Mielenkiintoisia faktoja hiilestä. Faktaa hiilestä: tuttu mutta tuntematon materiaali Kivihiili mielenkiintoisia faktoja lapsille

Koti / Pettävä vaimo

Ihminen on käyttänyt hiiltä polttoaineena muinaisista ajoista lähtien. Keksinnöstä lähtien sitä on käytetty moniin tarkoituksiin. Tämä sisälsi sekä ruoanvalmistuksen että teollisen tuotannon. Hiili mahdollisti teräksen valmistuksen. Hiileen liittyy monia mielenkiintoisia faktoja, ja sen rooli elämässämme on valtava.

Hiilen muodostuminen maan suolistossa on hyvin pitkä prosessi. Tällä on paljon yhteistä öljyn kanssa. Hiili muodostuu kuolleista kasveista, jotka syystä tai toisesta päätyivät maan alle. Täällä, ilman happea, ne eivät mätäne, eivätkä heidän jäännöksensä menettäneet sisältämäänsä hiiltä - hiilen perustaa. Sitten miljoonien vuosien aikana, erilaisten tekijöiden vaikutuksesta, nämä jäännökset muuttuivat turpeeksi ja siitä kivihiileksi. Ja jatkoprosessi johtaa grafiitin muodostumiseen.

Ennen kuin perehdymme mielenkiintoisiin faktoihin kaivosteknologiasta ja kiinnostaviin kivihiileen liittyviin tilanteisiin, puhutaanpa ruoanlaitossa tarvittavista hiileistä:

Yleisesti ottaen suurin ero japanilaisen keittiön ja eurooppalaisen keittiön välillä on merenelävien dominointi. Niitä käytetään kaikkialla. Ja jopa kebabeille, joita japanilaiset kutsuvat "temporaksi". Totta, he eivät kovin usein käytä hiiltä valmistukseensa. Uskotaan, että se pystyy imemään hajuja ja vapauttamaan ne sitten valmistettuun astiaan. Avotakka suositaan yleensä hiiltä. Lisäksi käytetään usein inkivääriä, joka myös poistaa hajuja.

Pohjois-Afrikassa ranskankieliset maat käyttävät mielellään kuivia pensaita ja muita pieniä kasveja. Täällä on aavikko, eikä siellä ole suuria puita. Hiilet valmistetaan esimerkiksi saxaulista. Ne muuttuvat kuumiksi ja niillä on erityinen tuoksu.

Venäjällä on yleisempää käyttää hiiltä grillaamiseen briketteissä. Henkilökohtaisesti voin suositella yritystä "Good Coal", joka on erikoistunut korkealaatuisten vesipiippujen ja grillien hiilen tuotantoon.

Hiilikaivokset ovat melko vaarallisia paikkoja. Ne vapauttavat erilaisia kaasuja. Metaani on erityisen vaarallinen. Se syrjäyttää osan hapesta ja tekee ilmasta räjähtävän. Aiemmin, kun metaaniindikaattoreita ei ollut olemassa, käytettiin kanarialintuja. Heidät vietiin kaivokselle mukanaan, ja jos linnut sairastuivat, se tarkoitti, että kaivokseen oli kertynyt metaania.

Muista vaaroista erottuvat kaivospalot. Kuten turpeen polttamisessa, ne voivat kestää melko pitkään. Liuhuangoun öljykentällä Kiinassa syttyi ennätyspalo. Sen poistaminen kesti 130 vuotta, ja lopulta se sammutettiin vasta vuonna 2004. Noin 260 miljoonaa tonnia hiiltä tuhoutui.

Hiileen ja sen esiintymiin liittyy monia hauskoja tilanteita. Sieltä löytyi usein aarteita. Joten vuonna 1891 eräs rouva Culp oli onnekas, kun hän löysi vanhan kultaketjun suuresta hiilenpalasta. Hiilellä on monia muinaisia esineitä. Kaivostyöläiset ovat toistuvasti löytäneet muinaisten rakenteiden jäänteitä. Kuten esimerkiksi amerikkalaisessa Hammondvillen kaupungissa, josta vuonna 1869 löydettiin hieroglyfeillä varustetun muurin jäänteet.

