Than đá là nguồn năng lượng hóa thạch quan trọng nhất hiện nay, cung cấp tới 25% năng lượng cho toàn cầu. Nguồn năng này không chỉ phục vụ sinh hoạt hàng ngày mà còn đóng vai trò quan trọng trong nhiều ngành sản xuất. Nhưng than đá là gì? Nó được hình thành như thế nào? Và ứng dụng của nó nằm ở những lĩnh vực nào? Chúng ta hãy cùng tìm hiểu qua bài viết dưới đây.
Mục lục
Than đá là gì?
Than đá là một loại đá trầm tích có màu nâu đen hoặc đen. Nó thường xuất hiện ở các tầng đá gồm nhiều lớp hoặc mạch mỏ. Than đá được tìm thấy trên khắp thế giới, tập trung chủ yếu tại những nơi có rừng và đầm lầy từ thời tiền sử.
Quá trình hình thành của than đá
Than đá được hình thành từ xác thực vật cổ đại bị chôn vùi dưới lòng đất hàng triệu năm trước đây. Trải qua quá trình nhiệt và áp suất, nó đã biến đổi tính chất hóa học. Các loài thực vật này trải qua nhiều giai đoạn biến đổi, từ than bùn đến than nâu, từ than bán bitum đến than bitum hoàn chỉnh, và cuối cùng là than đá. Quá trình này là sự kết hợp phức tạp giữa sinh học và địa chất.
Đặc điểm và tính chất của than đá
-
Đặc điểm của than đá:
- Chủ yếu là carbon và một số nguyên tố khác như hydro, oxy, nito, lưu huỳnh.
- Màu sắc chủ yếu là đen, nhưng tùy thuộc vào từng mỏ than mà có sự pha thêm các sắc tố khác như nâu, ánh bạc, vàng, xỉn.
- Nhiệt lượng cháy cao từ 5500 đến 7500 kcal/kg.
- Hình dáng của than đa dựa vào tuổi than và cách khai thác.
-
Tính chất của than đá:
- Độ cứng và nặng: Thành phần carbon của than đá có tỷ lệ từ 75 đến 95% và độ cứng khác nhau tùy thuộc vào nguồn gốc xuất xứ.
- Độ ẩm: Chỉ chiếm khoảng 5-6% trong nhiên liệu.
- Xỉ than: Tạo ra từ quá trình cháy than, tỷ lệ xỉ than ảnh hưởng rất lớn đến khả năng cháy của nó và hiệu suất vận hành.
Phân loại than đá
-
Phân loại theo mục đích sử dụng:
- Than luyện kim: Dùng trong ngành sản xuất thép.
- Than nhiệt: Dùng để phát điện hoặc sản xuất xi măng.
-
Phân loại theo đặc điểm hình thái:
- Than bùn.
- Than cám.
- Than cục.
Ứng dụng của than đá
-
Sản xuất điện: Than đá được dùng để tạo ra hơi nước làm quay tua bin và máy phát điện, chiếm 37% lượng điện trên thế giới.
-
Luyện kim: Than đá là thành phần chính của thép, được sử dụng để sản xuất 70% lượng thép trên thế giới. Ngoài ra, nó còn được sử dụng trong sản xuất các kim loại khác.
-
Vật liệu xây dựng: Than đá là nguồn năng lượng chính để sản xuất xi măng. Phụ phẩm từ quá trình đốt cháy than như tro xỉ cũng đóng vai trò quan trọng trong sản xuất xi măng và bê tông.
-
Công nghiệp năng lượng: Ngoài việc sản xuất điện, than đá cũng được sử dụng làm nhiên liệu rắn cho quá trình sản xuất điện và đốt cháy.
-
Công nghệ hóa khí: Khí hóa than đá được sử dụng để sản xuất khí tổng hợp, bao gồm các loại khí như cacbon mono oxit và khí hydro.
-
Hóa học: Than đá được sử dụng để tạo ra các dược phẩm, chất dẻo và sợi nhân tạo.
-
Các ngành khác: Than đá được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp giấy, dệt và thủy tinh, sản xuất đồ gia dụng và các sản phẩm chăm sóc cá nhân. Ngoài ra, nó còn được sử dụng trong máy lọc nước và mặt nạ phòng độc do khả năng hấp thụ chất độc.
Lợi ích và hạn chế khi sử dụng than đá
-
Lợi ích khi sử dụng than đá:
- An toàn hơn so với các nhiên liệu hóa thạch khác.
- Linh hoạt và tiện lợi.
- Giá thành thấp.
-
Hạn chế của than đá:
- Năng lượng hóa thạch đang dần cạn kiệt.
- Gây ô nhiễm môi trường.
- Tác động tiêu cực đến đời sống và sức khỏe con người.
Đây chỉ là một số nét chính về than đá, một nguồn năng lượng quan trọng trong công cuộc phát triển của chúng ta. Chúng ta cần đánh giá cẩn thận những ảnh hưởng tích cực và tiêu cực của việc sử dụng than đá để tìm các giải pháp phù hợp cho tương lai.
