Carbón


Carbón
Para otros usos de este término, véase Carbón (desambiguación).
Carbón.

El carbón o carbón mineral es una roca sedimentaria de color negro, muy rica en carbono, utilizada como combustible fósil. Suele localizarse bajo una capa de pizarra y sobre una capa de arena y arcilla. Se cree que la mayor parte del carbón se formó durante el período Carbonífero (hace 280 a 345 millones de años).

Contenido

Formación del carbón

Artículo principal: Carbonificación

El carbón se origina por la descomposición de vegetales terrestres, hojas, maderas, cortezas, y esporas, que se acumulan en zonas pantanosas, lagunares o marinas, de poca profundidad. Los vegetales muertos se van acumulando en el fondo de una cuenca. Quedan cubiertos de agua y, por lo tanto, protegidos del aire que los destruiría. Comienza una lenta transformación por la acción de bacterias anaerobias, un tipo de microorganismos que no pueden vivir en presencia de oxígeno. Con el tiempo se produce un progresivo enriquecimiento en carbono. Posteriormente pueden cubrirse con depósitos arcillosos, lo que contribuirá al mantenimiento del ambiente anaerobio, adecuado para que continúe el proceso de carbonificación. Los geólogos estiman que una capa de carbón de un metro de espesor proviene de la transformación por el proceso de diagénesis de más de diez metros de limos carbonosos.

Los depósitos de carbón están frecuentemente asociados con el mercurio. Hay otra teoría que explica que el carbón se forma con emanaciones continuas de gas metano en las profundidades de la tierra.[cita requerida]

En las cuencas carboníferas las capas de carbón están intercaladas con otras capas de rocas sedimentarias como areniscas, arcillas, conglomerados y, en algunos casos, rocas metamórficas como esquistos y pizarras. Esto se debe a la forma y el lugar donde se genera el carbón.

Si, por ejemplo, un gran bosque está situado cerca del litoral y el mar invade la costa, el bosque queda progresivamente sumergido, por descenso del continente o por una transgresión marina, y los vegetales muertos y caídos se acumulan en la plataforma litoral. Si continúa el descenso del continente o la invasión del mar, el bosque queda totalmente inundado. Las zonas emergidas cercanas comienzan a erosionarse y los productos resultantes, arenas y arcillas, cubren los restos de los vegetales que se van transformando en carbón. Si se retira el mar, puede desarrollarse un nuevo bosque y comenzar otra vez el ciclo.

En las cuencas hulleras se conservan, tanto en el carbón como en las rocas intercaladas, restos y marcas de vegetales terrestres que pertenecen a especies actualmente desaparecidas. El tamaño de las plantas y la exuberancia de la vegetación permiten deducir que el clima en el que se originó el carbón era probablemente clima tropical.

Tipos de carbón

Antracita (Ibbenbüren, Alemania)

Existen diferentes tipos de carbones minerales en función del grado de carbonificación que haya experimentado la materia vegetal que originó el carbón. Estos van desde la turba, que es el menos evolucionado y en que la materia vegetal muestra poca alteración, hasta la antracita que es el carbón mineral con una mayor evolución. Esta evolución depende de la edad del carbón, así como de la profundidad y condiciones de presión, temperatura, entorno, etc., en las que la materia vegetal evolucionó hasta formar el carbón mineral.

El rango de un carbón mineral se determina en función de criterios tales como su contenido en materia volátil, contenido en carbono fijo, humedad, poder calorífico, etc. Así, a mayor rango, mayor es el contenido en carbono fijo y mayor el poder calorífico, mientras que disminuyen su humedad natural y la cantidad de materia volátil. Existen varias clasificaciones de los carbones según su rango. Una de las más utilizadas divide a los carbones de mayor a menor rango en:[cita requerida]

  • Antracita
  • Bituminoso bajo en volátiles
  • Bituminoso medio en volátiles
  • Bituminoso alto en volátiles
  • Sub-bituminoso
  • Lignito
  • Turba

La hulla es un carbón mineral de tipo bituminoso medio y alto en volátiles.