Hiilellä on edelleen suuri rooli ihmisten ja jopa kokonaisten kaupunkien elämässä. On mielenkiintoista jäljittää japanilaisen Hashiman kaupungin kohtalo, joka sijaitsee samannimisellä saarella, joka oli aikoinaan runsaasti hiiltä. 1930-luvulta lähtien tätä kaupunkia on pidetty pitkään maailman väkirikkaimpana. Saaren rantaviiva oli vain 1 km, mutta sen väkiluku oli yli 5 tuhatta ihmistä. Mutta 70-luvun puolivälissä kivihiili loppui täältä. Ihmiset alkoivat lähteä tästä paikasta. Kaupunki hylättiin kokonaan. Nyt he tekevät siellä jopa äärimmäisiä retkiä.

Nuori ja vihreä. Allegorinen ilmaisu ei sovi ruskohiilelle. Geologit luokittelevat sen nuoreksi kallioksi. Maapallolla oleva ruskohiili on noin 50 000 000 vuotta vanha. Näin ollen rotu muodostettiin tertiäärikaudella.

Se sisältää paleogeenin ja neogeenin aikakauden. Toisin sanoen, ruskohiili muodostui, kun ensimmäiset ihmiset kävelivät jo planeetalla. Nuoruudestaan huolimatta rotu ei kuitenkaan ole ollenkaan vihreä. Sen väri on selvä nimestä. Tarkastellaan alla, mikä aiheuttaa ruskean maalin.

Ruskohiilen ominaisuudet

Ruskean hiilen väri johtuu sen pohjasta. Tämä on kasvimateriaalia, pääasiassa puuta. Se näkyy selvästi lingiteissä. Monet geologit pitävät niitä erillisenä kivinä, kun taas toiset luokittelevat ne lajikkeiksi ruskohiili Venäjällä noudata jälkimmäistä näkemystä.

Oli miten oli, se on rappeutunutta kasvillisuutta. Kun se oli rehevä ja rungot jättimäiset, se asettui soiden pohjalle. Siellä hapenpuutteen olosuhteissa orgaaninen aines alkoi hajota. Joten lingiteissä prosessi on alkuvaiheessa, voit vielä nähdä puunpalasia. Se pilaantuu, mutta kuitujen rakenne on jäljitettävissä.

Klassinen ruskohiili on homogeeninen massa. Puukuituja on jo vaikea erottaa siitä. Orgaaninen aines ei kuitenkaan ole vielä hajonnut puhtaan orgaanisen aineen tilaan. Siksi massan ruskea väri säilyy.

Suurten hiukkasten läsnäolo siinä aiheuttaa fossiilin murenemisen. Kiven kuutiosenttimetriä kohden on vain 1 gramma massaa. Se sisältää enintään 60 prosenttia hiilihydraatteja ja usein vain puolet.

Sekä kiven tiheys että kyllästyminen hiilivedyillä ovat vastuussa energiaintensiteetistä. Ruskea kivihiili - polttoaine alempi luokka. Sitä käytetään pääsääntöisesti sivuviljelyssä. Teolliset tarvitsevat energiaintensiivistä polttoainetta, joka palaa lähes 100%. Artikkelin sankarin polttamisen jälkeen jäljelle jää paljon tuhkaa.

Ruskohiilen käyttö– tämä on noen laskeutumista savupiippuun, liekkejä, happamaa savua. Syttymistä helpottavat haihtuvat aineet, joita on ruskohiilessä noin 10 %. Toiset 30 % tulee vedestä, hapesta,... Kaikki tämä on polttoaineen kannalta tarpeetonta.

Ruskohiilen ominaisuudet leikkauksessa - "kuin maanpakka". Kuitenkin, mikä tekee kiven tällaisen, on veden läsnäolo. Kun se haihtuu, fossiili murenee pölyksi. Toisin sanoen ei ole tarpeeksi viskoosia hiilivetyä kivihiukkasten sementoimiseksi.

Teolliset puristavat niitä. Ilman vettä ruskohiilen käyttöä vähän tehokkaampi. Tavallisessa muodossaan 1 kilon kiviä polttamalla saadaan enintään 10 000 kilokaloria. Keskiarvo on 5500 kilokaloria.

Miten ruskohiili eroaa kivihiilestä?

Jos ruskohiilen enimmäisikä on 50 000 000 vuotta, niin kivihiilen ikä on 350 000 000 vuotta. Toisin sanoen vanhimmat kivinäytteet muodostuivat jo devonikaudella. Kasvillisuus koostui silloin pääasiassa jättimäisistä korteista, ja ne olivat myös piilossa merissä.

