Jak vyrobit mořskou pannu ze sněhu. Zimní radovánky s dětmi: figurky ze sněhu. Ježek ze sněhu

Již téměř 200 let lidstvo využívá zásoby, které vznikaly stovky milionů let. Takové plýtvání nás jednoho dne povede ke kolapsu a energetické krizi, dokud nezačneme své zdroje využívat opatrněji. Pro lepší pochopení by stálo za to zjistit, jak uhlí vznikalo a na kolik let vydrží prověřené zásoby.

Poptávka po energii

Potřebují všechna průmyslová odvětví stálý zdroj energie:

• Při spalování uhlovodíků se uvolňuje energie. V tomto ohledu jsou ropa a plyn nenahraditelné zdroje.
• Z jaderných elektráren je možné získat potřebné množství energie. Štěpení atomů je perspektivní odvětví, ale několik katastrof tuto možnost na dlouhou dobu zatlačilo do pozadí.
• Vítr, slunce a dokonce i vodní proudy mohou poskytnout elektřinu. Se správným přístupem k problematice a výstavbou moderních staveb.

Některá nová a perspektivní odvětví dnes se prakticky nevyvíjejí a lidstvo je nuceno dál spalovat uhlí, kouřit oblohu a získávat drobky energie. Tento stav je výhodný pro velké korporace, které získávají obrovské příjmy z prodeje hořlavého paliva.

Snad se v příštích desetiletích situace alespoň trochu změní a slibné projekty v oblasti alternativních možností výroby energie dostanou zelenou. Zatím nezbývá než doufat v obezřetnost velkých investorů, kteří v budoucnu upřednostní záchranu z energetické krize před okamžitými výhodami.

Odkud se vzalo uhlí?

Pokud jde o tvorbu uhlí, existuje obecně uznávaná vědecká teorie:

1. Někde mezi 300 a 400 miliony let rostlo na Zemi mnohem více organické hmoty. Mluvíme o rostlinách, obřích zelených rostlinách.
2. Jako všechno živé i rostliny zemřely. Bakterie se v této fázi nedokázaly vyrovnat s úkolem zcela rozložit tyto obry.
3. Při nedostatku kyslíku se vytvořily celé vrstvy stlačených a hnijících kapradin.
4. Během ubíhajících milionů let se éry měnily, navrch se vrstvily další útvary, původní vrstva ležela stále hlouběji.

Existuje názor, že postupně se veškerá tato látka přeměnila na rašelinu, která se později změnila na uhlí. Podobné transformace se dějí nebo stále mohou dít, z teoretického hlediska. Ale pouze v přítomnosti již vytvořené rašeliny již není na Zemi dostatečný počet rostlin k vytvoření nových vrstev. Špatná doba, špatné klimatické podmínky.

To stojí za zmínku hlasitost se velmi vážně změnila. Ztráty při přechodu z rašeliny na uhlí samotné dosahují 90 % a stále není známo, jaký byl počáteční objem odumřelých rostlin.

Vlastnosti uhlí

Všechno vlastnosti uhlí lze rozdělit na ty, které jsou významné pro přírodu a pro člověka:

Ale přesto je hlavní a pro nás nejzajímavější fakt, že při hoření uhlí se uvolňuje dostatečné množství energie. Přibližně 75 % toho, co lze získat spalováním stejného objemu oleje.

Památkáři se starají o úplně jinou nemovitost - schopnost uvolňovat oxid uhličitý během spalování . Spalte kilogram uhlí a uvolněte do atmosféry téměř 3 kg oxidu uhličitého. Celosvětová spotřeba již nyní dosahuje miliard tun nerostných surovin, takže čísla nejsou vůbec vtipná.

Těžba uhlí

V některých zemích jsou uhelné doly již dlouho uzavřeny:

• Nízká ziskovost. Dnes je mnohem výhodnější čerpat a prodávat ropu a plyn. Méně nákladů, méně možných následků.
• Vysoké riziko nehod. Katastrofy v dolech nejsou v moderním světě neobvyklé, i když jsou přijata všechna preventivní opatření.
• Téměř kompletní rozvoj stávajících rezerv. Pokud země začala s těžbou již v předminulém století a byla vždy „krmena“ z jedné uhelné pánve, nelze od ní v naší době mnoho očekávat.
• Dostupnost alternativy. Hovoříme nejen o ropě a plynu, ale také jaderná energie. Instalují se solární panely, větrné turbíny a fungují vodní elektrárny. Proces je pomalý, ale nevyhnutelný.

