Uhlí

Uhlí vzniklo ze dávných rostlin. Před 300 milionu lét, znamená i před dinosaurusi, ohromné rostliny se usazovaly v močálech. Milion lét se usazovalo bláto přes ty pozůstatky které pak tvořilo velkou teplotu a tlak a to jsou ideální podmínky pro vznik uhlí. Dnes se uhlí většinou nachází zpod vrstvy skálách a bláta, a aby se přišlo k němu prorážejí se důle. Dvě nejdůležitější spotřeby uhlí jsou výroba ocele a elektrický energie. Uhlí dává kolem 23% celkové primární energie ve světě. 38% generirované elektrický energie je dostána z uhlí. Pro kolem 70% výroby ocele ve světě je potřebný uhlí jako základní součást.

Ze všech fosilních paliv uhlí je nejvíce, a používalo se ještě za starých časů. Archeologové našli důkaz že ještě staří Římané v Anglii používali uhlí v druhém a třetím století. V Severní Americe Indiánové ve 14. století používali uhlí pro vaření, topení a vypracovávání keramiky. V 18. století Angličané pochopili že se uhlí spaluje čistěji a na větší teplotě než dřevěné uhlí. Průmyslová revoluce byla první opravdový podněcovatel spotřeby uhlí. James Watt vynalezl motor na páru (parní stroj) který umožnil aby stroje dělaly práci kterou dříve dělali lidé nebo zvířata. James Watt používal uhlí pro výrobu páry která pohání motor. Během 19. století lodě a vlaky byly základní prostředky pro transport a používaly parní stroj jako pohon. V těch parních strojích se používalo uhlí pro výrobu páry. Roku 1880 uhlí bylo poprvé použité pro výrobu elektrický energie.

Ekologie a způsoby pročišťování uhlí

Z ekologického aspektu uhlí je nejnebezpečnější zdroj energie. Uhlí se, jako i všechny ostatní fosilní zdroje energie, největší části skládá z uhlíku a vodíku. Uvnitř uhlí jsou zajatý i některé nečistoty, jako například, síra a dusík. Když se uhlí spaluje ty nečistoty se propouštějí do atmosféry. V atmosféře se ty částice spojují s párou (například v mracích) a formují kapky které padají na zem jako slabé sírové a dusičné kyseliny- kyselé deště. Uvnitř uhlí jsou ještě i drobné částky minerálu. Ty částečky nehoří a tvoří popel který zůstává po spalování. Jedná část těch částic je zachycená do víru plynů a spolu s párou formuje kouř který pochází z elektráren na uhlí. Některé částečky jsou tolik malé že kdyby je seřadily asi třicet, řada by byla dlouhá sotva jako šířka lidského vlasu. Uhlí je největší částí skládané z uhlíku. Když uhlí hoří, uhlík se mícha s kyslíkem ze vzduchu a na ten způsob formuje kysličník uhličitý. Kysličník uhličitý je plyn bez barvy a vůně, a v atmosféře je jeden ze skleníkových plynů. Většina vědců věří že je globální zvyšování teploty způsobeno právě propouštěním kysličníku uhličitého do atmosféry.

Podle všeho toho se zdá že je uhlí velmi špinavý zdroj energie. Dříve byl špinavý, ale v posledních 20 lét vědci pochopili jak zastavit velký počet nečistot dříve než uprchnou do atmosféry. Dnes existuji technologie které můžou vyčistit 99% drobných částečkách a odstranit 95% nečistot které způsobují kyselé deště. Také existují technologie které zmenšují emisi kysličníku uhličitého do atmosféry úspěšnějším spalováním uhlí. Většinu těch technologii financovaly vlády Spojených Státech Amerických a Kanady kvůli velkých problémech s kyselými deštmi.

Nejčistější použití uhlí pro dostávání energie je změna do plynu. Uvnitř velké kovové nádoby uhlí se zahřeje a poleje vodou. Na ten způsob se dostane směs kysličníku uhelnatého a vodíku a to je plyn. Tím postupem se z uhlí odstraňuje většina nečistot a během spalování nepřichází k znečisťováno okolí.

Jedna z nejčistějších elektráren na uhlí je Tampa Electric's Polk Power Station na Floridě, a dělá na plyn který se dostává z uhlí.

Jako příklad pročisťování uhlí můžeme vzít eliminaci síry. Kvantita síry v uhlí závisí na nalezišti. V některých nalezištích má kolem 10% síry v uhlí a jsou i naleziště s méně než 1% síry. Jedna z metoda pro pročisťování uhlí je drobení a jednoduché vyplachování. Tím způsobem se nemůže úplně odstranit síra proto že je jedna část atomu síry spojený s uhlíkem. Ta část by se mohla odstranit,ale je to prozatím příliš drahé. Kvůli tomu ve všech moderních elektrárnách na uhlí existuji zařízení které odstraňuji síru z plynu po spalování, a dříve než uprchnou do atmosféry. Přes všechny způsoby pročisťování, jedna část nečistot uprchne do atmosféry a ničí přírodu.

Výroba, spotřeba a zásoby uhlí

V poslední době se nic nemění v spotřebě uhlí. To je i pochopitelné proto že technologie pro využití dosáhlí zralostí a více neexistuje možnost pokroku. Předpokládá se že bude uhlí ještě pro kolem 200 lét jestli se bude využívat dnešním tempem. To znamená že v bližší budoucnosti nebudou problémy se zásobováním uhlí, ale by mohly být problémy kvůli ekonomických a ekologických aspektech využívání té energie.

Výroba a spotřeba uhlí po státech. Čína se tradičně spoléhá na uhlí a Spojené Státy Americké jsou také na čele kvůli velké spotřebě všech fosilních paliv a také i uhlí.

Geografický, Jižní Amerika je kontinent s nejméně zásob uhlí- jenom 2.2% světových zásob. Afrika má také málo zásob – jenom 6%, a z těch 6% Jižní Afrika má 90% zásob. Severní Amerika a Asie mají každá 25% celkových zásob uhlí. Evropa společně s Ruskem má 35% konfirmovaných zásob uhlí. Zásoby v Evropě jsou dominantně podělené na Německo (21%) a Rusko (50%).

Největší pokrok ve výrobě a spotřebě uhlí se stal v Číně koncem 20. století. V roce 1997 Čína vyrobila 1268 milionu tun uhlí. V 1999 se to trochu zmenšilo na 1000 milionu tun, ale přes to Čína je ještě stále vedoucí stát ve výrobě a spotřebě uhlí. Pokles výroby je způsoben rekonstrukci Čínského průmyslu pro výrobu uhlí. Spojené Státy Americké zvětšily výrobu na 975 milionu tun, ale je stále méně uhlí pro vyvážení. Nedostatek vlastní výroby Spojené Státy Americké nahrazují bilaterální smlouvou s Kanadou. Spojené Státy Americké dovážejí i uhlí z Kolumbie kvůli levnému transportu na pobřeží.