carbón y petróleo

El carbón y el petróleo son la consecuencia de la descomposición de la vida vegetal antigua que existió hace millones de años. Estos materiales vegetales en descomposición comenzaron a acumularse y eventualmente produjeron turba. El calor y la presión de los procesos geológicos convirtieron estos minerales en carbón con el tiempo. También se conocen como combustibles fósiles porque están formados por fósiles esenciales.

Los combustibles fósiles son depósitos geológicos inflamables de materia orgánica, como plantas y animales muertos, que han sido enterrados bajo miles de pies de sedimento. Debido al intenso calor y la presión dentro de la corteza terrestre, estos depósitos se descompusieron con el tiempo y se transformaron en gas natural, carbón y petróleo. También se consideran fuentes de energía no renovables porque tardan mucho en recargarse.

Carbón 

El carbón es una roca sedimentaria negruzca o marrón negruzca que se desarrolla a partir de vetas de carbón, que son un tipo de roca inicial. Se cree que se formó a partir de los desechos de las plantas de algas. El carbón está compuesto principalmente de carbono, con trazas de otros elementos orgánicos como hidrógeno, azufre, oxígeno y nitrógeno. Cuando los restos de plantas y animales muertos y podridos se exponen al calor y la presión de un entierro profundo durante millones de años, se transforman en turba y luego en carbón. Debido a que los humedales son donde se extrae el carbón, la región también se conoce como bosques de carbón. Se ha descubierto que la mayoría del carbón actual es significativamente más joven que los tiempos descritos.

Como combustible, siempre es preferible la roca de carbón. A pesar de haber sido utilizado durante miles de años, el carbón solo se utilizó en cantidades modestas hasta la revolución industrial. Desde la invención de la máquina de vapor, el consumo de carbón ha crecido rápidamente. Algunas operaciones industriales, como la fabricación de hierro y acero, requieren el uso de carbón. La producción y el uso del carbón causan enfermedades y muertes irreversibles. Debido a que el carbón es una fuente humana de dirust de carbono, que contribuye significativamente al cambio climático, su uso en expansión tiene graves consecuencias ambientales. La combustión del carbón emitirá alrededor de 14.500 millones de toneladas de CO2 a nivel mundial en 2020.

Formación de carbón

La coalificación es un proceso a largo plazo que convierte materiales muertos como plantas y flores en carbón. Durante las eras geológicas, la Tierra alguna vez estuvo cubierta por frondosos bosques, particularmente en áreas de humedales. En estas áreas, el agua ácida y la suciedad ahora evitan la descomposición y oxidación de las plantas muertas. La turba se forma como resultado de este proceso. El proceso de carbonificación comenzó cuando los pantanos que acumulaban turba contenían cantidades significativas de carbono, que luego fue completamente enterrado por los sedimentos.

Ahora, millones de años de presión y calor han provocado que el agua, el dirust de carbono y el metano se escapen, dejando la materia con contenido de carbono. La cantidad de calor y presión utilizada para convertir cosas muertas en carbón determina la gradación del carbón. Los carbones subbituminosos, bituminosos y de antracita se generan a alta temperatura y presión, mientras que el lignito se forma en condiciones relativamente suaves. 

Propiedades del Carbón

Propiedades físicas

• La densidad relativa para la gravedad específica del carbón está determinada por el grado de impureza del mineral y el rango del carbón. Es fundamental tener una comprensión conceptual de la densidad de cada carbón para determinar las cualidades de los compuestos y la mezcla. La densidad de la veta de carbón es necesaria para la conversión de recursos en reservas. La densidad relativa está determinada por la pérdida de peso de la muestra en agua.
• La distribución del tamaño de partícula del carbón está determinada por su rango, que a su vez define su fragilidad, así como el manejo, trituración y molienda que ha sufrido. Debido a que se requiere un tamaño específico de carbón para el horno y el horno de coque, se debe evaluar su capacidad de aplastamiento y cuantificar su comportamiento.