Ale někdo je stále nucen jít dolů do dolu:

1. Těžba probíhá zpravidla v hloubce do 1 km.
2. Nejlevnější způsob těžby uhlí není hlouběji než 100 m, v takovém případě lze těžit povrchovou metodou.
3. Do čelby neustále klesají směny horníků, vybavených nářadím a respirátory.
4. Role ruční práce se výrazně snížila, většinu práce vykonávají stroje.
5. Přesto horníkům neustále hrozí, že skončí pod troskami a budou pohřbeni v improvizovaném hromadném hrobě.
6. Neustálé vystavení prachu způsobuje dýchací potíže. Pneumokoniózaúředně uznaná jako nemoc z povolání.

V některých ohledech taková práce je kompenzována solidními platy a předčasný důchod.

Jak vzniklo uhlí?

Trvalo stovky milionů let, než se vytvořilo uhlí.

Zde je návod, jak probíhal proces jeho formování na Zemi:

• Rostliny na povrchu se díky příznivým klimatickým podmínkám masově množily.
• Postupně umírali a mikroorganismy neměly čas zbytky úplně zpracovat.
• Organická hmota vytvořila celou vrstvu. V některých oblastech nebyl přístup ke kyslíku, zejména v bažinatých oblastech.
• V anaerobních podmínkách se na procesech rozpadu nadále podílely speciální mikroorganismy.
• Navrch byly navrstveny nové vrstvy, čímž se zvýšil tlak.
• Díky organické bázi s velkým množstvím uhlíku, rozpadu, stálému tlaku a stovkám milionů let vzniklo uhlí.

Přesně tak vědci vidí celý proces založený na moderních výzkumných metodách.

Možná budou v budoucnu na tomto obrázku provedeny úpravy, čas ukáže. Mezitím jí můžeme jen věřit nebo vyslovit některé z našich domněnek. Aby je ale bylo možné brát vážně, bude třeba je dokázat.

Není nutné vědět, jak se uhlí tvořilo, abyste si užili všechny požitky vědeckého a technologického pokroku. Ale pro obecný vývoj to stojí za to vyzkoušet.

Video o vzhledu uhlí na Zemi

V tomto videu vám geolog Leonid Yaroshin řekne, jak a kde uhlí vznikalo, jak se těží a kde se v současnosti využívá:

"Hlubiny Země jsou skryty v sobě: modrý lapis lazuli, zelený malachit, růžový rodonit, šeříkový charoit... V pestré škále těchto a mnoha dalších minerálů vypadá fosilní uhlí samozřejmě skromně."

To píše Edward Martin ve svém díle „The History of a Lump of Coal“ a nelze s ním než souhlasit. Ale s ohledem na výhody, které uhlí lidem od nepaměti přinášelo, se na toto tvrzení díváte úplně jiným pohledem.

Uhlí je nerost, který lidé používají jako palivo. Je to hustá, černá (někdy šedočerná) hornina s lesklým, polomatným nebo matným povrchem.
Existují dva hlavní pohledy na původ uhlí. První tvrdí, že uhlí vzniklo v důsledku rozkladu rostlin během mnoha milionů let. Ne vždy však tento proces vedl k ložiskům uhlí. Faktem je, že musí být omezen přístup kyslíku, aby hnijící rostliny nemohly uvolňovat uhlík do atmosféry. Vhodným prostředím pro tento proces je bažina. Stojatá voda s minimálním obsahem kyslíku zabraňuje bakteriím úplně zničit rostliny. A v určitém okamžiku se uvolňují kyseliny, které práci bakterií zcela zastaví. Tímto způsobem vzniká rašelina, která se přeměňuje nejprve na hnědé uhlí, poté na kámen a nakonec na antracit. Ale tvorba uhlí je způsobena dalším důležitým bodem - kvůli pohybu zemské kůry musí být vrstva rašeliny pokryta dalšími vrstvami půdy. Při tlaku a zvýšených teplotách se tedy tvoří uhlí, které zůstává bez vody a plynů.

Existuje i druhá verze. Navrhuje, že uhlí je výsledkem přechodu uhlíku z plynného do krystalického stavu. Vychází z toho, že hlubiny Země mohou obsahovat velké množství uhlíku v plynném stavu. Během procesu chlazení se vysráží ve formě uhlí.

