Apakah Arang?

Penerangan

Batu arang adalah batuan sedimen yang mudah terbakar dengan warna kecoklatan hitam atau bahkan berwarna hitam sepenuhnya. Batu arang terutama terdiri daripada karbon, dengan jumlah hidrogen, nitrogen, sulfur dan oksigen yang berbeza-beza. Ia diklasifikasikan ke dalam pelbagai jenis, berdasarkan komposisi dan masa pembentukannya. Iaitu, jenis arang batu yang paling penting adalah gaharu, lignit, sub-bituminous, bituminous, dan arang batu antrasit. Gambut sebenarnya dianggap sebagai pendahulu arang batu sebenar, dan ia sendiri merupakan sebahagian daripada serpihan tumbuhan yang berkarbonasi yang berfungsi sebagai sumber utama bahan bakar di kebanyakan dunia. Anthracite adalah pelbagai arang batu tertua yang terbentuk, dan mempunyai kandungan karbon yang sangat tinggi (sekitar 92%), yang hampir tidak mempunyai kelembapan dan komponen yang tidak menentu. Dari sudut pandangan masa geologi, lignit adalah arang batu yang paling baru terbentuk, dan lebih tinggi lagi dalam keadaan tidak menentu, dan lebih rendah dalam kandungan karbon tetap (dari 60-70%). Ciri-ciri arang batu bitumen dan bituminous terletak di antara antrasit dan lignit. Arang batu bituminous mempunyai kandungan karbon tetap 77-87%, dan merupakan klasifikasi paling banyak di antara semua jenis arang batu lain. Batu arang bitumen menyumbang hampir 50% daripada arang batu yang dihasilkan di Amerika Syarikat.

Lokasi

Rizab arang batu ditemui dalam sebilangan besar negara, yang merangkumi semua benua selain Antartika. Terbukti, dan dapat diperoleh semula, rizab arang batu akan dijumpai di AS, Persekutuan Rusia, dan China. India, Australia, dan Afrika Selatan ikut rapat. Di Amerika Syarikat, terdapat tiga kawasan utama dengan operasi penambangan arang batu skala besar, iaitu Wilayah Batubara Barat, Wilayah Batubara Appalachian, dan Wilayah Batubara Dalam. Setiap wilayah ini agak pakar dalam menghasilkan gred dan varieites yang berbeza dari sumber tenaga penting ini.

Pembentukan

Pada pelbagai masa sepanjang sejarah geologi, proses semulajadi seperti pergerakan plat tektonik dan banjir telah menguburkan tanah lembap yang rendah dan kawasan hutan di dunia kita di bawah lapisan tebal tanah. Dari masa ke masa, lapisan tanah di atas tumbuh-tumbuhan yang dimampatkan tumbuh, dan terus bertekanan dengan bahan tumbuhan di bawahnya. Oleh kerana tumbuhan ini bergerak mendalam ke bawah permukaan tanah, proses biodegradasi semulajadi terhenti. Sebaliknya, keadaan suhu tinggi yang bersamaan dan tekanan tinggi yang terdapat di bawah permukaan menyebabkan penukaran bahan tumbuhan secara beransur-ansur ke arang batu. Proses ini dirujuk sebagai "karbonisasi". Kualiti arang batu yang terbentuk ditentukan oleh beberapa faktor, seperti sifat tumbuh-tumbuhan yang berasal dari mana, kedalaman proses pemerbalikan, keadaan suhu dan tekanan melalui proses, serta waktu yang diambil untuk proses karbonisasi untuk membentuk arang batu hasil.

Kegunaan

Batu arang adalah satu rahmat untuk manusia, dengan permohonan segera kepada banyak industri di seluruh dunia. Di dalamnya, pelbagai jenis arang batu digunakan untuk tujuan yang berlainan. Arang wap terutamanya digunakan untuk penjanaan kuasa, manakala "kok", atau arang batu logam, digunakan dalam tumbuhan keluli untuk pengeluaran keluli. Pada masa ini, 40% daripada keperluan elektrik global dipenuhi oleh loji kuasa arang batu, dan 70% pengeluaran keluli global bergantung kepada arang batu "kokas". Derivatif arang batu juga digunakan secara meluas dalam sebilangan besar industri lain, termasuk industri kimia farmaseutikal, industri kertas, dan kilang penapis aluminium. Beberapa bahan kimia perindustrian yang penting dihasilkan daripada hasil sampingan arang batu. Benzene, naphthalene, dan phenol, misalnya, masing-masing dibuat menggunakan tar arang batu. Baja dan garam yang berasaskan ammonia dihasilkan menggunakan ammonia yang dihasilkan daripada pembakaran arang batu juga. Alat penulenan air dan udara menggunakan penapis karbon "diaktifkan" untuk memudahkan tujuan mereka. Walau bagaimanapun, penggunaan arang batu sebagai bahan api fizikal yang berleluasa sangat tidak digalakkan oleh beberapa organisasi alam sekitar dan kesihatan utama, disebabkan oleh kesan buruk pembakaran arang batu dan produk sampingan toksiknya terhadap kesihatan manusia, haiwan dan tumbuhan. Malah, pembakaran arang batu jangka panjang dan luas di antara sumber utama gas rumah hijau di atmosfer bumi, manakala ekzosnya mempunyai kesan yang lebih segera pada kesihatan pernafasan manusia, kemerosotan habitat, khususnya tanah lembap, dan pembentukan " kabut "dan pengoksidaan berasid.

Pengeluaran

Batu arang boleh diekstrak dari bumi sama ada melalui perlombongan permukaan atau perlombongan bawah tanah, bergantung pada kedalaman lokasi di bawah permukaan tanah. Sekiranya deposit kurang daripada 200 kaki di bawah permukaan tanah, perlombongan permukaan boleh diambil untuk mengambil arang batu. Kaedah ini adalah kedua-dua masa dan penjimatan buruh juga, dan seterusnya ekonomi cekap. Ia hanya memerlukan penyingkiran "overburden", atau lapisan atas tumbuh-tumbuhan, tanah, dan batuan yang meliputi titik akses ke deposit arang batu di bawahnya. Walau bagaimanapun, kaedah ini sangat berbahaya kepada ekosistem, sering kali ditanggalkan sepenuhnya, dan menyebabkan kebocoran bahan kimia toksik sehingga ke permukaan dan ke dalam air sekeliling. Perlombongan arang batu bawah tanah lebih relevan, terutamanya memandangkan kebanyakan rizab arang batu terbesar hari ini terletak di dalam simpanan jauh di bawah permukaan bumi. Di sini, lombong digali ke bumi, dan sistem lif digunakan untuk mengangkut pelombong ke tapak deposit bawah tanah untuk pengambilan arang batu. Ini kurang memudaratkan persekitaran daripada perlombongan permukaan, tetapi pelombong tertakluk kepada bahaya besar di lombong arang batu bawah tanah.