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El carbón es una roca sedimentaria combustible de color negro o marrón oscuro compuesta de carbono y formada a partir de restos de plantas antiguas. Se clasifica en varios tipos según su composición y propiedades.
Carbón antracita:
Este es el carbón de mayor calidad. Tiene el mayor contenido de carbono, alrededor del 86% al 97%. Tiene el mayor poder calorífico y las menores impurezas. Arde más limpio. Tiene un alto brillo, casi un brillo metálico. Se utiliza para la calefacción residencial y comercial y en ciertos procesos industriales.
Carbón bituminoso:
Es el segundo rango más alto. Tiene un contenido de carbono del 45% al 86%. Es el tipo más abundante, utilizado principalmente para la generación de electricidad y la producción de acero (en forma de coque).
Carbón subbituminoso:
Este carbón tiene un menor contenido de carbono que el carbón bituminoso, alrededor del 35% al 45%. Tiene un mayor contenido de humedad y un menor contenido de azufre. Se utiliza principalmente para la generación de electricidad. Tiene un menor poder calorífico que el carbón bituminoso.
Carbón lignito:
Este es el carbón de menor calidad. Tiene el menor contenido de carbono, alrededor del 25% al 35%. A menudo se le conoce como carbón marrón. Tiene un contenido de humedad muy alto. Se utiliza principalmente para generar electricidad y para la producción de fertilizantes.
Turba:
Aunque técnicamente no es carbón, la turba es el precursor de la formación del carbón. Es una acumulación de material vegetal parcialmente descompuesto en condiciones de encharcamiento. Tiene un alto contenido de humedad y se utiliza como combustible de baja calidad.
Aunque el carbón es un producto natural, se diseña y trata para cumplir requisitos específicos. Un diseño de carbón hecho por el hombre se llama carbón artificial. Hay muchos tipos de carbones artificiales, que pueden diseñarse en diferentes formas según las necesidades. Algunos diseños comunes de carbón son los siguientes:
Carbón activado
El carbón activado se elabora a partir de cáscaras de coco, madera y carbón. Primero, se introduce vapor a alta temperatura para activar el carbón vegetal. Esto da como resultado un gran número de poros y una superficie enorme. La gran superficie hace que el carbón activado sea muy eficaz para adsorber gases, líquidos y sustancias disueltas. Por lo tanto, se utiliza ampliamente en la purificación del aire y el agua, la extracción de oro y el tratamiento de venenos en el campo médico.
Coke de petróleo grafitizado
El coke de petróleo grafitizado se elabora a partir de subproductos del petróleo. Se calienta a una temperatura de 2500-3000 grados Celsius. A esta temperatura, los átomos de carbono se reorganizan en una estructura de grafito. Esta estructura tiene una mayor conductividad eléctrica que el coke de petróleo normal. Por lo tanto, se utiliza para fabricar baterías y pilas de combustible.
Briquetas de carbón
Las briquetas de carbón se fabrican comprimiendo polvo de carbón fino junto con aditivos. Los aditivos comunes incluyen cal, almidón y melaza. El proceso de fabricación de briquetas de carbón consiste en unir el polvo de carbón bajo alta presión, seguido de darle forma a formas específicas. Las briquetas de carbón se utilizan en estufas domésticas, hornos industriales y como agentes reductores en la metalurgia.
Pellet de carbón
Los pellets de carbón se fabrican mezclando polvo de carbón fino con un agente aglutinante líquido y luego rociando la mezcla en capas sobre un disco giratorio. Se utilizan en sistemas de combustión de lecho fluidizado y reactores de gasificación.
Tabletas de carbón
Las tabletas de carbón se fabrican comprimiendo polvo de carbón fino junto con un aglutinante en tamaños y formas específicos. Se utilizan principalmente como combustible para estufas portátiles y generación de energía a pequeña escala.
Fundición de hierro:
El carbón metalúrgico se utiliza en la fabricación de coque, que es un agente reductor para convertir el mineral de hierro en hierro en un alto horno.
Producción de cemento:
El carbón se utiliza como combustible para calentar el horno y fabricar clínker, el ingrediente principal del cemento.
