Alle Arten von Kohle werden nicht gleich gebildet

Die Kohlearten: Zusammensetzung, Nutzung und Energiewert
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Kohle ist ein sedimentäres schwarzes oder dunkelbraunes Gestein, dessen Zusammensetzung variiert. Einige Arten von Kohle verbrennen heißer und sauberer, während andere einen hohen Feuchtigkeitsgehalt und Verbindungen enthalten, die zu saurem Regen und anderen Verschmutzungen beitragen, wenn sie verbrannt werden.

Kohle ist ein sedimentäres schwarzes oder dunkelbraunes Gestein, dessen Zusammensetzung variiert. Einige Arten von Kohle verbrennen heißer und sauberer, während andere einen hohen Feuchtigkeitsgehalt und Verbindungen enthalten, die zu saurem Regen und anderen Verschmutzungen beitragen, wenn sie verbrannt werden.

Kohle unterschiedlicher Zusammensetzung wird als brennbarer fossiler Brennstoff zur Stromerzeugung und zur weltweiten Stahlerzeugung eingesetzt. Laut der Internationalen Energieagentur war es im 21. Jahrhundert die am schnellsten wachsende Energiequelle weltweit.

Über Kohleproduktion

Menschen "produzieren" keine Kohle. Geologische Prozesse und zerfallende organische Materie schaffen es über Jahrtausende hinweg. Es wird aus unterirdischen Formationen oder "Nähten", aus unterirdischen Tunneln oder aus großen Bereichen der Erdoberfläche abgebaut. Die ausgehobene Kohle muss gereinigt, gewaschen und verarbeitet werden, um sie für den kommerziellen Gebrauch vorzubereiten.

China produziert derzeit mehr Kohle als jedes andere Land der Welt, obwohl seine nachgewiesenen Reserven an vierter Stelle hinter den USA, Russland und Indien liegen. Die IEA schätzt, dass das globale Angebot bis 2020 um etwa 0,6 Prozent zunehmen sollte.

Kohleexporteure und -importeure

Australien führt die weltweite Liste der Exporteure an, die im Jahr 2010 298 Millionen Tonnen Kohle nach Übersee geschickt haben. Indonesien und Russland belegten den zweiten und dritten Platz und exportierten 162 bzw. 109 Millionen Tonnen. Die USA kamen weltweit auf den vierten Platz, nachdem sie im selben Jahr 74 Millionen Tonnen über ihre Grenzen hinausgeschickt hatten.

Vertrauen auf Kohle

Südafrika ist am stärksten von Kohle abhängig und bezieht 93 Prozent seiner elektrischen Energie aus dieser Energiequelle. China und Indien sind ebenfalls stark auf Kohle angewiesen, und zwar für beträchtliche Mengen ihrer Energie mit 79 bzw. 69 Prozent. Die USA beziehen 45 Prozent ihres Stroms aus dieser Quelle und rangieren damit auf Platz 11 der globalen Liste der Länder, die Strom aus dieser Quelle erzeugen.

Harte und weiche Kohlesorten

Kohle fällt in zwei Hauptkategorien: hart und weich. Weichkohle wird auch Braunkohle oder Braunkohle genannt. China produziert mehr Steinkohle als jedes andere Land um den Faktor drei. Die enormen 3 162 Millionen Tonnen Steinkohle, die von China produziert wird, stellt die Produktion der zweit- und drittbesten Produzenten in den Schatten - die USA mit 932 Millionen Tonnen und Indien mit 538 Millionen Tonnen.

Deutschland und Indonesien knüpfen fast an die Ehre der höchsten Auszeichnung bei der Produktion von weicher Braunkohle. Diese Länder haben 169 Millionen Tonnen bzw. 163 Millionen Tonnen ausgegraben.