Rusko má 5,5 % světových zásob uhlí, v této fázi je to 6421 miliard tun, z toho 2/3 jsou zásoby uhlí. Ložiska jsou po celé zemi rozmístěna nerovnoměrně: 95 % se nachází ve východních oblastech a více než 60 % z nich patří Sibiři. Hlavní uhelné pánve: Kuzněck, Kansko-Achinsk, Pečora, Doněck. Rusko je na 5. místě na světě v těžbě uhlí.

Nejjednodušší těžba fosilního uhlí známé od starověku a zaznamenané v Číně a Řecku. V Rusku Petr I. poprvé viděl uhlí v roce 1696 v oblasti současného města Shakhty. A od roku 1722 se začaly vybavovat expedice k průzkumu uhelných ložisek po celém Rusku. V této době se uhlí začalo využívat při výrobě soli, v kovářství a pro vytápění domů.
Existují dva hlavní způsoby těžby uhlí: otevřené a uzavřené. Způsob těžby závisí na hloubce horniny. Pokud se ložiska nacházejí v hloubce do 100 metrů, pak je těžební metoda otevřená (svrchní vrstva zeminy nad ložiskem se odstraní, to znamená, že se vytvoří lom nebo zářez). Pokud je hloubka větší, pak vznikají doly a v nich speciální podzemní chodby. Mimochodem, uhlí většinou vzniká v hloubce 3 a více kilometrů. Ale v důsledku pohybů zemských vrstev se vrstvy zvednou blíže k povrchu nebo se sníží na nižší úroveň. Uhlí se vyskytuje ve formě slojí a čočkovitých ložisek. Struktura je vrstvená nebo granulovaná. A průměrná tloušťka uhelné sloje je přibližně 2 metry.

Uhlí není jen nerost, ale je to soubor vysokomolekulárních sloučenin s vysokým obsahem uhlíku, dále vody a těkavých látek s malým množstvím minerálních nečistot.

Měrné spalné teplo (obsah kalorií) - 6500 - 8600 kcal/kg.

Čísla jsou uváděna v procentech, ale přesné složení závisí na poloze ložisek a klimatických podmínkách. Pro pochopení kvality uhlí je stanoveno několik důležitých bodů. Jednak mírou jeho provozní vlhkosti (méně vlhkosti – lepší energetické vlastnosti). Jeho obsah v uhlí je 4-14%, což dává spalné teplo 10-30 MJ/kg. Za druhé je to obsah popela v uhlí. Popel vzniká v důsledku přítomnosti minerálních nečistot v uhlí a je určen výtěžností zbytku po spálení při teplotě 800ºC. Černé uhlí se považuje za vhodné, pokud je po spálení obsah popela 30 % nebo méně.
Na rozdíl od hnědého uhlí černé uhlí neobsahuje huminové kyseliny, které se přeměňují na karboidy (zhutněné uhlíkaté sloučeniny). V souladu s tím je jeho hustota a obsah uhlíku větší než u hnědého uhlí.

Pokud jde o vlastnosti, rozlišují se tyto druhy uhlí: lesklé (vitren), pololesklé (jasné), matné (dgoren) a vlnité (fusain).

Podle stupně obohacení se uhlí dělí na koncentráty, meziprodukty a kaly. Koncentráty se používají v kotelně a k výrobě elektřiny. Průmyslové výrobky se používají pro potřeby hutnictví. Kal je vhodný pro výrobu briket a maloobchodní prodej veřejnosti.

Existuje také klasifikace uhlí podle velikosti kusů:

Hlavní technologické vlastnosti uhlí jsou spékavost a koksovatelnost. Spékací schopnost je schopnost uhlí tvořit při zahřátí (bez nasávání vzduchu) roztavený zbytek. Uhlí tuto vlastnost získává ve fázích svého vzniku. Koksovatelnost je schopnost uhlí za určitých podmínek a vysokých teplot tvořit kusový porézní materiál - koks. Tato vlastnost dává uhlí přidanou hodnotu.
Při vzniku uhlí dochází ke změnám obsahu uhlíku a poklesu množství kyslíku, vodíku a těkavých látek a mění se i spalné teplo. Toto je základ pro klasifikaci uhlí podle třídy:

Od pradávna lidstvo využívalo uhlí jako jeden ze zdrojů energie. A dnes se tento minerál používá poměrně široce. Někdy se tomu říká sluneční energie, která je zachována v kameni.

aplikace

Spalováním uhlí vzniká teplo, které se využívá pro ohřev vody a vytápění domů. Minerál se používá při procesech tavení kovů. V tepelných elektrárnách se uhlí spalováním přeměňuje na elektřinu.