2000-luvulle asti oli jäljellä 9 geologista aikakautta. Heille kasvijäännökset hajosivat ja puristettiin niin paljon, että ne muuttuivat oikeaksi kiveksi. Ruskohiilen murenemisesta ei ole jälkeäkään. Kiven kiviversio on todellinen.

Kuvassa ruskea hiili

Puun väri hiilessä on korvattu syvämustalla. Tämä on 1. luokan hiilivetymaali. Rodussa niitä on lähes 100 %. Totta, tämä koskee hiilen viimeistä kehitysvaihetta. Tavallisissa hiilivedyissä 72-90 prosenttia.

Epäpuhtauksien massa voidaan määrittää yhdellä silmäyksellä. Esimerkiksi antrasiitti paistaa vian kohdalla. Tätä säteilyä kutsutaan kivihiileksi. Epäpuhtaudet himmentää kiveä. Ruskohiilivarat vastaavasti aina matta. Toisin kuin niiden 10 000 kilokaloria poltettua polttoainetta kohden, niitä on 61 000. Tämä on kiven indikaattori. hiiltä

Ruskea kaivos Kivihiilen louhintaa tehdään jopa kilometrin syvyyksistä. Devonin ajoista lähtien suuri massa maapalloa on kerrostunut. Näin ollen kiven kiviversio on otettu noin 3 kilometrin syvyyksistä.

Pienestä epäpuhtaudesta johtuen kivihiili palaa lähes ilman jäännöksiä, tuottaa mahdollisimman vähän nokea eikä pala tavallisessa mielessä. Mitään voimakkaita liekkejä ei ole. Tiheän kiven lämmittämiseen kuluu kuitenkin enemmän resursseja kuin löysän ruskean massan sytyttämiseen.

Tämä on toinen syy, miksi rotua käyttävät vain teollisuusyritykset. Niillä on kyky ylläpitää haluttu lämpötila. Ruskohiilen polttaminen on samanlaista kuin märällä polttopuulla työskenteleminen.

Ruskohiiliesiintymät ja kaivostoiminta

Ruskeahiiliesiintymät kilometrin syvyydessä ne ovat maailman vanhimpia, 50 000 000 vuotta vanhoja. Tärkeimmät talletukset ovat vielä nuorempia, joten ne sijaitsevat korkeammalla.

Esimerkiksi useimmat ruskohiilen saumat sijaitsevat 10-60 metrin päässä pinnasta. Tämä kannustaa avolouhintaan. Tällä menetelmällä saadaan talteen 2/3 kotimaisista hiilivarannoista.

Muuten, ne jakautuvat epätasaisesti. 60 % on Siperiassa. Altaissa kehitetään esimerkiksi Soltomskoje-kenttää. Kivivarannot ovat 250 000 000 tonnia. Kansk-Achinsk-altaassa on ruskohiiltä.

Ruskohiilen louhinta

Kivikerrostumia kutsutaan altaiksi, koska ne ovat "vuotuneet" maan alle. Kivihiili ei ole suonet muiden kivien joukossa eikä tiiviitä aggregaatteja, vaan valtavia "pannukakkuja". Ne ulottuvat kymmenien ja satojen kilometrien päähän. Siten Kansk-Achinskin altaassa vain pintavaranto on keskittynyt 45 000 neliökilometrin alueelle.

Siperiassa on myös ruskohiiliallas"Lensky" Sitä kehitetään Jakutian alueella. Talletus vaikuttaa myös Krasnojarskin alueeseen. Talletusten kokonaispinta-ala on 750 000 neliökilometriä. Ne sisältävät yli 2 000 000 000 000 tonnia. Ne, jotka ovat hämmentyneitä nollien takia, puhuvat biljoonista.

Osta ruskohiiltä Lenskoje-kentältä on laajuudestaan huolimatta kalliimpi kuin Kansko-Achinskoje- tai Soltomskoye-kentältä. Syynä on Jakutian kallion esiintymisen monimutkaisuus.

Fossiilin "pannukakku" repeytyy ja murskautuu paikoin, joskus uppoaa maan alle, joskus nousee pintaan. Suurin osa viimeisistä osista on jo kehitetty. Syvyydestä louhinta on kalliimpaa, mikä vaikuttaa lopulliseen kallioon.

Maan länsiosassa ruskohiiltä louhitaan Podmoskovnyn uima-altaassa. Se sisältää myös kivilajikkeen. Itse asiassa esiintymä alkoi muodostua hiilikaudella. Se kuuluu paleotsooiseen aikakauteen. Sen antiikin perusteella altaassa ei pitäisi olla ruskeaa kiveä. Jokin kuitenkin hidasti osan kerrosten hajoamista.

