Węgiel kamienny jest jednym z najważniejszych surowców energetycznych na świecie. Stanowi ponad 40% światowego zapotrzebowania na energię, a jego wydobycie stanowi jedną z głównych gałęzi przemysłu górniczego. Jak powstał węgiel kamienny i skąd pochodzi? Zapraszamy do lektury!
Czym jest węgiel kamienny?
Węgiel kamienny to niezmiennie jeden z najważniejszych surowców energetycznych na świecie, który odgrywa kluczową rolę w produkcji energii elektrycznej, ciepła i paliw do transportu. Węgiel kamienny w większości składa się z pierwiastka węgla, którego zawartość wynosi od 75% do 92%. Pozostała część to zazwyczaj tlen, wodór, azot i siarka. W zależności od zawartości tych pierwiastków węgiel może mieć różne właściwości, takie jak wartość opałowa, temperatura topnienia lub gęstość. Węgiel kamienny występuje w różnych częściach świata, jednak największe złoża znajdują się w Chinach, Stanach Zjednoczonych, Australii oraz Ukrainie. Węgiel kamienny może być wydobywany metodą odkrywkową oraz metodą głębinową.
Geneza węgla kamiennego
Węgiel kamienny to skała osadowa, która powstaje w wyniku stopniowej przemiany organicznej materii roślinnej w warunkach wysokiego ciśnienia i temperatury. Proces ten nazywa się diagenezą i zachodzi w trzech etapach:
- Pierwszy etap to gromadzenie się warstwy organicznej, czyli torfu. Torf powstaje z resztek roślinnych, które nagromadzają się na dnie mokradeł, bagien lub jezior. Warstwa torfu może osiągać nawet kilka metrów grubości i zawierać do 90% wody.
- Drugi etap to utrwalenie torfu w postaci węgla brunatnego. W wyniku wzrostu ciśnienia i temperatury woda zostaje z torfu usunięta, a materia organiczna ulega przemianie chemicznej. W efekcie powstaje brunatny węgiel charakteryzujący się niską zawartością węgla i dużą ilością popiołu.
- Trzeci etap to przemiana brunatnego węgla w węgiel kamienny. W wyniku wzrostu ciśnienia i temperatury brunatny węgiel ulega dalszej diagenezie, co prowadzi do powstania węgla kamiennego. Węgiel kamienny charakteryzuje się wysoką zawartością węgla i niską ilością popiołu.
Warto podkreślić, że nie jest to koniec procesu, gdyż najbardziej przeobrażoną odmianą węgla kamiennego jest antracyt, który wyróżnia się zawartością pierwiastka węgla na poziomie nawet 97%.
Jak długo powstaje węgiel?
Cykl powstawania węgla kamiennego trwa ok. 60 milionów lat i jest skomplikowanym procesem wymagającym odpowiednich warunków geologicznych. Jest to ogromny przedział czasu, jednak nadal jest to zaledwie chwila w geologicznej historii świata. Największe pokłady węgla kamiennego, w tym także te w Polsce, powstały w okresie karbonu, czyli ok. 300–360 milionów lat temu. Warto zwrócić uwagę, że jakość węgla jest ściśle związana z czasem, jaki upłynął od powstania biomasy. Im dłużej ta biomasa była poddana procesom chemicznym, biologicznym i fizycznym, tym więcej w niej pierwiastka węgla. Przykładem może być węgiel brunatny, który powstał około 20-30 milionów lat temu – jest on znacznie mniej wartościowy niż węgiel kamienny.