Generación de electricidad:
Los carbones bituminosos y subbituminosos se queman en las centrales eléctricas para generar vapor que hace girar las turbinas para la electricidad.
Carbón a líquidos (CTL):
Producción de combustibles líquidos como gasolina y diésel a partir del carbón mediante gasificación y síntesis.
Gasificación del carbón:
Conversión del carbón en gas de síntesis (H2 y CO) para productos químicos, combustibles y energía utilizando gasificadores.
Calefacción de carbón:
Los carbones de baja calidad se queman en hornos para la calefacción de espacios y la calefacción de agua en hogares y edificios.
Calefacción industrial:
En algunas industrias donde otros combustibles son caros o no están disponibles, el carbón se utiliza para proporcionar calor de proceso.
Briquetas de carbón:
El polvo de carbón se compacta en briquetas para cocinar y calentar, especialmente en áreas rurales.
Carbón activado:
El carbón se procesa para fabricar carbón activado para la filtración de aire, agua y recuperación de oro.
Negro de carbón:
El alquitrán de hulla se utiliza para producir negro de carbón, un pigmento y agente de refuerzo en los productos de caucho.
Productos farmacéuticos:
Varios compuestos del alquitrán de hulla se utilizan como intermedios en la fabricación de medicamentos farmacéuticos.
Pavimentos y techos:
El alquitrán de hulla se utiliza para fabricar materiales como tejas, selladores y asfalto para carreteras y techos.
Al elegir el carbón adecuado, hay varios factores importantes que considerar. Los diferentes tipos de carbón tienen diferentes propiedades y usos. Por lo tanto, se debe evaluar su aplicación prevista, ya sea para la generación de energía, la calefacción o los procesos industriales. Para aplicaciones de alta temperatura, puede ser adecuado el carbón antracita de combustión limpia. En cambio, para la generación de electricidad, el carbón bituminoso o subbituminoso con mayor contenido de materia volátil podría ser más eficiente.
También se deben considerar las características de combustión del carbón, como su contenido de ceniza, las emisiones de azufre y la huella de carbono. Los carbones con menor contenido de ceniza y azufre son cada vez más preferidos debido a las regulaciones ambientales y la demanda de combustibles más limpios. Además, la región geológica y el método de extracción del carbón son cruciales, ya que afectan su calidad, costo e impacto ambiental de la extracción. Además, se deben evaluar la cadena de suministro y los costos de transporte, ya que el peso y el volumen del carbón pueden influir significativamente en su precio general.
Finalmente, mantenerse informado sobre las tendencias en la transición de la energía limpia y el panorama regulatorio es vital, ya que existe una presión creciente para adoptar opciones de combustible de bajas emisiones y sostenibles. En resumen, elegir el carbón adecuado requiere un análisis exhaustivo de sus propiedades y la consideración de factores ambientales y económicos para garantizar que satisfaga las necesidades de manera eficiente y responsable.
P1: ¿Sigue siendo el carbón una opción de calefacción popular?
R1: Sí, el carbón sigue siendo una opción de calefacción popular en todo el mundo, particularmente en países como China e India, donde los sistemas de calefacción a carbón son comunes.
P2: ¿Cuáles son las ventajas de la calefacción con carbón?
R2: La calefacción con carbón puede ofrecer beneficios como la rentabilidad, la alta densidad energética y la disponibilidad de diferentes tipos de carbón para satisfacer las necesidades específicas de calefacción.
P3: ¿Qué tipos de carbón se utilizan comúnmente para la calefacción?
R3: El carbón antracita, bituminoso, subbituminoso y lignito se utilizan comúnmente para la calefacción, siendo el antracita el de mayor calidad para fines de calefacción.
P4: ¿Cómo se puede utilizar el carbón para la calefacción?
R4: El carbón se puede utilizar para la calefacción a través de diversas tecnologías, incluidas calderas de carbón, estufas, hornos y sistemas integrados de gasificación de ciclo combinado (IGCC).
P5: ¿Qué es la tecnología de carbón limpio?
R5: La tecnología de carbón limpio se refiere a los avances destinados a reducir las emisiones y el impacto ambiental de la utilización del carbón, incluida la captura y almacenamiento de carbono (CCS) y los métodos de limpieza del carbón.
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