Pecherskin hiiliallas sijaitsee myös Länsi-Venäjällä. Sen pohjoinen sijainti vaikeuttaa kaivostoimintaa. Lisäksi se sijaitsee satojen metrien syvyydessä. Meidän on kaivettava kaivoksia. Siksi hiilen energiatyyppejä uutetaan syvyyksistä. Ruskeat kerrostumat vältetään.

Lupaavia hiiliesiintymiä pohjoisessa ovat myös Taimyrskoje. Nimestä käy selväksi, että järvet sijaitsevat Krasnojarskin alueen merirajalla.

Ruskea kivihiiliesiintymä

Tällä hetkellä tällä alueella on meneillään geologinen tutkimus. Kaivostoiminta viivästyy. Meidän on turvauduttava taas kaivoihin. Toistaiseksi kallion avoimet varat eivät ole ehtyneet.

Maailman kivihiiliesiintymien kokonaismäärästä noin 50:tä kehitetään aktiivisesti. Monet talletukset jäävät varaukseen ja sisään. Muuten, se on kivihiilen tuotannon johtajia, mutta ei ensimmäisellä sijalla. USA miehitti sen. Siellä kivihiiltä tuottavat osavaltiot ovat Texas, Pennsylvania, Alabama, Colorado ja Illinois.

Se sijoittuu toiseksi maailmassa kivihiilen louhinnassa, joka sisältää ruskean kiven. Yleensä he mainitsevat kymmenen parasta, ja Mongolia on alareunassa. Mutta huomautetaan myös. Se meni Kiinaan. Shanxingin allasta kehitetään siellä. Se kattaa lähes koko Kiinan tasangon ulottuen Jangtseen ja Datongiin.

Ruskohiilen käyttö

Ruskohiilen käyttö riippuu sen tyypistä. Geologit erottavat 5. Ensimmäinen on "tiheä". Se on arvokkain, rajoittuu kiveen. Se on tumma, homogeeninen, tiivistynyt kivi.

Se sisältää ruskohiilen enimmäismäärän hiilivetyjä. Kuten kiviversio, "Tiheä" fossiili on kiiltävä, mutta ei korostunut. Ei vain yksityiset omistajat, vaan myös pienet kattilarakennukset ovat valmiita käyttämään tällaista polttoainetta.

Toinen ruskohiilen tyyppi on "maallinen". Tämä rotu jauhetaan helposti jauheeksi. Raaka-aine soveltuu puolikoksaukseen. Tämä on tyhjiökäsittelyn nimi noin 500 celsiusasteen lämpötilassa. Tuloksena on hiiltä. Se palaa hyvin, ei tuota savua, ja siksi sitä käytetään sekä jokapäiväisessä elämässä että teollisuudessa.

Kolmanneksi ruskohiilen tyyppi- "hartsimainen." Se on tiheä ja tumma. Antrasiittisen kiillon sijaan on hartsimainen kiilto. Tällainen kivi tislataan nestemäiseksi hiilivetypolttoaineeksi ja, kuten turvehiileksi.

Jälkimmäinen ei juurikaan eroa tavallisesta. Hiili on itse asiassa sen sukulainen. Molemmat aineet ovat kasvien orgaanisen aineksen hajoamistuotteita. Uskotaan, että turve on ensimmäinen vaihe, ja hiilet, alkaen ruskeasta, ovat seuraavat.

On vielä mainittava viides ruskohiilen tyyppi - "paperi". Sitä kutsutaan myös nimellä "Dizodil". Kivi on rappeutunutta kasviainetta. Kerrokset näkyvät siinä edelleen selvästi.

Kuvassa ruskohiilen poltto

He voivat tehdä "ditsodiilin" ikään kuin. Tällaista hiiltä ei yleensä käytetä. Loput tyypit ovat polttoainetta muodossa tai toisessa. Korkealaatuista bensiiniä, esimerkiksi artikkelin sankarilta, saadaan hydrauksella.

Alkaa ruskohiilen käsittely kiven sekoittamisesta raskaisiin öljyihin. Katalyytin läsnäollessa seos yhdistetään. Tämä vaatii lämmityksen 450 celsiusasteeseen. Tuotanto ei ole vain nestemäistä polttoainetta, vaan myös... Se on luonnollisen synteettinen analogi.

