Carbón
El carbón es una roca dura que puede quemarse como combustible fósil sólido. Está compuesto principalmente por carbono, pero también contiene hidrógeno, azufre, oxígeno y nitrógeno. Es una roca sedimentaria que se forma a partir de la turba, por la presión de las rocas depositadas posteriormente sobre ella.
La turba, y por tanto el carbón, se forma a partir de los restos de las plantas que vivieron hace millones de años en los humedales tropicales, como los de finales del periodo Carbonífero (el Pennsylvanian). También la madera calentada en un espacio sin aire puede producir carbón vegetal, que es como el carbón.
El carbón puede quemarse para obtener energía o calor. Alrededor de dos tercios del carbón que se extrae hoy en día se quema en centrales eléctricas para producir electricidad. Al igual que el petróleo, cuando el carbón se quema, su carbono se une al oxígeno del aire y produce mucho dióxido de carbono, lo que provoca el cambio climático. A causa de esta y otras contaminaciones atmosféricas del carbón, la mayoría de los países están recurriendo a nuevas fuentes de energía, como la solar. Pero en algunas partes del mundo, como en China, se siguen construyendo nuevas centrales eléctricas de carbón.
El carbón se puede tostar (se calienta mucho en un lugar sin oxígeno) para producir coque. El coque puede utilizarse en la fundición para reducir los metales de sus minerales.
Un trozo de carbón antracita de alta calidad
Un trozo de carbón bituminoso
Historia
El carbón fue el combustible más importante de la Revolución Industrial. El carbón fue una parte importante del transporte de mercancías por ferrocarril en el Reino Unido en el siglo XX, formando la mayor parte del volumen de mercancías de varias compañías. A principios del siglo XXI se cerraron la mayoría de las centrales eléctricas de carbón del Reino Unido y de varios otros países para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero.
Las cuencas carboníferas británicas en el siglo XIX.
Diferentes tipos de carbón y cómo se forman
En condiciones adecuadas, el material vegetal se transforma paso a paso en
- La turba aún no es carbón.
- El lignito es el carbón más sucio, tiene entre un 60% y un 70% de carbono y se utiliza como combustible para la generación de energía eléctrica. El azabache es una forma compacta de lignito que a veces se pule y se ha utilizado durante mucho tiempo como piedra ornamental.
- El carbón subbituminoso se utiliza como combustible para la generación de energía eléctrica de vapor. Además, es una fuente de hidrocarburos aromáticos ligeros para la industria de síntesis química.
- El carbón bituminoso es una roca densa, de color negro pero a veces marrón oscuro. Es un carbón relativamente blando que se rompe y arde con facilidad y rapidez. Se utiliza como combustible en centrales eléctricas y para aplicaciones de calor y electricidad en la industria manufacturera, para la herrería y para fabricar coque.
- El carbón de vapor se utilizaba antiguamente como combustible para las locomotoras de vapor. En este uso especializado se conoce a veces como carbón marino en EE.UU. El carbón de vapor pequeño (nueces de vapor pequeñas y secas o DSSN) se utilizaba como combustible para el calentamiento del agua doméstica.
- La antracita es un carbón negro más duro y brillante. Su combustión es más larga y se utiliza principalmente para la calefacción de espacios residenciales y comerciales.
- El grafito es difícil de quemar y no se utiliza tanto como combustible. Todavía se utiliza en los lápices, mezclado con arcilla. En polvo, puede utilizarse como lubricante.
Comúnmente se cree que el diamante es el resultado final de este proceso, pero esto no es cierto. El diamante es carbono, pero no se forma a partir del carbón.
El carbón contiene impurezas. Las impurezas concretas determinan el uso. El carbón de coque tiene poca ceniza, azufre o fósforo. Éstos estropearían el hierro fabricado en el alto horno.
Capa de carbón bituminoso en la costa de Nueva Escocia
Problemas medioambientales
El carbón, cuando se quema, emite casi un tercio más de dióxido de carbono por unidad de energía que el petróleo, y un 80% más que el gas natural. Casi la mitad del dióxido de carbono de las personas se debe a la quema de carbón, por lo que es la mayor causa del calentamiento global. El carbón contribuye a la lluvia ácida y al smog, especialmente cuando se quema sin depuradores. La quema de carbón libera sustancias químicas tóxicas, como hollín, mercurio y monóxido de carbono, que contribuyen a enfermedades como el cáncer y el asma, tanto en los seres humanos como en los animales salvajes. La minería del carbón, especialmente la de extracción de la cima de la montaña, puede dañar grandes extensiones de terreno y destruir hábitats naturales. Los grados más altos de carbón se queman de forma más limpia que los grados más bajos, aunque siguen contaminando más que otros combustibles. Además de la contaminación del aire, la quema de carbón produce cenizas de carbón tóxicas, que pueden causar la contaminación del agua si se liberan accidentalmente en el medio ambiente. Hay varios incendios de minas subterráneas en todo el mundo. Estos incendios subterráneos liberan humo tóxico en el aire, y también pueden provocar el colapso del suelo por encima. La ciudad de Centralia, Pennsylvania, fue evacuada y está abandonada debido a un incendio en una mina de carbón subterránea.