Vědecký pokrok umožnil využít tuto cennou látku jiným způsobem. Chemický průmysl si tedy úspěšně osvojil technologii, která umožňuje získávat z uhlí kapalné palivo a také vzácné kovy, jako je germanium a galium. Z cenných nerostů se v současnosti těží uhlík-grafit s vysokou koncentrací uhlíku. Byly také vyvinuty způsoby výroby plastů a vysoce kalorických plynných paliv z uhlí.

Velmi nízký podíl nekvalitního uhlí a jeho prach se po zpracování lisuje do briket. Tento materiál je vynikající pro vytápění soukromých domů a průmyslových prostor. Obecně produkují více než čtyři sta druhů různých produktů po chemickém zpracování, kterému je uhlí vystaveno. Cena všech těchto produktů je desítkykrát vyšší než náklady na původní suroviny.

Během několika posledních staletí lidstvo aktivně využívá uhlí jako palivo nezbytné pro získávání a přeměnu energie. Potřeba tohoto cenného zdroje navíc v poslední době roste. Tomu napomáhá rozvoj chemického průmyslu a také potřeba cenných a vzácných prvků z něj získaných. V tomto ohledu Rusko v současné době provádí intenzivní průzkum nových ložisek, vytváří doly a lomy a staví podniky na zpracování této cenné suroviny.

Původ fosílie

V dávných dobách bylo na Zemi teplé a vlhké klima, ve kterém se rychle rozvíjela rozmanitá vegetace. Právě z toho se následně tvořilo uhlí. Původ této fosílie spočívá v nahromadění miliard tun odumřelé vegetace na dně bažin, kde byly pokryty sedimentem. Od té doby uplynulo asi 300 milionů let. Pod silným tlakem písku, vody a různých hornin se vegetace v prostředí bez kyslíku pomalu rozkládala. Vlivem vysokých teplot generovaných blízkým magmatem tato hmota ztvrdla a postupně se změnila v uhlí. Původ všech existujících ložisek má pouze toto vysvětlení.

Zásoby nerostných surovin a jejich produkce

Na naší planetě jsou velká ložiska uhlí. Celkem podle odborníků zemské útroby obsahují patnáct bilionů tun tohoto minerálu. Těžba uhlí je navíc co do objemu na prvním místě. Činí 2,6 miliardy tun ročně, neboli 0,7 tuny na obyvatele naší planety.

Ložiska uhlí v Rusku se nacházejí v různých regionech. Navíc v každém z nich má minerál jiné vlastnosti a má svou vlastní hloubku výskytu. Níže je uveden seznam, který obsahuje největší ložiska uhlí v Rusku:

1. Nachází se v jihovýchodní části Jakutska. Hloubka uhlí v těchto místech umožňuje povrchovou těžbu nerostu. To nevyžaduje žádné zvláštní náklady, což snižuje náklady na konečný produkt.
2. Pole Tuva. Podle odborníků se na jejím území nachází asi 20 miliard tun nerostných surovin. Ložisko je velmi atraktivní pro rozvoj. Faktem je, že osmdesát procent jeho ložisek se nachází v jedné vrstvě, která je silná 6-7 metrů.
3. Minusinská vklady. Nacházejí se v Republice Khakassia. Jedná se o několik ložisek, z nichž největší jsou Chernogorskoye a Izykhskoye. Rezervy bazénu jsou nízké. Podle odborníků se pohybují v rozmezí 2 až 7 miliard tun. Těží se zde velmi cenné uhlí. Vlastnosti minerálu jsou takové, že při hoření je zaznamenána velmi vysoká teplota.
4. Toto ložisko, které se nachází v západní Sibiři, produkuje produkt používaný v metalurgii železa. Uhlí, které se v těchto místech těží, se využívá ke koksování. Objem vkladů je zde prostě enormní.
5. Tento vklad produkuje produkt nejvyšší kvality. Největší hloubka ložisek nerostných surovin dosahuje pět set metrů. Těžba se provádí jak v povrchových dolech, tak v dolech.

Černé uhlí se v Rusku těží v uhelné pánvi Pečora. Vklady se také aktivně rozvíjejí v Rostovské oblasti.

Výběr uhlí pro výrobní proces

V různých průmyslových odvětvích jsou potřeba různé druhy minerálů. Jaké rozdíly má uhlí? Vlastnosti a kvalitativní charakteristiky tohoto produktu se velmi liší.