Lopuksi huomioikaa hiilen ja humuksen välinen suhde. Kuka tietää, mitä kompostikasalle tapahtuu, jätä se kiinni miljooniksi vuosiksi... Yleensä ruskohiili, kuten muu mätä kasvillisuus, sisältää paljon.

Ne ovat hyödyllisiä kasveille, aiheuttaen nopeaa kasvua ja hedelmää. Siksi joitain artikkelin sankarin tyyppejä käytetään lannoitteissa. Yleensä kivihiili sekoitetaan vermikompostiin.

Mittasuhteet ovat samat. Edellytyksenä on ruskean kiven hionta. Hiilen osuus ei saa ylittää 5 millimetriä. 0,001 millimetrin hiukkaset ovat edullisia.

Ruskea hiilen hinta

Teollisessa mittakaavassa ruskohiilen hinta pysyy 900 - 1 400 per tonni. Vertailun vuoksi, 1 000 kilosta hiiltä irtotavaraostoista he pyytävät vähintään 1 800 ruplaa.

Yleensä hintalappu on noin 2 500. Antrasiitista pyydetään enintään 4 000 ruplaa tonnilta. Kuten missä tahansa paikassa, on kuitenkin kohtuuttomia ja erittäin vaatimattomia tarjouksia.

Esimerkiksi ruskohiiltä voidaan myydä kilogrammoina hintaan 350 ruplaa. Tarjous on tarkoitettu puutarhureille. Kun valmistellaan taimia kesäkaudelle, he eivät näe eroa kauppojen lannoitteiden hintalappuihin nähden, päinvastoin, he näkevät hyödyt.

Osittain ruskohiilen hintalappu, kuten muidenkin, riippuu fraktiosta. Suuret "mukulakivet" ovat halvempia. Hiilipölyä on hankala käsitellä, ja siksi sitä on myös saatavilla. Arvostetuin rotu on keskifraktio.

Se vaikuttaa myös, kuten jo mainittiin, kentän nimeen. Teolliset tietävät, mistä odottaa korkealaatuisia tavaroita ja mistä saa toisen luokan tavaroita, ja ottavat huomioon kivikoostumuksen vivahteet eri esiintymissä.

Ruskohiilen kuljetus

Mainittiin myös, että hiilen louhintamenetelmä liittyy hinnoitteluun. Kaivosten ylläpito on kallista. Muuten, ensimmäinen hiilikaivos perustettiin Hollantiin. Päivämäärä on yllättävä - 113. vuosi.

Joten kivihiiliteollisuus kukoisti keskiajalla. Lisäksi artikkelin sankari ja hänen "veljensä" tunnustetaan ensimmäiseksi fossiiliseksi polttoaineeksi, jota ihmiset alkoivat käyttää.

Tiedemiesten mukaan edessä on vielä 500 vuotta. Todistettuja hiilivarantoja ei ole riittävästi pidemmäksi ajaksi. Joten aktiiviset yritykset löytää vaihtoehtoisia polttoainelähteitä hiilivedyille eivät ole yllättäviä.

Kasveilla ei ole aikaa mädäntyä samalla nopeudella, jolla ihmiskunta käyttää artikkelin sankaria. Lisäksi viime geologisina aikakausina planeetan ilmasto on muuttunut, hiilen muodostuminen on hidastunut jyrkästi.

Aktiivihiili on huokoinen aine, jota saadaan erilaisista orgaanista alkuperää olevista hiiltä sisältävistä materiaaleista: hiilestä (aktiivihiilen merkit BAU-A, OU-A, DAK jne.), kivihiilekoksi (aktiivihiilen merkit AG -3, AG-5, AR jne.), maaöljykoksi, kookoshiili jne. Se sisältää valtavan määrän huokosia ja siksi sillä on erittäin suuri ominaispinta-ala massayksikköä kohti, minkä seurauksena sillä on korkea adsorptio . 1 gramman aktiivihiilen pinta-ala on valmistustekniikasta riippuen 500-1500 m². Käytetään lääketieteessä ja teollisuudessa erilaisten aineiden puhdistamiseen, erottamiseen ja uuttamiseen.