Producción y reservas

La producción mundial de carbón de 2001 a 2009 ha sido:

Carbón bituminoso y antracita Carbón sub-bituminoso y lignito
2009* 5 990 Mt 913 Mt
2008 5 794 Mt 965 Mt
2007 5 542 Mt 956 Mt
2006 5 205 Mt 937 Mt
2005 4 934 Mt 906 Mt
2004 4 631 Mt 893 Mt
2003 4 231 Mt 893 Mt
2002 3 910 Mt 882 Mt
2001 3 801 Mt 897 Mt

Fuente: World Coal Institute - * Estimaciones

Reparto de la producción por países en 2007.

Los 10 países mayores productores de carbón bituminoso y antracita en el año 2007 fueron:

Artículo principal: Anexo:Países por producción de carbón
País Producción*
República Popular China 2.549 Mt
Estados Unidos de América 981 Mt
India 452 Mt
Australia 323 Mt
Sudáfrica 244 Mt
Rusia 241 Mt
Indonesia 231 Mt
Polonia 90 Mt
Kazajistán 83 Mt
Colombia 72 Mt

Fuente: World Coal Institute - * Estimaciones

Las reservas de carbón se encuentran muy repartidas, con 70 países con yacimientos aprovechables. Al ritmo actual de consumo se calcula que existen reservas seguras para 133 años, por 42 y 60 del petróleo y el gas, respectivamente. Además, el 67% de las reservas de petróleo y el 66% de las de gas se encuentran en Oriente Medio y Rusia.

El hombre extrae carbón desde la Edad Media. En los yacimientos poco profundos la explotación es a cielo abierto. Sin embargo, por lo general las explotaciones de carbón se hacen con minería subterránea ya que la mayoría de las capas se encuentran a cientos de metros de profundidad.

Mina de carbón a cielo abierto en Garzweiler, Alemania. Panorámica en alta resolución.

Aplicaciones

Evolución del consumo mundial de carbón 1984-2004.

El carbón suministra el 25% de la energía primaria consumida en el mundo, sólo por detrás del petróleo. Además es de las primeras fuentes de energía eléctrica, con 40% de la producción mundial (datos de 2006). Las aplicaciones principales del carbón son:

  1. Generación de energía eléctrica. Las centrales térmicas de carbón pulverizado constituyen la principal fuente mundial de energía eléctrica. En los últimos años se han desarrollado otros tipos de centrales que tratan de aumentar el rendimiento y reducir las emisiones contaminantes, entre ellas las centrales de lecho fluido a presión. Otra tecnología en auge es la de los ciclos combinados que utilizan como combustible gas de síntesis obtenido mediante la gasificación del carbón.
  2. Coque. El coque es el producto de la pirólisis del carbón en ausencia de aire. Es utilizado como combustible y reductor en distintas industrias, principalmente en los altos hornos (coque siderúrgico). Dos tercios del acero mundial se producen utilizando coque de carbón, consumiendo en ello 12% de la producción mundial de carbón (cifras de 2003).
  3. Siderurgia. Mezclando minerales de hierro con carbón se obtiene una aleación en la que el hierro se enriquece en carbono, obteniendo mayor resistencia y elasticidad. Dependiendo de la cantidad de carbono, se obtiene:
    1. Hierro dulce: menos del 0,2 % de carbono
    2. Acero: entre 0,2% y 1,2% de carbono
    3. Fundición: más del 1,2% de carbono
  4. Industrias varias. Se utiliza en las fábricas que necesitan mucha energía en sus procesos, como las fábricas de cemento y de ladrillos.
  5. Uso doméstico. Históricamente el primer uso del carbón fue como combustible doméstico. Aún hoy sigue siendo usado para calefacción, principalmente en los países en vías de desarrollo, mientras que en los países desarrollados ha sido desplazados por otras fuentes más limpias de calor (gas natural, propano, butano, energía eléctrica) para rebajar el índice de contaminación.
  6. Carboquímica. La carboquímica es practicada principalmente en África del Sur y China. Mediante el proceso de gasificación se obtiene del carbón un gas llamado gas de síntesis, compuesto principalmente de hidrógeno y monóxido de carbono. El gas de síntesis es una materia prima básica que puede transformarse en numerosos productos químicos de interés como, por ejemplo:
    1. Amoniaco
    2. Metanol
    3. Gasolina y gasoleo de automoción a través del proceso Fischer-Tropsch (proceso químico para la producción de hidrocarburos líquidos a partir de gas de síntesis, CO y H2)
  7. Petróleo sintético. Mediante el proceso de licuefacción directa, el carbón puede ser transformado en un crudo similar al petróleo. La licuefacción directa fue practicada ampliamente en Alemania durante la Segunda Guerra Mundial pero en la actualidad no existe ninguna planta de escala industrial en el mundo.