To se děje, i když má uhlí stejné označení. Faktem je, že vlastnosti fosílie závisí na místě její těžby. Proto se každý podnik musí při výběru uhlí pro svou produkci seznámit s jeho fyzikálními vlastnostmi.

Vlastnosti

Uhlí se liší v následujících vlastnostech:

Stupeň obohacení

Podle účelu použití lze zakoupit různé druhy uhlí. Vlastnosti paliva se vyjasňují na základě stupně jeho obohacení. Zvýraznit:

1. Koncentráty. Takové palivo se využívá při výrobě elektřiny a tepla.

2. Průmyslové výrobky. Používají se v metalurgii.

3. jemná frakce uhlí (až šest milimetrů), jakož i prach vznikající při drcení hornin. Z kalu se tvoří brikety, které mají dobré výkonové vlastnosti pro domácí kotle na tuhá paliva.

Stupeň prouhelnění

Podle tohoto ukazatele rozlišují:

1. Hnědé uhlí. Jedná se o stejné uhlí, jen částečně vytvořené. Jeho vlastnosti jsou poněkud horší než u kvalitnějšího paliva. Hnědé uhlí produkuje při spalování nízké teplo a během přepravy se drolí. Navíc má sklon k samovolnému vzplanutí.

2. Uhlí. Tento typ paliva má velké množství jakostí (tříd), jejichž vlastnosti jsou různé. Je široce používán v energetice a hutnictví, bydlení a komunálních službách a chemickém průmyslu.

3. Antracit. Jedná se o nejkvalitnější druh uhlí.

Vlastnosti všech těchto forem minerálů se od sebe výrazně liší. Nejnižší výhřevnost má tedy hnědé uhlí a nejvyšší antracit. Jaké uhlí je nejlepší koupit? Cena musí být ekonomicky únosná. Na základě toho jsou náklady a měrné teplo v optimálním poměru pro jednoduché černé uhlí (do 220 USD za tunu).

Klasifikace podle velikosti

Při výběru uhlí je důležité znát jeho velikost. Tento indikátor je zakódován v minerální třídě. Uhlí tedy může být:

- „P“ - deska, která se skládá z velkých kusů nad 10 cm.

- „K“ - velký, jehož rozměry se pohybují od 5 do 10 cm.

- „O“ - ořech, je také poměrně velký, s velikostí fragmentů od 2,5 do 5 cm.

- „M“ - malé, s malými kousky 1,3-2,5 cm.

- „C“ - semeno - levná frakce pro dlouhodobé doutnání o rozměrech 0,6-1,3 cm.

- „Ш“ - kus, který je většinou uhelný prach, určený k briketování.

- „R“ - běžné nebo nestandardní, ve kterých mohou být frakce různých velikostí.

Vlastnosti hnědého uhlí

Jedná se o nejméně kvalitní uhlí. Jeho cena je nejnižší (asi sto dolarů za tunu). vzniklý ve starověkých bažinách lisováním rašeliny v hloubce asi 0,9 km. Jedná se o nejlevnější palivo obsahující velké množství vody (asi 40 %).

Kromě toho má hnědé uhlí poměrně nízké spalné teplo. Obsahuje velké množství (až 50 %) těkavých plynů. Používáte-li k vytápění kamen hnědé uhlí, jeho kvalitativní vlastnosti budou připomínat surové palivové dřevo. Výrobek silně hoří, silně kouří a zanechává za sebou velké množství popela. Z těchto surovin se často připravují brikety. Mají dobré výkonové vlastnosti. Jejich cena se pohybuje od osmi do deseti tisíc rublů za tunu.

Vlastnosti uhlí

Toto palivo je kvalitnější. Uhlí je hornina, která má černou barvu a má matný, polomatný nebo lesklý povrch.

Tento druh paliva obsahuje pouze pět až šest procent vlhkosti, a proto má vysokou výhřevnost. Ve srovnání s palivovým dřevem z dubu, olše a břízy produkuje uhlí 3,5krát více tepla. Nevýhodou tohoto typu paliva je vysoký obsah popela. Cena černého uhlí v létě a na podzim se pohybuje od 3 900 do 4 600 rublů za tunu. V zimě se náklady na toto palivo zvyšují o dvacet až třicet procent.

Sklad uhlí

Pokud je palivo určeno k dlouhodobému používání, musí být umístěno ve speciální kůlně nebo bunkru. Tam by měl být chráněn před přímým slunečním zářením a srážkami.