Propiedades químicas

• Debido a que todos los carbones se extraen en ambientes húmedos, el contenido de humedad es fundamental. La humedad adventicia se define como agua subterránea y otra humedad extraña que se evapora rápidamente. La humedad contenida dentro de los carbones se denomina humedad intrínseca y puede cuantificarse.
• La materia volátil del carbón es el componente del carbón distinto de la humedad que se libera a altas temperaturas en ausencia de aire. Comúnmente se compone de una mezcla de hidrocarburos de string larga y corta, así como de hidrocarburos aromáticos y azufre.
• La ceniza es el residuo no combustible que queda después de quemar el carbón. La sustancia a granel que queda después de que el carbono, el oxígeno, el azufre y el agua han sido expulsados ​​durante la conversión está representada por la ceniza. El cálculo del porcentaje de cenizas es sencillo. Cuando el carbón está completamente unido, se evalúa y expresa como un porcentaje del peso original. También da una buena comprensión de cómo es el carbón.
• El carbono fijo se puede definir como el carbono que queda después de que se han eliminado todos los materiales volátiles. Debido a que algo de carbono se pierde en los hidrocarburos con los volátiles, esto difiere de la concentración final de carbono del carbón.

tipos de carbón

El carbón de antracita, bituminoso, subbituminoso y lignito son las cuatro formas básicas de carbón. La cantidad y el tipo de carbono en el carbón, así como su capacidad para generar calor cuando se quema, se usan para clasificarlo.

1. Antracita: debido a que contiene alrededor de 86 a 97 por ciento de carbono, tiene el poder calorífico más alto de todos los demás tipos de carbón. Las minas de carbón de antracita se emplean ampliamente en la industria metalúrgica.
2. Bituminoso: el carbón bituminoso tiene una concentración de carbono de 45 a 86 por ciento. Es la forma más común de carbón que se encuentra en los Estados Unidos. El carbón bituminoso se utiliza para crear energía, ya que es un combustible importante y materia prima para generar carbón coquizable.
3. Subbituminoso: el carbón subbituminoso contiene entre un 35 y un 45 % de carbono y tiene un poder calorífico inferior al del carbón bituminoso.
4. Lignito: el carbón de lignito contiene aproximadamente entre un 25 y un 35 por ciento de carbono y tiene el contenido de energía más bajo de todas las variedades de carbón conocidas. Debido a su alto contenido de humedad, el lignito tiene un poder calorífico bajo.

Usos del Carbón

• Se utiliza para la generación de electricidad y energía en numerosas naciones debido a su bajo costo.
• Por lo general, el carbón en polvo se usa para generar vapor, que luego proporciona electricidad a alta presión.
• El carbón también se utiliza como materia prima en la producción de acero y hierro, los cuales usamos todos los días.
• El carbón está fácilmente disponible en países como India y China, y muchos hogares, especialmente en las regiones rurales, lo utilizan para actividades como cocinar.
• La generación de energía térmica, que ayuda en la generación de energía, es un uso común del carbón. El carbón en polvo se quema a alta temperatura, lo que convierte el agua en vapor. Este vapor se utiliza para hacer girar turbinas a altas velocidades bajo un fuerte campo magnético. La electricidad se genera solo después de eso.
• El acero se fabrica indirectamente a partir del carbón en la industria siderúrgica. En este proceso, el carbón se cocina en hornos para hacer coque de carbón. Los fabricantes usan coque de carbón para fundir el mineral de hierro en hierro, que luego se usa para crear acero. Mientras tanto, el gas amoníaco de los hornos de coque se recupera y se utiliza para generar ácido nítrico, sales de amoníaco y fertilizantes.

Petróleo 

Black Gold es otro nombre para el petróleo. La madre de todos los bienes’, como también se le conoce. Esto se debe principalmente al hecho de que el petróleo crudo se usa para fabricar gasolina, plásticos, productos farmacéuticos, telas sintéticas y una variedad de otros artículos. El petróleo se encuentra comúnmente como un líquido que se forma naturalmente durante la creación de rocas. Está compuesto por una mezcla complicada de moléculas de hidrocarburos y otros compuestos químicos. Algunos compuestos químicos derivados del petróleo también se derivan de los combustibles fósiles.

Cuando el petróleo se extrae directamente del suelo, se denomina petróleo crudo. A pesar de que los humanos han estado en el planeta durante más de 4000 años, el petróleo crudo se extrajo por primera vez del suelo en China hace aproximadamente 2500 años. Además, después del carbón, el petróleo o el aceite mineral es la fuente de energía más abundante en la India. El petróleo se utiliza en la industria manufacturera para proporcionar calor, energía de iluminación, lubricantes para máquinas y materias primas para una variedad de otros productos.

