Węgiel to jeden z najbardziej niezwykłych minerałów, które występują na obszarze i w głębi Ziemi. Jest to skała o pochodzeniu organicznym, powstałą ze szczątków organizmów żywych. Jest również skałą palną, wydzielającą przy tym duże ilości ciepła.

Węgiel, będący podstawowym paliwem podczas rewolucji przemysłowej, doprowadził pośrednio do rozwoju różnego rodzaju gałęzi produkcji przemysłowej. W składzie węgla kamiennego możemy wyróżnić określoną ilość węgiel pierwiastkowy, nadającą mu czarną barwę, oraz pewną ilość łatwopalnych gazów, czyli wodoru, azotu oraz tlenu.

Pochodzenie węgla

Znaczna ilość złóż węgla kształtowała się od 360 do 286 milionów lat temu i stąd nazwa tego okresu w dziejach Ziemi - karbon. Węgiel powstawał na terenach zabagnionych, które w tamtym okresie porośnięte były wilgotnymi lasami tropikalnymi. Wygląd drzewa z tamtych zamierzchłych czasów jedynie w bardzo małym stopniu przypominał drzewa współczesne. Były to gigantyczne rośliny z rodziny paproci, skrzypów i widłaków.

Ze szczątków obumarłych roślin powstawał węgiel. Najpierw jednak ulegały one opadnięciu na dno bagnistych jezior lub lagun, a tam wskutek niedostatecznej ilości tlenu i odpowiednich bakterii, ulegały powolnemu rozkładowi. Proces ten obserwuje się również współcześnie. Pierwsza faza polega na zamianie rozkładających się i gnijących roślin w torf. Proces ten posiada zjawiska towarzyszące, jakim jest na przykład wydzielenie się metanu, będącego głównym składnikiem gazu ziemnego ( w proporcji 90%), błotnego i kopalnego.

Torf Torf warstwa organicznych szczątków mchów, paprotników i nasiennych będących w początkowym etapie rozkładu. Torf powstaje w warunkach bardzo niewielkiego dostępu tlenu i znacznego uwodnienia, ... Czytaj dalej Słownik biologiczny nie ulega samoistnemu przekształceniu się w węgiel. Musi on najpierw poddać się działaniu odpowiedniego ciśnienia. Pierwszy etap zgniatania złóż torfu odbywa się w wyniku nacisku ciężaru wciąż narastającej masy obumarłych szczątków roślinnych. Z miąższej warstwy torfu o grubości od 10 do 15 metrów powstaje nawet warstwa węgla o znacznej głębokości 1 metra. Następnie w wyniku napełnieniu zagłębienia bagna przez masę substancji roślinnej, na pokładach torfu osadza się warstwa piasku i mułu. Teraz teren ten uległ obniżeniu się, a wody z mórz lub jezior kilkakrotnie go zalały, dzięki czemu doszło do następnego etapu akumulacji materii roślinnej. Cały ten cykliczny proces powtarzał się kilkakrotnie, dlatego mówi się, że węgiel kamienny powstawał w procesie zwanym sedymentacją cykliczną. Doprowadziło to do wytworzenia się licznych, oddzielonych od siebie różnymi pokładami skał osadowych, pokładów węgla. Ich miąższość różnicuje się znacznie i waha się w granicach od kilku milimetrów do kilku metrów.

Rodzaje węgla:

Wyróżniamy trzy Trzy Trójka symbolizuje Boga, bóstwo, świętość, trójcę, sacrum, harmonię, siłę, Słońce, owocowanie, wzrost, rozwój, medytację, szczęście, świadomość.
W różnych kulturach liczbę ...
Czytaj dalej Słownik symboli literackich
podstawowe rodzaje węgla. Ich  charakterystyka Charakterystyka zestawienie cech charakterystycznych osoby lub rzeczy, analiza, interpretacja, oddanie (w dziele naukowym, artystycznym) cech zewnętrznych i wewnętrznych osoby, postaci literackiej, ... Czytaj dalej Słownik wyrazów obcych i wydzielenie oparte są na stopniu uwęglenia, czyli zaawansowania procesu metamorfozy torfu.