Pokud jsou hromady uhlí velké, musíte během skladování neustále sledovat jejich stav. Malé frakce v kombinaci s vysokou teplotou a vlhkostí se mohou samovolně vznítit.

Antracit je nejstarší z fosilních uhlí, uhlí s nejvyšším stupněm karbonizace.

Vyznačuje se vysokou hustotou a leskem. Obsahuje 95% uhlíku. Používá se jako pevné vysokokalorické palivo (výhřevnost 6800-8350 kcal/kg).

Uhlí

Uhlí- sedimentární hornina, která je produktem hlubokého rozkladu rostlinných zbytků (stromovitých kapradiny , přesličky A klubové mechy, stejně jako první nahosemenné rostliny rostliny). Většina uhelných ložisek vznikla v r paleozoikum, hlavně v Karbonské období, přibližně před 300-350 miliony let.

Z hlediska chemického složení je uhlí směsí vysokomolekulárních polycyklických látek aromatické sloučeniny s vysokým hmotnostním zlomkem uhlík, a voda a těkavé látky s malým množstvím minerálních nečistot, které vznikají při spalování uhlí popel. Fosilní uhlí se od sebe liší poměrem jednotlivých složek, který určuje jejich spalné teplo. Řada organických sloučenin, které tvoří uhlí, mají karcinogenní vlastnosti. Obsah uhlíku v uhlí se v závislosti na jeho druhu pohybuje od 75 % do 95 %.

Hnědé uhlí

Hnědé uhlí- tvrdé fosilní uhlí vzniklé z rašelina, obsahuje 65-70% uhlík, má hnědou barvu, nejmladší z fosilních uhlí. Používá se jako lokální palivo a také jako chemická surovina.

Tvorba uhlí

Pro tvorbu uhlí je nutná hojná akumulace rostlinné hmoty. Ve starověku rašelina bažiny, počínaje Devonské období, nahromadila se organická hmota, ze které bez přístupu kyslíku vznikalo fosilní uhlí. Většina komerčních ložisek fosilního uhlí pochází z tohoto období, i když existují i ​​mladší ložiska. Stáří nejstarších uhlí se odhaduje na 350 milionů let.

Uhlí vzniká, když se rozkládající se rostlinný materiál hromadí rychleji, než dochází k bakteriálnímu rozkladu. Ideální prostředí pro to je vytvořeno v bažiny, kde je stojatá voda, vyčerpaná kyslík, zabraňuje činnosti bakterií a tím chrání rostlinnou hmotu před úplným zničením. V určité fázi procesu brání kyseliny uvolněné během procesu další aktivitě bakterie. Takhle to vzniká rašelina - výchozí produkt pro tvorbu uhlí. Pokud je pak pohřbena pod jinými sedimenty, rašelina se stlačuje a ztrácí vodu a plyny a přeměňuje se na uhlí.

Pod tlakem vrstev sedimentů o tloušťce 1 kilometru vytvoří 20metrová vrstva rašeliny vrstvu hnědého uhlí o tloušťce 4 metry. Pokud hloubka zasypání rostlinného materiálu dosáhne 3 kilometrů, pak se stejná vrstva rašeliny změní na vrstvu uhlí o tloušťce 2 metry. Ve větších hloubkách, asi 6 kilometrů, a při vyšších teplotách se z 20metrové vrstvy rašeliny stává vrstva antracit Tloušťka 1,5 metru.

Prokázané zásoby uhlí

Uhlí v Rusku

Druhy uhlí

V Rusku, v závislosti na fázi metamorfóza rozlišovat: hnědé uhlí , uhlí , antracit A grafity. Zajímavé je, že v západních zemích existuje trochu jiná klasifikace: lignity, subbituminózní uhlí, bituminózní uhlí, antracit a grafit.

1. Hnědé uhlí. Obsahují hodně vody (43 %), a proto mají nízkou výhřevnost. Navíc obsahují velké množství těkavých látek (až 50 %). Vznikají z mrtvých organických zbytků pod zátěžovým tlakem a vlivem zvýšené teploty v hloubkách kolem 1 kilometru.
2. Kamenné uhlíky. Obsahují až 12% vlhkosti (3-4% vnitřní), proto mají vyšší výhřevnost. Obsahují až 32 % těkavých látek, díky kterým se dobře zapalují. Vznikají z hnědého uhlí v hloubkách asi 3 kilometrů.
3. Antracit. Téměř celý (96 %) se skládá z uhlíku. Mají nejvyšší spalné teplo, ale špatně se zapalují. Vznikají z uhlí při zvýšení tlaku a teploty v hloubkách asi 6 kilometrů. Používá se hlavně v chemickém průmyslu

Historie těžby uhlí v Rusku

Vznik uhelného průmyslu v Rusku se datuje do první čtvrtiny 19. století, kdy již byly objeveny hlavní uhelné pánve.