Aktiivihiili

Kuinka hiili toimii:

Aktiivihiili

On olemassa kaksi päämekanismia, joilla aktiivihiili poistaa epäpuhtaudet vedestä: adsorptio ja katalyyttinen pelkistys (prosessi, joka saa negatiivisesti varautuneiden saaste-ionien houkuttelemaan positiivisesti varautunutta aktiivihiiltä). Orgaaniset yhdisteet poistetaan adsorptiolla ja desinfiointiaineiden jäännökset, kuten kloori ja kloramiinit, poistetaan katalyyttisen pelkistyksen avulla.

Tuotanto:

Hyvää aktiivihiiltä saadaan pähkinänkuorista (kookospähkinän kuoret, joidenkin hedelmäkasvien siemenistä.) Aikaisemmin aktiivihiiltä valmistettiin naudan luista (luuhiili). Aktivointiprosessin ydin on huokosten avaaminen, jotka ovat suljetussa tilassa hiilimateriaalissa. Tämä tehdään joko termokemiallisesti (materiaali kyllästetään ensin sinkkikloridin, kaliumkarbonaatin tai joidenkin muiden yhdisteiden liuoksella ja kuumennetaan ilman pääsyä ilmaan) tai käsittelemällä tulistettu höyryllä tai hiilidioksidilla tai niiden seoksella 800 °C:n lämpötilassa. 850 astetta. Jälkimmäisessä tapauksessa on teknisesti vaikeaa saada aikaan kaasu-kaasuainetta, jolla on tällainen lämpötila. Laajalle levinnyt tekniikka on syöttää rajoitettu määrä ilmaa laitteeseen aktivoitavaksi samanaikaisesti kylläisen höyryn kanssa. Osa hiilestä palaa ja vaadittu lämpötila saavutetaan reaktiotilassa. Aktiivihiilen saanto tässä menetelmäversiossa pienenee huomattavasti. Parhaiden aktiivihiilimerkkien ominaispinta-ala voi olla 1800-2200 m2; 1 g hiiltä kohti. Siellä on makro-, meso- ja mikrohuokosia. Kivihiilen pinnalla säilytettävien molekyylien koosta riippuen hiiltä on tuotettava eri huokoskokosuhteilla.

Sovellus:

1) Käytä kaasunaamareita

Klassinen esimerkki aktiivihiilen käytöstä liittyy sen käyttöön kaasunaamarissa. N.D. Zelinskyn kehittämä kaasunaamari pelasti monia sotilaita ensimmäisessä maailmansodassa. Vuoteen 1916 mennessä lähes kaikki Euroopan armeijat olivat ottaneet sen käyttöön;

2) Sokerin tuotannossa

Aluksi luun aktiivihiiltä käytettiin sokerisiirapin puhdistamiseen väriaineista sokerintuotannon aikana. Tätä sokeria ei kuitenkaan voitu syödä paaston aikana, koska se oli eläinperäistä. Sokeritehtaat alkoivat tuottaa "laihaa sokeria", joka oli joko puhdistamatonta ja näytti värilliseltä fudgelta tai puhdistettua hiilellä;

3) Muut sovellukset

Aktiivihiiltä käytetään lääketieteessä, kemiassa, katalyyttien kantajana, ja monissa reaktioissa se itse toimii katalyyttinä, lääke- ja elintarviketeollisuudessa. Aktiivihiiltä sisältäviä suodattimia käytetään monissa nykyaikaisissa juomavedenkäsittelylaitteiden malleissa.

Kaikki ihmiset ovat tunteneet hiilen rikkaat mahdollisuudet ikimuistoisista ajoista lähtien. Hiileen liittyy paljon legendoja ja tarinoita. Noin 6000 vuotta sitten hiili oli kuparin sulatuksen pääpolttoaine. Sillä oli suuri kysyntä kaikkialla maailmassa. Puuhiilestä tuli erittäin suosittu Amerikan laajojen metsien ansiosta. Kuuluisat ihmiset, kuten Henry Ford, Stafford Orin, antoivat valtavan panoksen hiilen tuotantomenetelmiin. Hiilen ainutlaatuiset ominaisuudet mahdollistavat sen käytön ruoanlaitossa. Puuhiili on löytänyt melko laajan käytön tähän tarkoitukseen Japanissa.

Millaista puuhiili oikeasti on? - kysyt. Jotkut pitävät sitä "ilkeänä asiana". Puuhiili on pitkään tunnettu kaikista sen hyödyllisistä ominaisuuksista ja ominaisuuksista. Mitä mielenkiintoisia asioita tiedät hiilestä?

