Садржај
Битуменски угаљ: Битуминозни угаљ је обично појасена седиментна стијена. На овој фотографији можете видети сјајне и нејасне траке угљеног материјала, хоризонтално оријентисане по узорку. Свијетле траке су добро очуван дрвени материјал, попут грана или стабљика. Тупи појасеви могу садржавати минералне материје испране у мочвари потоцима, дрвени угљен од пожара у мочвари или деградиране биљне материје. Овај узорак је дугачак око три инча (7,5 центиметара). Фотографију геолошког и економског истраживања Западне Вирџиније.
Шта је угљен?
Угаљ је органска седиментна стијена која настаје из накупљања и очувања биљних материја, обично у мочварном окружењу. Угаљ је запаљива стијена и, уз нафту и природни гас, једно је од три најважнија фосилна горива. Угаљ има широк спектар употребе; најважнија употреба је за производњу електричне енергије.
Околиш за формирање угља: Општи дијаграм мочваре, који показује како дубина воде, услови очувања, врсте биљака и продуктивност биљака могу варирати у различитим деловима мочваре. Ове варијације ће дати различите врсте угља. Илустрација Геолошког и економског истраживања Западне Вирџиније.
Тресет: Маса недавно нагомиланих делимично карбонизованих биљних крхотина. Овај материјал је на путу да постане угљен, али његов извор биљних крхотина и даље је лако препознатљив.
Роцк & Минерал Кит: Набавите комплет од камена, минерала или фосила да бисте сазнали више о материјалима Земље. Најбољи начин да сазнате о стијенама је да имате узорке на располагању за тестирање и испитивање.
Како настаје угљен?
Угаљ се формира од накупљања биљних крхотина, обично у мочварном окружењу. Када биљка умре и падне у мочвари, стајаћа вода мочваре штити је од пропадања. Мочварне воде обично имају недостатак кисеоника, што би реаговало са биљним остацима и проузроковало његово пропадање. Овај недостатак кисеоника омогућава да биљни остаци остану. Поред тога, инсекти и други организми који могу конзумирати биљне крхотине на копну не преживе добро под водом у окружењу са недостатком кисеоника.
Да би се формирао дебели слој биљних крхотина потребних за стварање угљеног слоја, стопа накупљања биљних крхотина мора бити већа од стопе распада. Једном када се формира дебели слој биљних крхотина, морају га закопати седименти попут блата или песка. Обично их у мочвару испире поплава. Тежина ових материјала сабија биљне крхотине и помаже у њиховој претварању у угљен. Отприлике десет стопа биљних крхотина збит ће се у само једну ногу угља.
Биљне крхотине се накупљају врло споро. Дакле, нагомилавање десет стопа биљног отпада трајат ће дуго. За педесетак стопа биљног крхотина потребно да се направи угаљ од пет стопа дебелог угља потребно је хиљаду година да се нагомила. За то време ниво воде у мочвари мора остати стабилан. Ако вода постане превише дубока, биљке мочваре ће се утопити, а ако се не одржи водни покров, биљне крхотине ће пропадати. Да би се формирао угљени слој, идеални услови савршене дубине воде морају се одржавати веома дуго.
Ако сте проницљив читалац, вероватно се питате: „Како се педесет стопа биљних крхотина може акумулирати у води дубокој само неколико метара?“ Одговор на то питање је примарни разлог што је стварање угљеног слоја крајње необична појава. Може се догодити само под једним од два услова: 1) порастом нивоа воде који савршено иде у корак са акумулацијом биљних крхотина; или, 2) лежећи пејзаж који савршено иде у корак са акумулирањем биљних крхотина. Сматра се да се већина угљених шавова формирала под условима # 2 у делта окружењу. На делти се велика количина речних седимената таложи на малом подручју земљине коре, а тежина тих седимената изазива таложење.
Да би се формирао угљени слој, на пејзажу који одржава овај савршен баланс веома дуго времена морају се појавити савршени услови накупљања биљних остатака и савршени усиви. Лако је разумети зашто су се услови за формирање угља током повијести Земље јављали само мали број пута. Формирање угља захтева подударање врло невјероватних догађаја.
Антрацитни угаљ: Антрацит је угаљ највишег ранга. Има сјајан сјај и ломи се полуконкоидним преломом.
Шта је ранг угља?
Биљне крхотине су крхки материјал у поређењу с минералним материјалима који чине друге стијене. Како су биљне крхотине изложене топлоти и притиску сахране, она се мења у саставу и својствима. „Поредак“ угља мери колико је промена дошло. Понекад се за ову промену користи израз „органски метаморфизам“.
На основу састава и својстава, угљеви су додијељени степену напредовања који одговара њиховом нивоу органског метаморфизма. Напредак напредног ранга сажет је у табели овде.
Лигнит: Најнижи ранг угља је „лигнит“. Тресет је компримован, пречишћен и осушен у стијену. Често садржи препознатљиве биљне структуре.
Које су користи угља?
Производња електричне енергије је примарна употреба угља у Сједињеним Државама. Већина угља ископаног у Сједињеним Државама транспортује се у електрану, дроби се до врло мале величине честица и сагорева. Топлина из угљена која гори из паре користи се за производњу паре, која претвара генератор за производњу електричне енергије. Већина електричне енергије која се троши у Сједињеним Државама ствара се сагоревањем угља.
Електрана на угаљ: Фотографија електране у којој се угаљ гори за производњу електричне енергије. Три велике гомиле су расхладни торњеви на којима се вода која се користи у процесу производње електричне енергије хлади пре поновне употребе или пуштања у околиш. Емисија која тече са десне стране гомиле је водена пара. Производи изгарања изгарањем угља отпуштају се у високи, танки сноп са десне стране. Унутар те гомиле се налазе разни хемијски сорбенти који апсорбују загађујуће гасове настале током процеса сагоревања. Ауторска права слике иСтоцкпхото / Мицхаел Утецх.
Угаљ има и многе друге намене. Користи се као извор топлоте за производне процесе. На пример, цигла и цемент се производе у пећи загрејаним сагоревањем млаза угљеног праха. Угаљ се такође користи као извор енергије за фабрике. Тамо се користи за загревање паре, а пара се користи за погон механичких уређаја. Пре неколико деценија већина угља је коришћена за грејање простора. Неки се угљен и даље користе на тај начин, али друга горива и електрична енергија која се производи од угља сада се користе.
Производња кокса и даље остаје важна употреба угља. Кокс се производи загревањем угља у контролисаним условима у одсуству ваздуха. Ово отклања неке хлапљиве материјале и концентрише садржај угљеника. Кокс се затим користи као гориво са високим удјелом угљеника за обраду метала и друге сврхе у којима је потребан посебно ватрени пламен.
Угаљ се такође користи у производњи. Ако се угљен загрева, добијени гасови, остаци и остаци могу се користити у великом броју производних процеса. Пластика, кровни радови, линолеј, синтетичка гума, инсектициди, производи за боје, лекови, растварачи и синтетичка влакна укључују нека једињења која потичу од угља. Угаљ се такође може претворити у течна и гасовита горива; међутим, ова употреба угља углавном је експериментална и врши се у мањем обиму.