attraverso cui passa. Impatti Ambientali Tutte le forme di industria mineraria generano con ogni probabilità aree in cui il carbone viene impilato e dove il carbone ha un contenuto solforico significativo, come i cumuli di carbone che generano un drenaggio acidico particolarmente ricco di metallo quando viene esposto a precipitazioni piovasche normali. Questi liquidi possono provocare gravi danni ambientali ai corsi d'acqua ricettori. Inoltre i mucchi di scorie sono soggette a scivolamenti, come il disastro di Aberfan che ha ucciso 144 persone nel 1966.
With love , D. ❤
Il carbone è un combustibile fossile estratto dalla terra in miniere sotterranee o a cielo aperto. La formazione dei carboni risale a circa 300 milioni di anni fa, quando un clima caldo ed umido ed un’elevata concentrazione di CO2 favorirono la crescita di alberi giganti: la loro morte (favorita da inondazioni) e la successiva degradazione, assistita da funghi e batteri, hanno portato a quelli che conosciamo come carboni fossili. Il carbone fossile è noto come combustibile fino dall'antichità, come è accaduto per il petrolio, ma è solo dal 1700 che è divenuto una fonte primaria di energia, sostituendo il legno soprattutto in Gran Bretagna con la famosa rivoluzione industriale .I carboni sono delle vere e proprie rocce sedimentarie e sono costituiti dai resti di accumuli vegetali, modificati dalle pressioni e temperature che si trovano in profondità nella crosta, e come nel caso del petrolio, anche il carbone nasce attraverso una progressiva eliminazione, dai resti vegetali, di componenti come idrogeno e ossigeno con un conseguente arricchimento indiretto di carbonio che lo portano a diverse litologie a seconda della percentuale di carbonio presente. Quindi le zone più favorevoli per la formazione di depositi organici vegetali sono le pianure costiere, le lagune, gli acquitrini delle alte latitudini, come in Russia, Canada, Nord Europa, dove il clima freddo rallenta la decomposizione, ma anche in regioni calde umide che favoriscono la crescita di vegetali. Quando questi accumuli vengono sepolti, inizia la fase di formazione del carbone che inizialmente sarà un fitto intreccio di resti vegetali chiamato torba dove le condizioni anaerobiche dell'ambiente impediscono l'ossidazione e la decomposizione batterica. Possiamo anche avere la formazione del sapropel, cioè una fanghiglia originata da depositi di organismi planctonici, materiali argillosi e resti di piante superiori in acque stagnanti come nel Mare Nero; solitamente contiene più del 10% di materia organica e può essere finemente laminato. Con l'aumentare della profondità aumenta anche la temperatura e il materiale organico subisce una maturazione, cioè una eliminazione graduale dei componenti, aumentando sempre più la quantità di carbonio passando dalle torbe alle ligniti, ai litantraci fino alle antraciti dove il contenuto di carbonio raggiunge il 95% e quindi il suo potere calorifico è molto più alto; è per questo che le antraciti sono il tipo di carbone più pregiato. Se il materiale subisce una ulteriore eliminazione delle particelle rimarrà solo carbonio puro che da vita alla grafite che non trova un impiego come combustibile .Il processo che porta dalla pianta vegetale alla formazione di antracite naturalmente è lunghissimo e può richiedere diversi milioni di anni, se non centinaia di milioni per la sua attuazione. Nel caso che movimenti tettonici riportino il materiale in superficie il processo di maturazione del carbone si arresta immediatamente e il materiale inizia a degradarsi. Questo rappresenta infatti un problema nelle cave a cielo apero o in miniere a bassa profondità . Sotto le fasi di formazione: nella prima si accumulano i resti, poi vengono ricoperti dai sedimento portati dall'innalzamento marino; successivamente il mare si ritira e ricomincia il ciclo fino a quando non si completa la maturazione nel corso di milioni di anni. Metodi di estrazione Il metodo più economico di estrazione del materiale da strati di carbone dipende dalla profondità e dalla qualità degli strati e anche dai fattori geologici ed ambientali dell'area estrattiva.Se gli strati di carbone sono vicini alla superficie il carbone viene estratto con una miniera a cielo aperto. Nell'industria mineraria in profondità il metodo spazio e colonna progredisce lungo la gigantesca vena di carbone, mentre le colonne e le travi di legno sono lasciate in piedi per sostenere il tetto della miniera di carbone. Uno dei metodi più pericolosi di operazione nell'industria mineraria di profondità è il termine rubare le colonne. Questo termine si usa quando i minatori in quest'operazione estrattiva di profondità tentano di rimuovere e/o ritirare il carbone tra le travi di legno, per estrarre il carbone dallo strato di carbone principale. Questo permette di scavare sul tetto. Questo metodo di estrazione mineraria è usato principalmente negli USA e ha contribuito a molte morti accidentali agli albori dell'estrazione del carbone .Un altro metodo è l'estrazione lungo il muro, che viene condotta lungo lo strato con l'uso di supporti idraulici per tetti in grado di progredire da solo conosciuto come "tacchi" o "scudi". Questi supporti sono sistemati in una riga (lunga fino a 400 metri), conosciuta come "lungo il muro" e quando il carbone è estratto da di fronte al muro, i supporti vengono fatti avanzare. Mentre il supporto avanza, la cavità creata dietro al muro conosciuta come lo "sputo" frana. L'industria mineraria lungo il muro è il metodo principale di industria mineraria sotterranea in Australia.Infine, l'estrazione a muro alto è una forma di estrazione del carbone nel quale un minatore permanente viene controllato a distanza da una postazione di controllo, o dal di fuori della miniera, e viene guidato lungo lo strato direttamente all'indietro scavando buche in eccesso di 16 metri. Mentre il carbone viene allargato dalla faccia dello strato, cade sotto fino ad un nastro trasportatore che trasporta il carbone in superficie. Una grande quantità di capitale viene richiesta per comprare un'unita estrattiva a muro alto, ma i costi in termini di manodopera sono bassi perché una tale operazione non richiede un equipaggiamento al completo.Altri metodi di estrazione mineraria includono l'estrazione di trivella a muro alto. Questi metodi sono generalmente applicati in una miniera progettata all'aperto, una volta l'estrazione di superficie diventi dispendioso. Un altro sistema per estrarre il carbone è il metodo a sotterraneo, con questo metodo l'ambiente non viene modificato come nelle miniere a cielo aperto, ma i minatori sono più a rischio per diversi fattori: per il crollo o l'allagamento delle gallerie; per la mancanza o l'insufficienza di aria e per l'esplosione del gas metano o grisou. L'industria mineraria a cielo aperto distrugge tipicamente molto del valore ambientale nel terreno attraverso cui passa. Impatti Ambientali Tutte le forme di industria mineraria generano con ogni probabilità aree in cui il carbone viene impilato e dove il carbone ha un contenuto solforico significativo, come i cumuli di carbone che generano un drenaggio acidico particolarmente ricco di metallo quando viene esposto a precipitazioni piovasche normali. Questi liquidi possono provocare gravi danni ambientali ai corsi d'acqua ricettori. Inoltre i mucchi di scorie sono soggette a scivolamenti, come il disastro di Aberfan che ha ucciso 144 persone nel 1966.
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