Puuhiili on yksi sopivimmista polttoaineista käytettäväksi. Se ei käytännössä tuota savua tai avotulta, jos se sytytetään oikein. Puuhiili tuottaa vain lämpöä. Puuhiili on rakentamisen aikana eristävä materiaali, puuhiili on myös erittäin hygroskooppista ja imee hyvin hajuja. Hiiltä käytetään erityisen hyvin grillaamiseen ja grillaamiseen. Ruoanlaittoon käytetään useimmiten brikettejä - yhdistettynä muihin materiaaleihin ja muodostettu homogeenisiksi elementeiksi. Melko usein niitä käytetään Amerikan maiden ruoanlaitossa. Barbecue Industries Associationin mukaan amerikkalaiset ostivat 883 748 tonnia puuhiilibrikettejä vuonna 1997.

Hiilen tuotanto perustuu hiilipitoisten materiaalien, kuten puun, polttamiseen vähähappisessa ilmakehässä. Tämä prosessi poistaa kosteuden ja epävakaat kaasut, jotka ovat läsnä puussa. Tuloksena oleva hiiltynyt materiaali ei vain pala pidempään ja on vakaampi kuin puu, vaan se myös painaa paljon vähemmän.

Puuhiili on tunnettu esihistoriallisista ajoista lähtien. Noin 5 300 vuotta sitten onneton matkustaja kuoli Tirolissa Alpeilla. Äskettäin, kun hänen ruumiinsa löydettiin jäätiköstä, tutkijat näkivät, että hän kantoi pientä laatikkoa, joka sisälsi hiiltyneen puun paloja, jotka oli kääritty vaahteranlehtiin. Miehellä ei ollut tulen sytyttämiseen tarvittavia työkaluja, kuten piikiviä tms., joten hänellä saattoi olla mukana kytevää hiiltä.

Noin 6000 vuotta sitten hiili oli kuparin sulatuksen pääpolttoaine. Masuunin keksimisen jälkeen noin vuonna 1400 jKr. hiiltä käytettiin laajasti kaikkialla Euroopassa metallien sulattamiseen. 1700-luvulla metsätalous ehtyi. Minun piti vaihtaa vaihtoehtoiseen polttoaineeseen - koksiin.

Itä-Pohjois-Amerikan laajat metsät käyttivät hiiltä laajalti, erityisesti seppätyössä. 1800-luvun lopulla sitä käytettiin myös Länsi-Yhdysvalloissa hopean uuttamiseen malmista, höyryvetureiden polttoaineena sekä asuin- ja liikerakennusten lämmitykseen.

Vuoden 1920 tienoilla, kun Henry Ford (autotehtaan omistaja) ehdotti hiilen puristamista briketteiksi, sitä alettiin käyttää paitsi teollisena polttoaineena myös ruoanlaitossa. Henry Ford alkoi käyttää kannattavasti autotehtaallaan tuotettua sahanpurua ja puuhiiltä, ja hän alkoi myös kannustaa omien autojensa käyttöön piknikillä. Fordin grilligrillit ja hiilet myytiin yhtiön autoliikkeissä, joista osa omisti puolet tilasta kulinaaristen tuotteiden myyntiin.

Historiallisten tosiseikkojen mukaan puuhiiltä valmistettiin taittamalla puu kartion muotoiseksi ja peittämällä se lialla, turpeella ja tuhkalla, jolloin yläosaan jäi vain reikä ilman poistumista varten. Puu jaettiin siten, että se palaa hitaasti, ja ilmareiät jaettiin siten, että saatu tuote jäähtyi hitaasti. Nykyaikaiset hiilikuopat olivat kivestä, tiilestä tai uunista tehtyjä rakenteita, joihin mahtui 25–75 puulankaa (1 johto = 4 jalkaa x 4 jalkaa x 8 jalkaa). Valtava määrä metsää voisi palaa 3-4 viikossa ja jäähtyä 7-10 päivässä. Tämä on menetelmä hiilen tuottamiseksi, joka tuottaa huomattavan määrän savua. Itse asiassa savusignaalin värin muutokset siirtyvät prosessin eri vaiheisiin. Aluksi sen valkeahko sävy osoittaa höyryn läsnäolon, kun vesihöyryä vapautuu puusta. Kun muita puun komponentteja (esim. hartsia) vapautuu, savu muuttuu kellertäväksi. Lopulta savu muuttuu sinertäväksi, mikä osoittaa, että hiiltyminen on tapahtunut kokonaan. Nyt on hyvä hetki sammuttaa tuli ja jäähdyttää liesi.