Estas dos últimas aplicaciones antiguas son muy contaminantes y requieren mucha energía, desperdiciando así un tercio del balance energético global. Debido a la crisis del petróleo se han vuelto a utilizar.

Véase también

Referencias

El contenido de este artículo incorpora material del sitio web El carbón en la vida cotidiana, cuyo autor, José Ángel Menéndez, ha permitido, mediante una autorización, publicar su contenido y algunas de sus imágenes bajo licencia GFDL.

Enlaces externos


Wikimedia foundation. 2010.

Sinónimos:

Mira otros diccionarios:

  • Carbon — (), but as most compounds with multiple single bonded oxygens on a single carbon it is unstable.] Cyanide (CN–), has a similar structure, but behaves much like a halide ion (pseudohalogen). For example it can form the nitride cyanogen molecule… …   Wikipedia

  • Carbon — Car bon (k[aum]r b[o^]n), n. [F. carbone, fr. L. carbo coal; cf. Skr. [,c]r[=a] to cook.] (Chem.) 1. An elementary substance, not metallic in its nature, which is present in all organic compounds. Atomic weight 11.97. Symbol C. it is combustible …   The Collaborative International Dictionary of English

  • carbon — CARBÓN s.n. Element chimic, metaloid foarte răspândit în natură, component de bază al tuturor substanţelor organice, care se găseşte în cărbuni, în petrol, în gaze etc., iar în stare elementară în diamant, în grafit şi în cărbunele negru. ♢… …   Dicționar Român

  • Carbon — steht für: Kohlenstoff, chemisches Element Karbon, Erdzeitalter, die fünfte geochronologische Periode des Paläozoikums von vor etwa 359,2 Millionen Jahren bis vor etwa 299 Millionen Jahren Kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff Carbon (Apple),… …   Deutsch Wikipedia

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  • carbón — (Del lat. carbo, ōnis). 1. m. Materia sólida, ligera, negra y muy combustible, que resulta de la destilación o de la combustión incompleta de la leña o de otros cuerpos orgánicos. 2. carbón de piedra. 3. Brasa o ascua después de apagada. 4.… …   Diccionario de la lengua española

  • carbon — [kär′bən] n. [Fr carbone < L carbo (gen. carbonis), coal < IE base * ker , to burn > HEARTH] 1. a nonmetallic chemical element found in many inorganic compounds and all organic compounds: diamond and graphite are pure carbon; carbon is… …   English World dictionary

  • Carbon — Carbon, IN U.S. town in Indiana Population (2000): 334 Housing Units (2000): 136 Land area (2000): 0.158337 sq. miles (0.410090 sq. km) Water area (2000): 0.000000 sq. miles (0.000000 sq. km) Total area (2000): 0.158337 sq. miles (0.410090 sq.… …   StarDict's U.S. Gazetteer Places

  • carbon — non metallic element, 1789, coined 1787 in French by Lavoisier as charbone, from L. carbo (gen. carbonis) glowing coal, charcoal, from PIE root *ker heat, fire, to burn (Cf. L. cremare to burn; Skt. krsna black, burnt, kudayati singes; Lith.… …   Etymology dictionary

  • carbón — sustantivo masculino 1. Combustible sólido y negro que se obtiene por destilación o combustión incompleta de diferentes fuentes como huesos o leña y arde con facilidad. carbón animal. carbón vegetal o carbón de leña. 2. Combustible mineral fósil… …   Diccionario Salamanca de la Lengua Española


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