Můžete vidět dynamiku objemu produkce fosilního uhlí v Ruské říši.

Zásoby uhlí v Rusku

Rusko obsahuje 5,5 % (proč je takový rozdíl s procentem prokázaných zásob uhlí v roce 2006? - protože většina z nich není vhodná pro rozvoj - Sibiř a permafrost) světových zásob uhlí, což činí více než 200 miliard tun . Z toho 70 % tvoří zásoby hnědého uhlí.

• V 2004 V Rusku bylo vytěženo 283 milionů tun uhlí. Vyvezeno bylo 76,1 mil. tun.
• V 2005 V Rusku bylo vytěženo 298 milionů tun uhlí. Vyvezeno bylo 79,61 mil. tun.

V Rusku byl v roce 2004 nedostatek koksovatelného uhlí jakosti „Zh“ a „K“ ve výši minimálně 10 milionů tun (odhad VUKHIN), což je spojeno s vyřazením těžebních kapacit v r. Vorkuta a Kuzbass.

Největší perspektivní vklady

Elginskoje pole(Sakha). Patří OJSC Mechel" Nejperspektivnější objekt pro povrchovou těžbu se nachází na jihovýchodě Republiky Sakha (Jakutsko), 415 km východně od města Neryungri. Plocha pole je 246 km². Ložisko je mírně se svažující brachysynklinální asymetrický záhyb. Ložiska svrchní jury a spodní křídy jsou uhlíkonosná. Hlavní uhelné sloje jsou omezeny na ložiska souvrství Neryungri (6 slojí o mocnosti 0,7-17 m) a Undyktan (18 slojí o mocnosti rovněž 0,7-17 m). Většina uhelných zdrojů je soustředěna ve čtyřech slojích y4, y5, n15, n16, obvykle složité struktury. Uhlí jsou převážně pololesklá čočkovitě páskovaná s velmi vysokým obsahem nejcennější složky - vitrinitu (78-98 %). Podle stupně metamorfózy patří uhlí do III (tučného) stupně. Třída uhlí Zh, skupina 2Zh. Uhlí jsou středně a vysoce popelavá (15-24 %), nízkosirná (0,2 %), málo fosforečná (0,01 %), dobře slinutá (Y = 28-37 mm), s vysokou výhřevností (28 MJ/kg). Uhlí Elga lze obohacovat podle nejvyšších světových standardů a produkovat vysoce kvalitní exportní koksovatelné uhlí. Ložisko je reprezentováno mocnými (až 17 metrů) mírně svažitými slojemi s nadložními sedimenty nízké mocnosti (poměr těžby je cca 3 m3 na tunu surového uhlí), což je velmi výhodné pro organizování povrchové těžby.

Elegestskoye pole (Tyva) disponuje zásobami cca 1 mld. tun koksovatelného uhlí vzácného stupně „Zh“ (celkový objem zásob se odhaduje na 20 mld. tun). 80 % zásob se nachází v jedné sloji o tloušťce 6,4 m (nejlepší doly v Kuzbassu pracují ve slojích silných 2-3 m, ve Vorkutě se uhlí těží ze slojí tenčích než 1 m). Po dosažení projektované kapacity do roku 2012 se očekává, že Elegest bude produkovat 12 milionů tun uhlí ročně. Licence na vývoj uhlí Elegest patří společnosti Yenisei Industrial Company, která je součástí United Industrial Corporation (UPK). Dne 22. března 2007 schválila Vládní komise pro investiční projekty Ruské federace realizaci projektů výstavby železniční trati Kyzyl-Kuragino v souvislosti s rozvojem nerostné základny Republiky Tuva.

Největší ruští producenti uhlí

Zplyňování uhlí

Tento směr využití uhlí je spojen s jeho tzv. „neenergetickým“ využitím. Hovoříme o zpracování uhlí na jiné druhy paliva (například na spalitelný plyn, středoteplotní koks apod.), předcházející nebo doprovázející výrobu tepelné energie z něj. Například v Německu během druhé světové války byly technologie zplyňování uhlí aktivně využívány k výrobě motorového paliva. V Jihoafrické republice se v závodě SASOL s využitím technologie vrstveného zplyňování pod tlakem, jejíž první vývoj proběhl také v Německu ve 30-40. letech 20. století, vyrábí v současnosti z hnědého uhlí více než 100 druhů produktů. (Tento proces zplyňování je také známý jako Lurgiho proces.)

