Carvão mineral é um combustível de origem fóssil. É uma rocha sedimentar formada a partir da decomposição de matéria orgânica.
Significado de Carvão Mineral
Extraído pela mineração subterrânea ou a céu aberto, o carvão mineral é um tipo de combustível fóssil. A sua origem está na decomposição de matéria orgânica sob condições específicas de temperatura e pressão. O principal elemento que compõe este combustível é o carbono. Além deste, estão presentes o enxofre, o nitrogénio, o oxigénio e o hidrogénio. O carvão mineral pode ser classificado em diversos tipos, conforme a sua qualidade, o seu poder calorífico, a sua matéria orgânica de formação, o clima e a evolução geológica da área. São estes a turfa, o linhito, a hulha (ou betuminoso) e o antracito.
Utilização do carvão mineral
O uso do carvão mineral tem como principal objetivo a geração de energia elétrica, produzida através das centrais termoelétricas. São utilizados para esse fim os carvões que possuem menor poder calorífico. Já os que apresentam maior poder calorífico são utilizados para a produção de ferro metálico e aço e para a geração de calor nos processos industriais.
Desvantagens do carvão mineral
Apesar de ser encontrado facilmente em várias regiões do mundo e apresentar alta eficácia energética, o uso do carvão mineral apresenta muitas desvantagens. Entre as principais desvantagens, destacam-se:
- Os impactos ambientais provocados nos processos de extração e de uso desse combustível;
- A emissão de gases com efeito de estufa durante a sua combustão, o que intensifica o efeito de estufa e o aquecimento global. Alguns desses gases emitidos são: dióxido de carbono, enxofre, metano e óxido de nitrogénio;
- O facto de ser uma fonte de energia não renovável, ou seja, que pode esgotar-se com o passar do tempo;
- O armazenamento deve ser realizado com muito cuidado para evitar explosões, já que é facilmente inflamável.
Por todas estas questões, torna-se necessário o investimento em fontes de energia verde, que apresentam menos riscos no armazenamento e produzem menos impactos sobre o ambiente.
O carvão é o combustível fóssil mais abundante na Terra. Calcula-se que existam reservas para mais 200 anos de consumo humano. Geralmente, é de cor negra e brilhante, ainda que essa característica possa variar.
Origem e formação do carvão
O carvão mineral é oriundo da decomposição das florestas que ocorreram no período Carbonífero, da era primária, sendo uma das formas em que o elemento carbono é encontrado no Globo Terrestre, na formação do carvão mineral ocorre um processo no qual há transformação da celulose, com a saída de íons de hidrogênio e oxigênio e um aumento no enriquecimento do carbono.
Esse processo pode ser originado pela decomposição de florestas no próprio local, ou ainda, pela sedimentação de detritos vegetais trazidos pelas águas. Assim pode-se dizer que as jazidas de carvão representam restos de vegetais que foram transformados no local, ou transportados por longas distâncias, onde ocorreu a decomposição da celulose pela ação de bactérias, como por exemplo, o Micrococus carbo, uma bactéria anaeróbica.
Tipos de carvão
Existem distintos tipos de carvão mineral, cada um formado em um período geológico diferente. Podem ser classificados de acordo com a porcentagem de carbono que apresentam, a qual aumenta com o passar do tempo, de forma que os carvões mais ricos em carbono são também os mais antigos.
- O antracito é o carvão com o maior conteúdo de carbono, em tomo de 90%. É o mais antigo e o de maior poder energético.
- A hulha tem um conteúdo de carbono que varia entre 75% e 90% e possui alto poder calorífico. É o carvão mais utilizado nas centrais térmicas.
- O linhito tem aproximadamente 70% de carbono, e seu poder calorífico não é muito alto. É o mais jovem dos carvões e tem cor marrom-escura.
- A turfa é a classe de carvão que apresenta o mais baixo conteúdo em carbono, em tomo de 50%. É, portanto, a menos rentável, Além de combustível, a turfa é considerada um dos melhores fertilizantes naturais.
A boa qualidade do carvão depende da pequena quantidade de minerais existentes em sua composição, pois estes minerais não queimam e ainda roubam calor.
A extração e o tratamento do carvão
O carvão mineral pode ser extraído de canteiros a céu aberto ou de minas subterrâneas. Na atualidade, existem poucas jazidas ao ar livre, porque estas já estão se esgotando, de forma que o mais usual, agora, é que se extraia o carvão do subsolo, de minas bem profundas.
Na hora de abrir uma mina, é importante fazer primeiro uma prospecção do terreno para verificar se ela será rentável. Por vezes, o carvão se encontra a uma profundidade tão grande que o custo de extração supera o preço final de venda ou se trata de um carvão com um conteúdo tão baixo de carbono que sua extração não resultará em um produto rentável.
O carvão, tal como sai das minas, deve ser lavado para eliminar resíduos de enxofre. Depois, é moído e triturado até estar pulverizado. Por último, é classificado e separado nos diferentes tipos de carvão.
A energia química contida no carvão extraído das minas transforma-se em energia elétrica nas centrais térmicas. Nesse processo, é liberado no ar dióxido de enxofre, substância perigosa que deve ser filtrada nas mesmas centrais.
Usos do carvão
O uso do carvão é conhecido há mais de 2 mil anos, mas foi apenas na Idade Média que se começou a empregá-lo para produzir calor. Sua utilização mais intensa, porém, chegou com a Revolução Industrial, no final do século XVIII.
As primeiras máquinas a vapor, motor principal da industrialização, tiveram como base a energia do carvão. Atualmente, ele vem sendo substituído pelo petróleo. Seu emprego acontece, principalmente, nas centrais térmicas, onde sua energia química é usada para obter energia elétrica.
Nas usinas, queima-se o carvão para esquentar a água, que se transforma em vapor e é capaz de mover uma turbina. O movimento da turbina aciona um gerador, e a energia mecânica é transformada, então, em eletricidade.
O carvão é, além disso, um componente importante na produção de ferro e aço, assim como na indústria química.
Autoria: André Amato
Veja também:
- Petróleo
- Carvão Mineral
- Gás Natural
- Fontes de Energia
- Mineração
- Xisto Betuminoso