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Carbone
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- Sostanza combustibile solida,
costituita prevalentemente da
carbonio,
che brucia con reazione fortemente esotermica e che si origina
in seguito a complesse trasformazioni di resti vegetali nel
sottosuolo.
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- Formazione
- In determinati periodi
geologici, climi caldi e umidi favorirono la crescita di
sterminate foreste in ambienti paludosi. Per centinaia di
migliaia di anni le piante vi nacquero e morirono in un ciclo
continuo: il legno delle piante che andavano morendo si
accumulò, senza avere contatti con l'aria per la presenza di
acqua e di altro materiale vegetale, sotto elevate pressioni e
temperature, decomponendosi a poco a poco sotto l'azione di
microrganismi anaerobici. Questo insieme di trasformazioni,
detto carbonizzazione, portò all'eliminazione più o meno
completa degli elementi diversi dal carbonio, la cui percentuale
andò aumentando col tempo.
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| Classificazione
dei carboni |
- Torbe
|
- Depositi vegetali
d'incipiente carbonizzazione; sono pessimi combustibili,
ma discreti correttivi acidi di terreni.
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- Ligniti
|
- Sono i carboni fossili
geologicamente più recenti; hanno già perso, nei
processi di trasformazione, una notevole quantità di
acqua e anidride carbonica, ma sono ancora ricchi
di anidride solforosa e quindi inquinanti.
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- Litantraci
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- Sono prodotti di
carbonizzazione spinta; buoni combustibili a struttura
compatta, nero-opachi o lucenti, trovano i maggiori
impieghi pratici. Vengono suddivisi in 4 categorie in
base al potere calorifico e al tipo di coke che si
produce nella combustione.
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- Antraciti
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- Carboni quasi puri, per
perdita spinta di zolfo e azoto (oltre che tutto
l'ossigeno) dai tessuti vegetali d'origine; ottimi
combustibili, ma poco coerenti (friabili).
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- Coke
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- È un carbone
artificiale ottenuto per riscaldamento dei carboni
fossili a temperatura superiori a 900°C in assenza di
aria (processo di distillazione secca o pirolisi).
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- Impiego
- Dopo il petrolio, il carbone è
il
combustibile
fossile di maggiore impiego. Un'altra importante
applicazione del carbone riguarda la produzione di coke
metallurgico. In base alle riserve accertate, la disponibilità
di carbone, al ritmo attuale di estrazione, dovrebbe durare
alcuni secoli ancora. Nel 2002, la produzione mondiale di
carbone fossile è stata di 3.535 milioni di tonnellate.
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- Impatti ambientali
-
Nella
combustione di carbone si
sviluppa una grande quantità di CO2.
Soprattutto le
centrali termoelettriche alimentate con lignite,
che hanno un basso rendimento, ne emettono elevate quantità. Le
emissioni di CO2
sono inevitabili, ma possono essere ridotte migliorando il
rendimento delle centrali che così consumano meno carbone. La
combustione di lignite è accompagnata anche dall'emissione di
anidride solforosa (SO2),
uno delle cause delle piogge acide.
Le moderne centrali alimentate con carbone sono dotate con
speciali impianti che depurano i fumi eliminando il SO2
mediante processi catalitici e non catalitici e altri che ritengono le
polveri.
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Composizione e potere calorifico di
carboni fossili
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| Carbone |
Torba |
Lignite |
Litantrace |
Antracite |
| Carbonio (%) |
55-60 |
60-70 |
75-90 |
90-95 |
| Idrogeno (%) |
5,5-6,5 |
5-6 |
4,5-5,5 |
2-3 |
| Ossigeno (%) |
30-40 |
20-30 |
5-15 |
2-3 |
| Azoto (%) |
1-1,5 |
0,5-1,5 |
0,5-1,5 |
0,1-0,5 |
| Zolfo (%) |
0,2 |
1-4 |
0,5-3,5 |
0,5-2 |
| Potere
calorifico (MJ) |
12,5-18,8 |
16,7-26,0 |
28,5-37,7 |
33,5-35,6 |
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Estrazione di carbone
(milioni di tonnellate)
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Paese |
1970 |
1980 |
1990 |
2000 |
2002 |
| 1. |
R.P.
Cina |
347,0 |
572,0 |
572,0 |
1.005,0 |
1.045,0 |
| 2. |
USA |
550,4 |
714,5 |
861,6 |
909,3 |
920,2 |
| 3. |
India |
73,7 |
109,1 |
207,8 |
311,8 |
338,1 |
| 4. |
Australia |
45,2 |
78,4 |
154,8 |
220,4 |
260,9 |
| 5. |
Sudafrica |
54,8 |
114,4 |
174,8 |
220,9 |
221,2 |
| 6. |
Russia |
203,0 |
232,0 |
257,4 |
171,5 |
182,4 |
| 7. |
Polonia |
140,1 |
193,1 |
147,7 |
103,2 |
103,7 |
| 8. |
Indonesia |
0,2 |
0,3 |
4,6 |
76,8 |
94,0 |
| 9. |
Corea
del Nord |
21,8 |
36,0 |
40,0 |
90,0 |
80,0 |
| 10. |
Kazakistan |
32,0 |
108,0 |
119,0 |
56,8 |
56,0 |
| 11. |
Columbia |
2,5 |
4,2 |
21,0 |
34,0 |
36,0 |
| 12. |
Canada |
11,6 |
30,6 |
37,7 |
33,8 |
30,6 |
|
Mondo |
2.123,0 |
2.718,0 |
3.504,0 |
3.464,7 |
3.525,0 |
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http://it.wikipedia.org/wiki/Carbone
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