Muertes y enfermedades por contaminación
Es difícil dar cifras exactas sobre los efectos del carbón en la salud. Se afirma que, a causa del carbón, cada año mueren más de 800.000 personas de forma prematura y millones enferman. Los mineros del carbón suelen padecer neumoconiosis (enfermedad del pulmón negro) por la exposición al polvo del carbón.
La quema de carbón produce grandes cantidades de contaminación atmosférica
Protestas contra el carbón
La oposición a la contaminación por carbón fue una de las principales razones por las que se inició el movimiento medioambiental moderno en el siglo XIX.
Casas de árboles para protestar por la tala de parte del bosque de Hambach para la mina de superficie de Hambach en Alemania: tras lo cual se suspendió la tala en 2018
Protesta por los daños en la Gran Barrera de Coral causados por el cambio climático en Australia
Pico de carbón
El pico del carbón es el año en el que se extrae o se quema la mayor parte del carbón. Muchos países ya han superado sus años de máximo consumo de carbón, por ejemplo Alemania en 1985 y Estados Unidos en 2008. Ahora esos países extraen y queman menos carbón. Pero China sigue extrayendo mucho carbón y está ayudando a algunos países, como Pakistán, a extraer más carbón y construir más centrales eléctricas de carbón. Así que el año de máximo consumo de carbón en el mundo puede haber pasado.
Consumo mundial de carbón
Energía
En comparación con otras fuentes de energía no renovables, el carbón es ineficiente y produce grandes cantidades de gases de efecto invernadero. El carbón se encuentra comúnmente y es barato.
- El carbón proporciona aproximadamente una cuarta parte de las necesidades de calefacción del mundo.
Electricidad
- Las centrales eléctricas de carbón producen el 37% de la electricidad mundial.
Industria
- Casi el 70% de la producción mundial de acero depende de la quema de carbón.
Países
El primer productor de carbón del mundo es China, que produce unos 4.000 millones de toneladas al año, seguida en orden por India, Estados Unidos, Australia, Indonesia y Rusia, con menos de mil millones de toneladas cada uno. El mayor exportador, con diferencia, es Australia y los mayores importadores son China, India y Japón.
Folklore
En algunas culturas, Papá Noel lleva carbón a los niños que se portan mal por Navidad. Esta leyenda proviene de la época victoriana, cuando era habitual quemar carbón en la chimenea, en lugar de leña. Los niños que no recibían juguetes al menos recibían carbón para mantenerse calientes.
Páginas relacionadas
- Minería del carbón
Preguntas y respuestas
P: ¿Qué es el carbón?
R: El carbón es una roca dura que puede quemarse como combustible fósil. Contiene principalmente carbono, pero también hidrógeno, azufre, oxígeno y nitrógeno.
P: ¿Cómo se forma el carbón?
R: El carbón se forma a partir de los restos de plantas que vivieron hace millones de años en humedales tropicales (pantanos de carbón), como los de finales del periodo Carbonífero (el Pennsylvanian). Es una roca sedimentaria formada a partir de turba, por la presión de rocas depositadas posteriormente sobre ella. El carbón vegetal se fabrica con madera calentada en un espacio sin aire.
P: ¿Cuáles son algunos de los usos del carbón?
R: El carbón puede quemarse para obtener energía o calor y cerca de dos tercios del carbón que se extrae hoy en día se quema en centrales eléctricas para producir electricidad. También se puede tostar (calentar muy caliente en un lugar donde no hay oxígeno) para producir coque que se puede utilizar en la fundición para reducir los metales de sus menas.
P: ¿Cuáles son los efectos negativos asociados a la combustión del carbón?
R: Cuando se quema carbón, su carbono se une al oxígeno del aire y produce mucho dióxido de carbono, lo que provoca el cambio climático. Muchas personas mueren prematuramente a causa de enfermedades derivadas de la contaminación atmosférica provocada por la combustión del carbón.
P: ¿Están dejando los países de utilizar el carbón como fuente de energía?
R: Sí, muchos países están recurriendo a otras fuentes de energía, como la solar y la eólica, en lugar de depender del carbón para producir energía. Sin embargo, en algunas partes del mundo, como China, se siguen construyendo nuevas centrales eléctricas de carbón.