  1. Najmniejszą ilość, bo jedynie 30% węgla pierwiastkowego składa się na torf.
  2. W węglu brunatnym, zawdzięczającym swą nazwę charakterystycznej barwie, który jest surowcem o wyższym stopniu przetworzenia znajduje się od 30 do 70% węgla pierwiastkowego. W wyniku jego spalania wydziela się dym, zaś stosunkowo mało ciepła.
  3. Największą ilość energii uzyskuje się ze spalania węgla kamiennego, stąd wnioskuje się jego dużą popularność. Nie jest on skałą jednorodną - składa się z ułożonych naprzemiennie warstw błyszczących i matowych, odpowiadających materiałowi, z jakiego powstały. Błyszczące warstwy są skamieniałym drewnem, matowe zaś drobnymi szczątkami roślinnymi. Pokłady węgla kamiennego zawierają również miękki, czarny pył, przypominający swym wyglądem i barwą węgiel używany w kreślarstwie i do rysowania. Najwięcej węgla pierwiastkowego, - bo aż około 98% - zawarte jest w antracycie. Jest on bardzo twardą odmianą węgla kamiennego i w porównaniu z innymi rodzajami pozbawioną wszelkich substancji brudzących. W czasie spalania emituje znaczną ilość ciepła i małą ilość dymu, jednak jego rozpalenie powoduje znaczne trudności.

Wykorzystanie węgla:

Węgiel jest przede wszystkim stosowany bardzo popularnie jako surowiec Surowiec przedmiot naturalny (powstały w naturalnym procesie genetycznym), pochodzenia mineralnego, roślinnego lub zwierzęcego, wykorzystywany do dalszego przetwarzania (w przemyśle przetwórczym) w ... Czytaj dalej Słownik geograficzny energetyczny. W niektórych gospodarstwach domowych do czasów współczesnych używany jest w celach grzewczych. Obecnie jednak znaczna ilość węgla używana jest w produkcji przemysłowej lub do produkcji energii. Zanim jeszcze jednak zaczęto eksploatować na szeroką skalę złoża gazu ziemnego, uzyskiwano go z węgla kamiennego. Tak też odzyskuje się go w krajach nie posiadających naturalnych złóż gazu ziemnego.

Sprawcą wysokotemperaturowego odgazowywania złóż węgla kamiennego jest koks - będący paliwem niezbędnym do wytopienia rudy Rudy J. Broszkiewicz Wielka, większa, największa, bohater epizodyczny; narzeczony Dydaktyki, archeolog.
Czytaj dalej Słownik bohaterów literackich - gimnazjum
żelaza. Aby powstał koks, następuje podgrzewanie węgla w szczelnie zamkniętych piecach koksowniczych w koksowniach. Bez obecności tlenu atmosferycznego nie dochodzi do spalenia, a jedynie do wytrącania się:

  • lekkich olejów,
  • związków amoniaku,
  • smoły węglowej,
  • rzeczonego gazu.

Pozostałą substancją jest właśnie koks.

Węgiel jest również surowcem, wykorzystywanym w przemyśle chemicznym. Powstałe w wyniku jego obróbki związki amoniaku, smoła węglowa i lekkie oleje są niezbędnymi surowcami i półproduktami w procesie produkcji. Z nich wytwarza się:

  • barwniki do tkanin,
  • materiały antyseptyczne,
  • lekarstwa,
  • detergenty,
  • środki zapachowe,
  • nawozy,
  • substancje niszczące chwasty,
  • lakiery do paznokci,
  • słodziki zawierające sacharynę.

Gdzie go szukać?

