Uhlí

Uhlí je tvrdá hornina, kterou lze spalovat jako tuhé fosilní palivo. Je tvořeno převážně uhlíkem, ale obsahuje také vodík, síru, kyslík a dusík. Jedná se o sedimentární horninu, která vznikla z rašeliny, a to tlakem hornin, které se na ni později ukládaly.

Rašelina, a tedy i uhlí, vzniká ze zbytků rostlin, které žily před miliony let v tropických mokřadech, například v období pozdního karbonu (pensylván). Také dřevo zahřívané v prostoru bez vzduchu může vytvářet dřevěné uhlí, které je podobné uhlí.

Uhlí lze spalovat pro výrobu energie nebo tepla. Přibližně dvě třetiny dnes vytěženého uhlí se spalují v elektrárnách na výrobu elektřiny. Stejně jako ropa se při spalování uhlí jeho uhlík spojuje s kyslíkem ve vzduchu a vytváří velké množství oxidu uhličitého, který způsobuje změnu klimatu. Kvůli tomu a dalšímu znečištění ovzduší uhlím se většina zemí obrací k novým zdrojům energie, jako je například solární energie. V některých částech světa, například v Číně, se však stále staví nové uhelné elektrárny.

Uhlí lze pražit (zahřívat za vysoké teploty na místě bez přístupu kyslíku) a vyrábět tak koks. Koks lze použít při tavení k redukci kovů z jejich rud.

Kus černého uhlíZoom
Kus černého uhlí

Kus kvalitního antracitového uhlíZoom
Kus kvalitního antracitového uhlí

Historie

Uhlí bylo nejdůležitějším palivem průmyslové revoluce. Ve 20. století bylo uhlí důležitou součástí železniční nákladní dopravy ve Spojeném království a tvořilo převážnou část objemu přepravy několika společností. Na počátku 21. století byla většina uhelných elektráren ve Spojeném království a několika dalších zemích uzavřena, aby se snížily emise skleníkových plynů.

Britské uhelné doly v devatenáctém století.Zoom
Britské uhelné doly v devatenáctém století.

Různé druhy uhlí a jejich vznik

Za vhodných podmínek se rostlinný materiál postupně přeměňuje na

  1. Rašelina ještě není uhlí.
  2. Hnědé uhlí (lignit) je nejšpinavější uhlí, obsahuje asi 60-70 % uhlíku a používá se jako palivo pro výrobu elektřiny. Jet je kompaktní forma hnědého uhlí, která se někdy leští a dlouho se používala jako okrasný kámen.
  3. Subbituminózní uhlí se používá jako palivo pro výrobu elektřiny v parních elektrárnách. Je také zdrojem lehkých aromatických uhlovodíků pro průmysl chemických syntéz.
  4. Černé uhlí je hustá hornina, černá, ale někdy i tmavě hnědá. Je to relativně měkké uhlí, které se snadno a rychle láme a hoří. Používá se jako palivo v elektrárnách a pro tepelné a energetické aplikace ve výrobě, pro kovářství; a k výrobě koksu.
  5. Energetické uhlí se kdysi hojně používalo jako palivo pro parní lokomotivy. Při tomto specializovaném použití se někdy v USA označuje jako mořské uhlí. Malé energetické uhlí (suché malé parní ořechy nebo DSSN) se používalo jako palivo pro ohřev vody v domácnostech.
  6. Antracit je tvrdší, lesklé, černé uhlí. Hoří déle a používá se především k vytápění obytných a komerčních prostor.
  7. Grafit se obtížně spaluje, a proto se jako palivo běžně nepoužívá. Stále se používá v tužkách ve směsi s hlínou. V prášku se může používat jako mazivo.

Běžně se má za to, že konečným výsledkem tohoto procesu je diamant, ale není to pravda. Diamant je uhlík, ale nevzniká z uhlí.

Uhlí obsahuje nečistoty. Konkrétní nečistoty určují použití. Koksovatelné uhlí obsahuje málo popela, síry nebo fosforu. Ty by zkazily železo vyrobené ve vysoké peci.

Vrstva černého uhlí u moře v Novém SkotskuZoom
Vrstva černého uhlí u moře v Novém Skotsku

Problémy životního prostředí

Při spalování uhlí se uvolňuje téměř o třetinu více oxidu uhličitého na jednotku energie než při spalování ropy a o 80 % více než při spalování zemního plynu. Téměř polovinu oxidu uhličitého lidé produkují v důsledku spalování uhlí, které je tak největší jednotlivou příčinou globálního oteplování. Uhlí přispívá ke vzniku kyselých dešťů a smogu, zejména pokud se spaluje bez čističek. Spalováním uhlí se uvolňují toxické chemické látky, včetně sazí, rtuti a oxidu uhelnatého, které přispívají k nemocem, jako je rakovina a astma, u lidí i volně žijících zvířat. Těžba uhlí, zejména horská těžba, může poškodit rozsáhlé oblasti půdy a zničit přírodní stanoviště. Uhlí vyšších tříd hoří čistěji než uhlí nižších tříd, i když stále znečišťuje více než jiná paliva. Kromě znečištění ovzduší vzniká při spalování uhlí také toxický uhelný popel, který může při náhodném úniku do životního prostředí způsobit znečištění vody. Po celém světě hoří několik podzemních důlních požárů. Při těchto podzemních požárech se do ovzduší uvolňuje toxický kouř a může dojít i k propadu zeminy nad nimi. Město Centralia v Pensylvánii bylo evakuováno a nyní je opuštěné kvůli požáru v podzemním uhelném dole.