Kokskohle versus Dampfkohle

Kokskohle, auch bekannt als metallurgische Kohle, hat einen niedrigen Schwefel- und Phosphorgehalt und kann hohen Temperaturen widerstehen.Kokskohle wird in Öfen eingespeist und einer sauerstofffreien Pyrolyse unterzogen, bei der die Kohle auf etwa 1 100 Grad Celsius erhitzt wird. Es schmilzt es und vertreibt alle flüchtigen Verbindungen und Verunreinigungen, um reinen Kohlenstoff zu hinterlassen. Der heiße, gereinigte, verflüssigte Kohlenstoff erstarrt zu "Koks" genannten Klumpen, die zusammen mit Eisenerz und Kalkstein in einen Hochofen eingebracht werden können, um Stahl herzustellen.

Dampfkohle, auch als Heizkohle bezeichnet, ist für die Stromerzeugung geeignet.

Dampfkohle wird zu einem feinen Pulver gemahlen, das bei hohen Temperaturen schnell verbrennt und in Kraftwerken zur Wassererwärmung in Kesseln verwendet wird, in denen Dampfturbinen laufen. Es kann auch verwendet werden, um Raumheizung für Häuser und Geschäfte zur Verfügung zu stellen.

Energie in Kohle

Alle Arten von Kohle enthalten festen Kohlenstoff, der gespeicherte Energie und unterschiedliche Mengen an Feuchtigkeit, Asche, flüchtiger Materie, Quecksilber und Schwefel liefert. Da die physikalischen Eigenschaften und die Kohlequalität sehr unterschiedlich sind, müssen Kohlekraftwerke so konstruiert werden, dass sie den spezifischen Eigenschaften verfügbarer Rohstoffe Rechnung tragen und Emissionen von Schadstoffen wie Schwefel, Quecksilber und Dioxine reduzieren.

Das gespeicherte Energiepotential innerhalb der Kohle wird als "Brennwert", "Heizwert" oder "Wärmegehalt" bezeichnet. "Es wird in Btu oder MJ / kg gemessen. Btu steht für British Thermal Unit, die Wärmemenge, die etwa 0. 12 U. Gallonen - ein Pfund Wasser - um ein Grad Fahrenheit auf Meereshöhe erwärmt.

Btu wird manchmal als BTU geschrieben.

MJ / kg steht für Millijoule pro Kilogramm und ist die gespeicherte Energiemenge in Kilogramm. Dies ist ein Ausdruck der Energiedichte für Brennstoffe, gemessen nach Gewicht.

Kohle setzt beim Verbrennen Wärmeenergie oder Wärme frei, zusammen mit Kohlenstoff und Asche. Die Asche besteht aus Mineralien wie Eisen, Aluminium, Kalkstein, Ton und Kieselsäure sowie Spurenelementen wie Arsen und Chrom.

Kohlentypen im Vergleich und Rang

Die internationale Standardisierungsorganisation ASTM hat eine Einstufungsmethode für die Klassifizierung von Kohlequalitäten herausgegeben, die aus biologisch abgebauten, auf Torf basierenden Huminstoffen und organischem Material oder Vitrinit gebildet wurden. Das Kohle-Ranking basiert auf geologischen Metamorphosen, festem Kohlenstoff und Brennwert. Es ist als ASTM D388 - 05 Standard Classification of Coals nach Rank bekannt.

Wie vergleichen sich die vier Typen? In der Regel gilt: Je härter die Kohle ist, desto höher ist ihr Energiewert und ihr Rang. Das folgende ist eine vergleichende Rangfolge von vier verschiedenen Kohlearten, von der dichtesten in Kohlenstoff und Energie bis zur geringsten Dichte:

Rang Kohleart Brennwert (MJ / kg)
# 1 < Anthrazit 30 Millijoule pro Kilogramm # 2
Bitumen 18. 8-29. 3 Millijoule pro Kilogramm # 3
Subbitumen 8. 3-25 Millijoule pro Kilogramm # 4
Braunkohle 5. 5-14. 3 Millijoule pro Kilogramm