Carbon

Lo carbon es una ròca sedimentària d'origina organica, de color negre o marron escur. Servís subretot coma combustible fossil a causa de son poder calorific enauçat mercé a son contengut majoritari de carbòni.

Durant plusors milions d'annadas, l'acumulacion e la sedimentacion de brigalhs vegetals dins un environament de tipe torbièra provoquèt una modificacion graduala de las condicions de temperatura, de pression e d'oxidoreduccion dins lo jaç de carbon que menèt, per carbonizacion, a la formacion de compausats de mai en mai rics en carbòni : la torba (mens de 50 %), lo lignit (50 à 60 %), la olha (60 à 90 %) e l'antracit (93 à 97 %). La formacion dels jaciments pus importants de carbon comencèt al Carbonifèr, de −360 a −295 Ma.

Las resèrvas mondialas de carbon son estimadas a 22 436 EJ (exajoules) fin 2020, dont 25,8 % als Estats Units, 15,5 % en China, 12,5 % en Russia, 12,1 % en Austràlia e 12,0 % en Índia, siá 134 ans de produccion al ritme de 2021 ; aquesta produccion es a 87,7 % situada dins sièis païses : China (50,8 %), Indonesia (9,0 %), Índia (8,0 %), Austràlia (7,4 %), los Estats-Units (7,0 %) e Russia (5,5 %) ; progressèt de 146 % en 47 ans (1973-2020) malgrat de baissas en 2015, en 2016 e en 2020, ont la crisa ligada a la pandemia de Covid-19 o faguèt caire de 4,8 %. L'AIE prevei que la produccion mondiala deuriá èsser establa entre 2018 e 2023, la baissa de la consomacion en Euròpa e America del nòrd essent compensada per son aumentacion en Índia e en Asia del Sud-Èst.

Son extraccion faguèt venir possible la revolucion industriala als sègles XVIII e XIX. Sa combustion engendrèt 44,0 % de las emissions de CO2 degudas a l'energia en 2019, contre 33,7 % per lo petròli e 21,6 % per lo gas natural. Per aténher l'objectiu de las negociacions internacionalas sul clima de manténer l'auça de las temperaturas en deçà de 2 °C respècte a l'èra preindustriala, caldriá globalament s'abstenir d'extraire mai de 80 % del carbon disponible dins lo sossòl mondial, d'aiçi a 2050.

Composicion

L'element carbòni apareis dins lo carbon dins un percentatge superior a 50% en pes e 70% en volum. L'aiga que conten (umiditat) es variable e es aquela que demorèt atrapada dempuèi la formacion del carbon.

Los autres constituents del carbon son la matèria minerala (silicats divèrses) e minerals carbonatats (siderita, calcita e aragonita). La pirita es un mineral amb sofre fòrça comun dins los carbons. I a de pichonas quantitats de metals, coma lo fèrre, urani, cadmi e, en quantitats fòrça minimas, aur.

Lo metan es un gas que se tròba dins lo carbon e pòt èsser una de las causas de las dangeirosas explosions dins las minas sosterranhas.

Origina del carbon

La majora partida del carbon se seriá formada al Carbonifèr (fa 280 a 345 milions d'annadas). Tanben al Permian, Triassic e Jurassic se faguèt de grands depauses. Al Cretacèu se formèt lo lignit. A l'ora d'ara se continua la formacion de torba.

Lo carbon d'Euròpa, Asia, e de l'America del Nòrd se formèt subretot pendent lo Carbonifèr amb basa de vegetacion tropicala.

Lo carbon de l'emisfèri sud se formèt amb vegetacion de clima fred (tondra). Las plantas anticas a travèrs dels cambiaments geologics demorèron compactadas, enduridas, alteradas quimicament e comencèt un procèssus de metamorfòsi amb la nauta temperatura e la pression.

Lo carbon de l'emisfèri nòrd se formèt dins d'ecosistèmas palunencs nomenats selvas carbonifèras. En mortissent las plantas e amb acumulacion dins un mejan aqüatic amb pauc d'oxigèn (mejan anaeròbis) comencèt un procèssus de degradacion bacteriana. Per la formacion del carbon cal qu'aquelas condicions ajan una durada sufisenta de temps, e sens erosion en condicions sedimentàrias.

Istòria

Las Illas Britanicas (especialament ricas en carbon e ont s'inicièt la Revolucion industriala) son lo primièr luòc estudiat ont se constata l'usatge d'aquel coma combustible. Alà, dins lo tresen millenari ab. C se mostrèt qu'èra un compausant de las cremasons funerarias e cap a l'an 200 ab. C existisson de pròvas, dins la meteissa zòna, d'activitat comercialas e de son usatge per dessecar cerealas. Jos la dominacion romana i a de mencions de l'usatge esporadic del carbon, mas fins a l'Edat Mejana aviá pas una importància notable. D'en primièr lo carbon utilizat foguèt simplament recolhit sus la plaja, quand s'esgotèt aquela font se passèt a la carbonièra.

Usatge

Combustible: 75% del carbon mondial s'utiliza per produire d'electricitat en de centralas termicas.
Còc: es lo residú obtengut del carbon bituminós redusit en cendres e en sofre aprèp la coseson dins un forn a 1 000 °C en condicions anaerobias (sens preséncia d'oxigèn). S'utiliza dins l'obtencion d'acièr e en mai en profeitant dels sosproduits.
gasificacion del carbon: aquel cambiament d'estat provòca divèrsas reaccions quimicas.
Liquefaccion del carbon: es una estapa intermediària per obtenir de combustibles sintetics e dins la recèrca scientifica.

Efèctes sus l'environament

Coma los autres combustibles fossils, lo carbon, en cremant, produsís dioxid de carbòni (CO₂) e oxid d'azòt, en mai dioxid de sofre, que acaba formant acid sulfuric e es una de las encausas de la pluèja acida.

Vegats tanben

Ligams extèrnes

Wikimedia Commons prepausa de documents multimèdia liures sus Carbon.

(en)World Coal Institute
(es)El carbón en la vida cotidiana(es)
(en)Coal: Facts & Figures
(en)MSNBC report on coal pollution health effects in the United States
(en)Clean coal technologies
(en)Advanced methods of using coal (Japanese Coal Energy Center)
(en)USDOE Hydrogen from Coal Research
(en)Carbon-14 content of fossil carbon
(en)Coal Preparation, Journal of;