Úmrtí a nemoci způsobené znečištěním

Je obtížné uvést přesné údaje o vlivu uhlí na zdraví. Tvrdí se, že kvůli uhlí každoročně předčasně zemře více než 800 000 lidí a miliony lidí onemocní. Horníci často onemocní pneumokoniózou (černými plícemi) v důsledku působení uhelného prachu.

Spalování uhlí způsobuje velké znečištění ovzduší.Zoom
Spalování uhlí způsobuje velké znečištění ovzduší.

Protesty proti uhlí

Odpor proti znečištění uhlím byl jedním z hlavních důvodů vzniku moderního ekologického hnutí v 19. století.

Protest proti poškození Velkého bariérového útesu v Austrálii v důsledku změny klimatuZoom
Protest proti poškození Velkého bariérového útesu v Austrálii v důsledku změny klimatu

Stromové domky na protest proti kácení části lesa Hambach kvůli povrchovému dolu Hambach v Německu: kácení bylo v roce 2018 pozastaveno.Zoom
Stromové domky na protest proti kácení části lesa Hambach kvůli povrchovému dolu Hambach v Německu: kácení bylo v roce 2018 pozastaveno.

Špičkové uhlí

Vrcholem těžby uhlí se rozumí rok, kdy se vytěží nebo spálí nejvíce uhlí. Mnoho zemí již svůj vrchol těžby uhlí překonalo, například Německo v roce 1985 a Spojené státy v roce 2008. Tyto země nyní těží a spalují méně uhlí. Čína však stále těží hodně uhlí a pomáhá několika zemím, například Pákistánu, těžit více uhlí a stavět další uhelné elektrárny. Světový uhelný vrchol je tedy možná za námi.

Světová spotřeba uhlíZoom
Světová spotřeba uhlí

Energie

V porovnání s jinými neobnovitelnými zdroji energie je uhlí neefektivní a produkuje velké množství skleníkových plynů. Uhlí je běžně dostupné a levné.

  • Uhlí pokrývá přibližně čtvrtinu světové potřeby tepla.

Elektřina

Průmysl

  • Téměř 70 % světové výroby oceli závisí na spalování uhlí.

Země

Největším světovým producentem uhlí je Čína, která ročně vytěží přibližně 4 miliardy tun, následovaná Indií, Spojenými státy, Austrálií, Indonésií a Ruskem, kde každý z nich vytěží méně než miliardu tun. Zdaleka největším vývozcem je Austrálie a největšími dovozci jsou Čína, Indie a Japonsko.

Folklór

V některých kulturách nosí Santa Claus zlobivým dětem na Vánoce uhlí. Tato legenda pochází z viktoriánské doby, kdy se v krbu běžně pálilo uhlí místo dřeva. Děti, které nedostaly hračky, dostávaly alespoň uhlí, aby se zahřály.

Související stránky

  • Těžba uhlí

Otázky a odpovědi

Otázka: Co je to uhlí?


Odpověď: Uhlí je tvrdá hornina, kterou lze spalovat jako fosilní palivo. Obsahuje převážně uhlík, ale také vodík, síru, kyslík a dusík.

Otázka: Jak uhlí vzniká?


Odpověď: Uhlí vzniká ze zbytků rostlin, které žily před miliony let v tropických mokřadech (uhelných bažinách), například v období pozdního karbonu (pennsylván). Jedná se o sedimentární horninu, která vznikla z rašeliny tlakem hornin, které se na ni později ukládaly. Dřevěné uhlí vzniká zahříváním dřeva v prostoru bez vzduchu.

Otázka: Jaké jsou některé způsoby využití uhlí?


Odpověď: Uhlí lze spalovat pro výrobu energie nebo tepla a přibližně dvě třetiny dnes vytěženého uhlí se spalují v elektrárnách k výrobě elektřiny. Může se také pražit (zahřívat velmi horkým vzduchem v místě bez přístupu kyslíku) a vyrábět tak koks, který se používá v hutnictví k redukci kovů z jejich rud.

Otázka: Jaké jsou negativní účinky spojené se spalováním uhlí?


Odpověď: Při spalování uhlí se jeho uhlík spojuje s kyslíkem ve vzduchu a vytváří velké množství oxidu uhličitého, který způsobuje změnu klimatu. Mnoho lidí předčasně umírá na nemoci způsobené znečištěním ovzduší při spalování uhlí.

Otázka: Odvracejí se země od používání uhlí jako zdroje energie?


Odpověď: Ano, mnoho zemí se obrací k jiným zdrojům energie, jako je solární a větrná energie, místo aby se při výrobě energie spoléhaly na uhlí. V některých částech světa, například v Číně, se však stále staví nové uhelné elektrárny.

AlegsaOnline.com - 2020 / 2023 - License CC3