Węgiel jest to najczęściej występujący surowiec energetyczny o pochodzeniu organicznym. Specjaliści dokonali obliczeń, że przy współczesnym zużyciu, znane ludziom złoża mogą starczyć na około 200 lat. Jednocześnie dokonywane są szacunki, iż nasza planeta Planeta ciało niebieskie, wirujące wokół własnej osi. Planeta świeci światłem odbitym od Słońca, wokół którego jednocześnie wykonuje ruch obiegowy w Układzie Słonecznym. Ostatnio przyjmuje ... Czytaj dalej Słownik geograficzny posiada w głębi zasoby piętnastokrotnie większe od dotychczas poznanych przez człowieka. Wśród obecnie eksploatowanych, aż dwie trzecie ze wszystkich światowych zasobów węgla posiadają trzy kraje:

  1. Stany Zjednoczone (30%),
  2. Rosja Rosja Federacja Rosyjska. Państwo położone we wschodniej Europie i północnej Azji. Powierzchnia 17 075 400 km2. Największe powierzchniowo państwo na świecie. Liczba ludności 144 664 tys. (2001 ... Czytaj dalej Słownik geograficzny i byłe republiki radzieckie (25%),
  3. Chiny Chiny Chińska Republika Ludowa. Państwo położone w Azji Środkowej i Wschodniej nad morzami: Żółtym, Wschodniochińskim i Południowochińskim. Powierzchnia 9 597 520 km2. Liczba ludności 1 277 798 ... Czytaj dalej Słownik geograficzny (10%).

Do największych potentatów w wydobyciu węgla należy również:

    • Australia,
    • Kanada,
    • Niemcy,
    • Indie,
    • Polska,
    • Republika Republika ustrój polityczny, w którym organy władzy pochodzą z demokratycznych wyborów. Występuje wyraźny trójpodział władzy. Głową państwa jest zazwyczaj prezydent. Władzą ustawodawczą ... Czytaj dalej Słownik geograficzny Południowej Afryki,
    • Wielka Brytania.

Na obszarze Ameryki Południowej węgiel wydobywa się tylko na terenach czterech krajów - Argentyny, Brazylii, Chile Chile Republika Chile. Państwo położone w południowo-zachodniej części Ameryki Południowej nad Oceanem Spokojnym. Powierzchnia 756 999 km2. Liczba ludności 15 402 tys. (2001 r.). Stolica Santiago. ... Czytaj dalej Słownik geograficzny i Kolumbii. Eksploatację tych złóż utrudnia głębokość zalegania pod powierzchnią ziemi, na których to obszarach rozwijają się lasy tropikalne. Wśród 52 krajów afrykańskich, jedynie osiem eksploatuje węgiel kamienny. Największym wydobyciem na tym kontynencie charakteryzują się kraje RPA i Zimbabwe; mniej za to w Algierii, Maroku, Mozambiku, w Nigerii, Tanzanii i Zairze.

Jak go szukać?

Około trzy tysiące lat temu Chińczycy byli pierwszymi odkrywcami węgla, który prawdopodobnie występował pod postacią minerału zalegającego bezpośrednio na powierzchni, na stokach wzniesień, lub w korytach rzek. Eksploatacja złoża według starożytnych górników polegała na przemieszczaniu się w wydrążonych korytarzach w głąb ziemi. Obecnie zadanie odkrycia nowych pokładów węgla leży w zawodzie geologów. Rejony poszukiwań zawężają się przy pomocy zdjęć lotniczych i satelitarnych. Później, w podobny sposób jak przy gazie ziemnym, geolodzy wzbudzają sztuczne wstrząsy pod ziemią. Doprowadza to do powstania drgań, które następnie rejestrowane są na powierzchni ziemi przez urządzenia - sejsmografy, nazywane w geofizyce poszukiwawczej geofonami. Na podstawie wykresu drgań zbierają oni informacje na temat ułożenia warstw w skorupie ziemskiej i te dotyczące jej budowy geologicznej. Kolejnym procesem jest wydzielenie miejsca, gdzie dokonywane są odwierty głębinowe i po pobraniu próbek udaje się geologom z wysokim stopniem prawdopodobieństwa określić zasoby węgla w danym miejscu, jego jakość i głębokość zalegania.

