Uhlí: uplatnění a rozmanitost

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 10:22

Je těžké si představit něco nepostradatelnějšího pro lidstvo, než je uhlí. Jeho aplikace je tak multifunkční, že se někdy jen divíte. V takových chvílích se mimoděk vkrádá pochybnost a v hlavě mi zní zcela logická otázka: „Cože? Je to všechno uhlí?!“Každý je zvyklý považovat uhlí jen za hořlavý materiál, ale ve skutečnosti je jeho rozsah použití tak široký, že se to zdá prostě neuvěřitelné.

Vznik a původ uhelných slojí

Výskyt uhlí na Zemi se datuje do éry vzdáleného paleozoika, kdy byla planeta stále ve fázi vývoje a měla pro nás zcela cizí vzhled. Tvorba uhelných slojí začala asi před 360 000 000 lety. Stalo se tak především ve spodních sedimentech prehistorických nádrží, kde se organické materiály hromadily miliony let.

Jinými slovy,uhlí jsou zbytky těl obřích zvířat, kmenů stromů a dalších živých organismů, které klesly ke dnu, rozkládaly se a tlačily pod vodní sloupec. Proces tvorby ložisek je poměrně dlouhý a vytvoření uhelné sloje trvá nejméně 40 000 000 let.

Těžba uhlí

Lidé již dávno pochopili, jak důležité a nenahraditelné uhlí je, jeho vlastnosti a aplikace ho dokázali v tak velkém měřítku zhodnotit a adaptovat relativně nedávno. Rozsáhlý rozvoj uhelných ložisek začal až v XVI-XVII století. v Anglii a vytěžený materiál sloužil především k tavení surového železa, nutného pro výrobu děl. Jeho výroba však podle dnešních měřítek byla tak nepatrná, že se nedala nazvat průmyslovou.

Rozsáhlá těžba začala až v polovině 19. století, kdy se rozvíjející se industrializace stala pro černé uhlí nepostradatelnou. Jeho použití se však v té době omezovalo výhradně na spalování. Po celém světě jsou nyní v provozu statisíce dolů, které denně produkují více než za několik let v 19. století.

Odrůdy černého uhlí

Ložiska uhelných slojí mohou dosahovat hloubky několika kilometrů a zasahovat do tloušťky země, ale ne vždy a ne všude, protože jsou heterogenní jak obsahem, tak vzhledem.

Existují 3 hlavní typy této fosílie: antracit, hnědé uhlí a rašelina, která velmi vzdáleně připomíná uhlí.

1. Antracit je nejstarší útvar na planetě svého druhurodu, průměrný věk tohoto druhu je 280 000 000 let. Je velmi tvrdý, má vysokou hustotu a má obsah uhlíku 96-98 %.

2. Tvrdost a hustota hnědého uhlí je relativně nízká, stejně jako jeho obsah uhlíku. Má nestabilní, sypkou strukturu a je také přesycený vodou, jejíž obsah může dosahovat až 20 %.

3. Rašelina je také klasifikována jako druh uhlí, ale ještě není vytvořena, takže nemá nic společného s uhlím.

Uhelné vlastnosti

Je těžké si nyní představit jiný užitečnější a praktičtější materiál než uhlí, jehož hlavní vlastnosti a použití si zaslouží nejvyšší chválu. Díky látkám a sloučeninám v něm obsaženým se stal jednoduše nepostradatelným ve všech oblastech moderního života.

Složka černého uhlí vypadá takto:

• průměrná těkavá látka dosahuje 35–40 %;
• průměrný obsah popela nepřesahuje 15-18 %;
• průměrný obsah vlhkosti kolísá mezi 12–15 %;
• průměrný obsah kalorií je 5500–7000 kcal/kg.

Všechny tyto komponenty tvoří uhlí, jehož aplikace a využití je tak multifunkční. Těkavé látky obsažené v uhlí zajišťují rychlé vznícení s následným dosažením vysokých teplot. Obsah vlhkosti zjednodušuje zpracováníuhlí, díky obsahu kalorií je jeho použití nepostradatelné ve farmacii a kosmetologii, popel sám o sobě je cenným minerálním materiálem.

Využití uhlí v moderním světě

Využití minerálů je různé. Uhlí bylo původně pouze zdrojem tepla, poté energie (proměnilo vodu v páru), ale nyní jsou možnosti uhlí v tomto ohledu prostě neomezené.

Tepelná energie ze spalování uhlí se přeměňuje na elektrickou energii, vyrábí se z ní koksochemické produkty a získává se kapalné palivo. Černé uhlí je jedinou horninou, která obsahuje jako nečistoty tak vzácné kovy jako germanium a gallium. Extrahuje se z něj koksárenský plyn, který se následně zpracovává na benzen, z něhož se izoluje kumaronová pryskyřice, ze které se vyrábějí všechny druhy barev, laků, linolea a pryže. Z uhlí se získávají aromatické uhlovodíky, fenoly a pyridinové báze. Při zpracování se uhlí využívá k výrobě vanadu, grafitu, síry, molybdenu, zinku, olova a mnoha dalších cenných a dnes již nenahraditelných produktů.