O Carvão, também conhecido como carvão mineral, é um combustível sólido constituído por rochas sedimentares muito ricas em carbono e facilmente identificáveis pela sua característica cor preta ou castanha escura. Além da presença significativa de carbono, este mineral pode conter outros elementos como enxofre, oxigênio, nitrogênio ou hidrogênio. Desde que foi descoberto, tem sido usado como combustível fóssil, mas é um recurso não renovável.
Como se formou o carvão?
Para entender como esse mineral se formou a partir de substâncias vegetais, devemos voltar ao Período Carboníferocerca de 360 milhões de anos atrás.
A primeira parte desse processo de formação começa com a decomposição das plantas terrestres, quando o planeta era coberto por extensas florestas de samambaias e cavalinhas, que se acumulavam em regiões pantanosas, lagoas e bacias marítimas. Todas essas hortaliças, em forma de restos, acumulavam-se no fundo daquelas bacias e, quando cobertas pela água, ficavam protegidas do ar e de sua ação degradante.
Nesse momento a ação do bactérias anaeróbicas – organismos que não necessitam da presença de oxigênio para sua sobrevivência – que iniciam o processo de decomposição. Isso está causando um enriquecimento gradual de carbono desses restos.
Esses restos em decomposição, que mais tarde formarão o carbono mineral, começam a ser recobertos por depósitos de argila e assim o processo anaeróbico será potencializado.
Essas camadas argilosas com restos vegetais são cobertas por outras rochas sedimentares e inicia-se um processo chamado carbonização. Os movimentos das placas tectônicas, a pressão das rochas sedimentares e o aumento da temperatura começam a causar transformações físicas e químicas desses restos vegetais.
A pressão modificará as propriedades físicas, aumentando a dureza, resistência e porosidade. Por sua vez, a temperatura produzirá mudanças químicas, aumentando a presença de carbono e reduzindo oxigênio e nitrogênio. Desta forma, o carbono mineral é gerado.
Classificação e tipos de carvão
Nas jazidas existem diferentes tipos de carvão mineral e para sua classificação são realizados testes químicos para estabelecer as porcentagens de carbono, nitrogênio, oxigênio, hidrogênio e enxofre. Esses elementos que compõem a parte combustível do mineral. Você pode contar com a presença de outros elementos que ao final da combustão permanecem como cinzas, mas não são considerados nesses testes.
O turfa é matéria orgânica. Sua cor é marrom amarelada ou preta. Pode-se dizer que a turfa é a primeira parte da transformação dos vegetais em carbono e a presença de carbono é escassa, não ultrapassa 60%. É um combustível de baixa qualidade com pouco efeito calórico.
Após a multidão, segue o lignite. Um pouco mais rico em carbono, mas com alta presença de água, o que o torna um combustível ruim. É de cor preta ou marrom muito escura e de consistência amadeirada. Apesar de sua baixa combustibilidade, a linhita ainda é utilizada em algumas usinas termelétricas.
O carvão é uma das classificações dadas ao carvão com maior capacidade de combustão. Isso se deve à maior presença de carbono que varia de 75% a 90%. O restante dos elementos voláteis perfaz aproximadamente 20%, com presença significativa de enxofre, o que o torna um combustível poluente. Foi amplamente utilizado na indústria siderúrgica, mas foi gradualmente substituído por petróleo e gás natural. Atualmente é usado em algumas usinas termelétricas.
Por último, temos o antracite, o carvão de melhor qualidade, com pouca contaminação devido à sua alta presença de carbono e baixa porcentagem de cinzas e material volátil. É preto brilhante e extremamente duro.
Aplicações e usos do carvão
Atualmente, o carvão representa 25% da energia consumida no mundo. Esse percentual é superado apenas pelo petróleo.
O geração da eletricidade É o principal uso que o carvão mineral recebe. Para isso, utiliza-se a pulverização, embora devido à emissão de gases poluentes, esteja sendo substituída por outros combustíveis.
O Coca É um produto derivado da pirólise do carvão. É usado como combustível e redutor em diferentes indústrias. Seu uso em altos-fornos siderúrgicos resulta em 2/3 do aço mundial produzido com coque de carvão mineral.
Sua mistura com o ferro resulta em uma mistura em que o ferro é enriquecido com carbono, obtendo maior elasticidade e resistência. O aço é um ferro enriquecido com 1,2% de carbono.
A produção mundial de carvão tem a China como seu principal ator. Com 49% da produção mundial, o país asiático lidera o mercado, seguido pelos Estados Unidos com 14%. Quase 8 bilhões de toneladas de carvão são produzidas anualmente e estima-se que existam reservas para cerca de 110 anos.