Druga metoda, przydatna przy pracy na bardzo dużej głębokości pod powierzchnią ziemi, stosowana pierwotnie w poszukiwaniach ropy naftowej i gazu ziemnego to wiercenie. W otworze wiertniczym znajduje się wiele różnych przyrządów pomiarowych, które dokonują wszechstronnego zbadania ułożenia oraz rodzaju warstw w skorupie ziemskiej. Sonda, spuszczana w głąb otworu wiertniczego, a na końcu wyciągana na powierzchnię z określoną prędkością, zawiera instrumenty badawcze takich właściwości skał jak: porowatość skał, radioaktywność, występujące uskoki pomiędzy różnymi warstwami i ich ilość oraz oporność czyli sposób przewodzenia ładunków elektrycznych przez skały.

Górnictwo odkrywkowe:

Warstwa poszczególnych pokładów węgla może być zróżnicowana pod względem jej grubości i może ulegać wahaniom w granicach od kilku centymetrów do kilku metrów. Jednakże nie uwzględniając jej grubości, dokonuje się ich eksploatacji w dwojaki sposób, w kopalni odkrywkowej lub głębinowej. Jeśli złoża węgla znajdują się blisko powierzchni ziemi ( Australia Australia Związek Australijski. Państwo położone na kontynencie australijskim i przybrzeżnych wyspach. Powierzchnia 7 682 300 km2. Liczba ludności 19 338 tys. (2001 r.). Stolica Canberra. ... Czytaj dalej Słownik geograficzny czy w Stany Zjednoczone), wydobywanie następuje w kopalniach odkrywkowych. Metodę tą stosuje się również w eksploatacji złóż węgla brunatnego na terytorium wschodniej Europy. W Wielkiej Brytanii kopalnie odkrywkowe są głębokie na 33 m. W najgłębszej kopalni na terenie Niemiec dokonuje się eksploatacji węgla na głębokości aż 325 metrów. Budowanie kopalni odkrywkowych jest poważną ingerencją w środowisko naturalne. Najpierw należy usunąć wierzchnie warstwy gleby i skał, które w wyniku odrzucenia na sąsiednie tereny tworzą olbrzymie hałdy. Zasoby węgla wydobywa się z pomocą gigantycznych koparek.

Największymi maszynami używanymi w tego typu pracach w Wielkiej Brytanii mogą jednorazowo pomieścić równowartość wagową dwóch samochodów osobowych. Potrafią również udźwignąć ładunek o łącznej masie 100 ton. Największą koparką na świecie jest ta, pracująca na terenie kopalni węgla brunatnego w niemieckim mieście Hambach. Potrafi ona jednorazowo udźwignąć ładunek 13 000 ton.

Jeśli złoża węgla w kopalni odkrywkowej ulegną wyczerpaniu, podejmuje się działanie mające na celu powrócenie na terenie zniszczonego środowiska do pierwotnego stanu.

Górnictwo głębinowe:

Europa jest kontynentem, na którym podstawowym procesem wydobywania złóż węgla jest górnictwo głębinowe. Na terenie Stanów Zjednoczonych metodą tą dokonuje się wydobycia około 40 % całkowitego wydobycia węgla, natomiast w Australii około 50% węgla.

Często zdarzają się pokłady znajdujące się na bardzo dużych głębokościach. W Wielkiej Brytanii najgłębszymi eksploatowanymi pokładami są te, występujące na głębokościach nawet 1300 metrów. Aby dokonać połączenia górnych pokładów z dolnymi pokładami budowane są pionowe szyby, którymi górnicy mogą zjeżdżać w dół lub wracać z powrotem na górę. Tą samą drogą odbywa się  transport Transport element działu gospodarki narodowej zwanego komunikacją. Przemieszczanie ładunku i osób. W wielu rejonach świata do dziś zwierzęta są podstawowym środkiem transportu. Dotyczy to zwłaszcza ... Czytaj dalej Słownik geograficzny materiału na powierzchnię. Sama kopalnia w podziemiach może zajmować obszar o dużej rozpiętości powierzchniowej, a specjalne kolejki wywożą górników szyby do ścian węgla, pokonując zarazem kilkukilometrowe dystanse.