V SSSR byly aktivně vyvíjeny zejména technologie zplyňování uhlí ve Výzkumném a konstrukčním ústavu rozvoje Kansko-Achinské uhelné pánve (KATEKNIIugol) za účelem zvýšení efektivity využití kansk-ačinského hnědého uhlí. Pracovníci ústavu vyvinuli řadu unikátních technologií pro zpracování nízkopopelnatého hnědého a černého uhlí. Tato uhlí mohou podléhat zpracování energetických technologií do tak cenných produktů, jako je koks střední teploty schopnou sloužit jako náhrada klasického koksu v řadě metalurgických procesů, hořlavý plyn, vhodné např. pro spalování v plynových kotlích jako náhrada zemního plynu, a syntézní plyn, které lze využít při výrobě syntetických uhlovodíkových paliv. Spalování paliv získaných v důsledku energeticko-technologického zpracování uhlí poskytuje významný zisk z hlediska škodlivých emisí oproti spalování původního uhlí.

Po rozpadu SSSR byl KATEKNIIugol zlikvidován a zaměstnanci ústavu, kteří se podíleli na vývoji technologií zplyňování uhlí, vytvořili vlastní podnik. V roce 1996 byl v Krasnojarsku (Krasnojarské území, Rusko) vybudován závod na zpracování uhlí na sorbent a hořlavý plyn. Zařízení je založeno na patentované technologii vrstveného zplyňování uhlí s reverzním tryskáním (resp. zpětným procesem vrstveného zplyňování uhlí). Tento závod funguje dodnes. Vzhledem k mimořádně nízkým (ve srovnání s tradičními technologiemi spalování uhlí) emisím škodlivých emisí je volně umístěn v blízkosti centra města. Následně byl na základě stejné technologie vybudován demonstrační závod na výrobu domácích briket také v Mongolsku (2008).

Za zmínku stojí některé charakteristické rozdíly mezi technologií vrstveného zplyňování uhlí s reverzním foukáním a procesem přímého zplyňování, jehož jedna z variant (zplyňování pod tlakem) se používá v závodě SASOL v Jižní Africe. Spalitelný plyn produkovaný v reverzním procesu na rozdíl od přímého procesu neobsahuje produkty pyrolýzy uhlí, proto nejsou v reverzním procesu vyžadovány složité a drahé systémy čištění plynu. Kromě toho je v reverzním procesu možné organizovat neúplné zplyňování (karbonizaci) uhlí. V tomto případě se najednou vyrábějí dva užitečné produkty: středněteplotní koks (uhličitan) a hořlavý plyn. Výhodou procesu přímého zplyňování je naopak jeho vyšší produktivita. V období nejaktivnějšího rozvoje technologií zplyňování uhlí (první polovina 20. století) to vedlo k téměř úplnému nezájmu o zpětný proces vrstveného zplyňování uhlí. V současné době jsou však podmínky na trhu takové, že samotná cena středoteplotního koksu, vyráběného zpětným procesem zplyňování uhlí (karbonizace), umožňuje kompenzovat veškeré náklady na jeho výrobu. Vedlejší produkt - hořlavý plyn vhodný pro spalování v plynových kotlích k výrobě tepelné a/nebo elektrické energie - má v tomto případě podmíněně nulové náklady. Tato okolnost zajišťuje vysokou investiční atraktivitu této technologie.

Další známou technologií zplyňování hnědého uhlí je energeticko-technologické zpracování uhlí na středoteplotní koks a tepelnou energii v zařízení s fluidním (varným) ložem paliva. Významnou výhodou této technologie je možnost její realizace rekonstrukcí standardních uhelných kotlů. Tepelný energetický výkon kotle přitom zůstává na stejné úrovni. Obdobný projekt rekonstrukce standardního kotle byl realizován např. na povrchovém dole Berezovskij (Krasnojarské území, Rusko). Energeticko-technologické zpracování uhlí na středoteplotní koks ve fluidní vrstvě se ve srovnání s technologií vrstveného zplyňování uhlí vyznačuje výrazně vyšší (15-20x vyšší) produktivitou.