Refinación del petróleo

Las refinerías de petróleo son complejos industriales masivos que requieren una gran cantidad de unidades de procesamiento, así como estructuras auxiliares, como tanques de almacenamiento y unidades de servicios públicos. Las refinerías de petróleo tienen su propio conjunto único de estructuras y procesos que se requieren para la refinación. La ubicación de la refinería, las circunstancias económicas y los productos objetivo tienen un impacto significativo en este proceso.

Una refinería de petróleo, también conocida como refinería de petróleo, es un tipo de planta de fabricación industrial. Este es el lugar donde se extrae el petróleo crudo y se refina en bienes de mayor valor como gasolina, combustible para aviones, nafta de petróleo, aceite para calefacción, base asfáltica, gas licuado y queroseno de petróleo.

Formación de petróleo

El petróleo está formado por los restos de animales y plantas que han muerto. Esto ocurre cuando una planta o animal muere y se hunde en el fondo del océano. Después de eso, se necesitan millones de años para que la materia orgánica, que se combina con limo y sal, se desintegre. Diferentes microorganismos también contribuyen a la descomposición de sustancias orgánicas. Provoca una serie de cambios químicos significativos. El hidrógeno y los átomos de carbono más grandes generalmente se quedan atrás durante el proceso de refinación.

Además, cuando llega a las profundidades del océano, el material no se degrada lo suficiente. Esto es causado por la escasez de oxígeno. Está cubierto por numerosas capas de engobe y arena y permanece en el fondo marino. Se requieren millones de años de tremenda presión y temperatura para completar el proceso de refinación.

Usos del Petróleo

• El GLP, o gas licuado de petróleo, se utiliza en el hogar y en el lugar de trabajo todos los días.
• Los combustibles para vehículos incluyen gasolina y diésel. Cuando se trata de camiones grandes, el diesel es el combustible favorito.
• En el proceso de limpieza en seco se utiliza gasolina como disolvente. El diésel, por otro lado, se puede utilizar como generador de energía.
• El queroseno se utiliza para alimentar chorros de agua y estufas.
• Los lubricantes ayudan a reducir el desgaste y la corrosión de la máquina.

Preguntas conceptuales

Pregunta 1: ¿Se puede reutilizar o reciclar el carbón?

Responder: 

Una vez quemado, el carbón no se puede reutilizar ni reciclar. Cuando se quema carbón, se crean cenizas de carbón. Esta ceniza de carbón contiene una variedad de minerales que se pueden utilizar, incluidos el calcio y el aluminio. Cada año, alrededor del 40 % de las cenizas de carbón producidas se reutiliza de manera eficiente para rellenar minas de carbón abandonadas. La ceniza de carbón se usa ocasionalmente como capa superior en carreteras y cimientos de construcciones de gran altura. El reciclaje de cenizas de carbón también ayuda a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero al utilizar el carbono.

Pregunta 2: ¿Es el carbón un recurso natural?

Responder:

Sí, el carbón es un recurso natural ya que está formado por vegetación y plantas muertas y en descomposición que han estado enterradas durante millones de años a altas temperaturas y presiones.

Pregunta 3: Describa el Proceso de Refinación de Petróleo.

Responder: 

La refinación del petróleo es un proceso altamente mecanizado. A lo largo de este proceso, el petróleo crudo se extrae del suelo y se convierte en una variedad de bienes valiosos. Entre los productos se encuentran el aceite de cocina, el aceite de calefacción, el combustible para aviones, el diésel, el queroseno y la base asfáltica. Este es el método por el cual se produce el petróleo.

Pregunta 4: ¿Qué hace una refinería de petróleo?

Responder: 

Las refinerías de petróleo convierten el petróleo crudo en productos derivados del petróleo para su uso como combustible de transporte, combustible para cocinar, combustible para pavimentar carreteras y combustible para generar electricidad, así como materias primas químicas. El proceso de refinación separa el petróleo crudo en sus partes constituyentes, que posteriormente se vuelven a ensamblar en nuevos productos.

Pregunta 5: ¿Dónde se encuentra el petróleo?

Responder:

El petróleo se encuentra ahora en grandes depósitos subterráneos donde alguna vez existieron mares antiguos. Los depósitos de petróleo se pueden encontrar tanto en tierra como bajo el agua. Utilizan maquinaria de perforación masiva para obtener petróleo crudo.