W momencie, gdy złoża położone są na mniejszej głębokości budowane są szyby pochyłe, tzw.: sztolnie, w których górnicy mogą zjeżdżać w dół i wrażać na powierzchnię, węgiel zaś transportuje się taśmociągami.

Sam proces wydobycia przebiega w oparciu o dwie podstawowe technologie. Pierwszą z nich, metodą filarową, stosowaną głównie na terytorium Stanów Zjednoczonych, polegającą na procesie drążenia złoża, przy jednoczesnym pozostawianiu mas węgla pod postacią filarów podtrzymujących strop. Przy jej stosowaniu znaczna ilość pokładu węgla ulega pozostawieniu jednak pod powierzchnią ziemi.

Bardziej efektywniejszą metodą jest ta, stosowana na obszarze Europu i powoli wprowadzana na kontynencie amerykańskim, która polega na kopaniu dwóch równolegle ułożonych do siebie tuneli w odstępie około 20 metrów. Za pomocą specjalistycznych maszyn górniczych wybiera się węgiel między tunelami, ale w miarę przemieszczania się do głębi pokładu, przekopane tunele, nie posiadające podparcia stworzonymi filarami, ulegają zawaleniu się. Przy stosowaniu tej metody, można wydobyć na powierzchnię ziemi aż 90% istniejących zasobów węgla.

Zagrożenia:

Każdego roku przy procesie wydobycia węgla ginie ogromna liczba górników. Ryzyko związane z wykonywaniem tej pracy jest wysokie i jak dotąd nie ma idealnego sposobu na zapewnienie całkowitego bezpieczeństwa ludziom pracującym w kopalni pod powierzchnią ziemi. Ponadto w kontakcie z węglem oraz jego pochodnymi może wystąpić znaczne zagrożenie zdrowia i życia człowieka. Reakcja z węglowodorami, np., może powodować wystąpienie raka skóry, natomiast z dymem oraz gazami emitowanymi podczas spalania węgla często może dojść do wystąpienia licznych schorzeń układu oddechowego, również uwzględniając raka płuc. Dymy takie zawierają również dwutlenek siarki, który w reakcji z wodą wytwarza kwas siarkowy - będący głównym składnikiem kwaśnych deszczy. Kwaśne deszcze niszczą drzewa i inne rośliny na powierzchni ziemi, zabijając wodną faunę, jak również osłabiając wszelkiego rodzaju materiał budowlany. Kolejnym ubocznym produktem spalania węgla kamiennego jest dwutlenek węgla, jeden z gazów odpowiedzialnych za powstanie efektu cieplarnianego - zjawiska mogącego doprowadzić do niebezpiecznych zmian ocieplenia klimatu Ziemi.

Perspektywy na przyszłość:

Mimo licznych niebezpieczeństw oraz nieustających poszukiwań bardziej czystych źródeł energii, złoża węgla wciąż stanowią podstawowy surowiec energetyczny. Poznane dotąd metody wydobywania węgla są jednak metodami dość kosztownymi. Dlatego ustawicznie trwa proces badań nad bardziej efektywnymi możliwościami wykorzystania odkrywanych złóż tegoż surowca. Specjaliści wciąż opracowują nowoczesne metody spalania węgla pod ziemią w celu uzyskiwania z tej reakcji gazu. Nadzieję za to budzą możliwości uzyskania z węgla płynnych paliw, które mogą w przyszłych czasach zastąpić malejące zasoby złóż ropy naftowej.