Stafford Orin kehitti 1900-luvun alussa vaihtoehtoisen menetelmän hiilen valmistamiseksi. Hän auttoi Henry Fordia kehittämään brikettiliiketoimintaansa. Tähän menetelmään perustuvat kasvit kuljettavat puuta tulisijojen tai uunien läpi. Tämä on jatkuva prosessi. Se koostuu siitä, että puun toinen pää on uunissa ja toinen pää on hiiltynyt. Perinteisessä prosessissa puu poltetaan uunissa ja ryhmitellään sitten ryhmiin. Itse asiassa ilmakehään ei vapaudu näkyvää savua, koska kaasupäästömenetelmiä voidaan hallita tehokkaasti.

Viime vuosikymmeninä puuhiili ja sen valmistusmenetelmät ovat muuttuneet melkoisesti. Viime vuosien merkittävin innovaatio on ollut helposti kierrätettävien brikettien kehittäminen. Ainutlaatuista on, että hiilibriketit kypsyvät 10 minuutissa.

Ainutlaatuisia faktoja hiilestä

Muumio löydettiin kaivauksissa Kiinasta. Selvitysten mukaan kyseessä oli 53-vuotias nainen, joka kuoli sydänsairauksiin. Tämä muumio on 2100 vuotta vanha, mutta se näytti 4 päivää vanhalta ruumiilta. Hänen mahassaan oli yli 170 melonin siementä. Näillä siemenillä suoritettiin koe, joka osoitti, että ne kaikki itäivät. Nämä tosiasiat selitettiin pian sillä, että kaivurit löysivät 5 tonnia hiiltä haudan juurelta. Näyttää siltä, että kaikki elolliset olennot säilyivät 2000 vuotta miljardien negatiivisten ionien ansiosta, jotka on valmistettu hiilestä!
Valtava määrä japanilaisia yrityksiä käyttää hiiltä perustusten, tehtaiden, toimistojen ja talojen rakentamiseen. Tilastot osoittavat, että hiilellä rakennetuissa rakennuksissa työskentelevät ja asuvat ihmiset ovat vähemmän väsyneitä. Hiilen käyttö rakennusten rakentamisessa vähentää tuhoa ja pidentää koneiden käyttöikää.
Japanilaiset käyttävät usein puuhiiltä ruoanlaitossa: sitä lisätään öljyyn paistamiseen, joten se ei maistu kitkerältä ja sitä voidaan käyttää useita päiviä, kun hiili säilyy öljyssä.

Tämä sisälsi sekä ruoanvalmistuksen että teollisen tuotannon. Hiili mahdollisti teräksen valmistuksen. Hiileen liittyy monia mielenkiintoisia faktoja, ja sen rooli elämässämme on valtava.

Ennen kuin perehdymme mielenkiintoisiin faktoihin kaivosteknologiasta ja kiinnostaviin kivihiileen liittyviin tilanteisiin, puhutaanpa ruoanlaitossa tarvittavista hiileistä:

Hiilellä ei voi olla vain tavallista kiinteää muotoa. Nykyään on olemassa tekniikoita, jotka muuttavat sen nestemäiseksi polttoaineeksi, joka on hyvin samanlainen kuin öljy.

Teollisuudessa hiiltä ei käytetä vain polttoaineena. Se on raaka-aine erilaisten materiaalien valmistukseen. Esimerkiksi keinotekoinen grafiitti on valmistettu kivihiilestä. Sen sisältämät hyödylliset materiaalit uutetaan myös kivihiilestä: lyijy, rikki, gallium, sinkki ja muut.

Päivät, jolloin heitettiin käsivarsi hiiltä tuleen pitääkseen lämpimänä, ovat suurimmalla osalla meistä takanapäin, mutta kivihiili on edelleen välttämätöntä nykyaikaisten tietokoneiden, ilmastointilaitteiden ja jopa autojen toiminnalle. Mitä tiedät yhdestä maailman tärkeimmistä hyödykkeistä?

№1. Ennen kuin muinaisen suopohjan kerrokset muuttuvat hiileksi, ne muuttuvat noin 9 000 vuoden aikana toiseksi tunnetuksi hiiliyhdisteeksi. Tämä on turvetta.

Oikeissa olosuhteissa korkeat lämpötilat ja paineet maankuoren alla voivat muuttaa vuosisatoja vanhoista suosedimentistä peräisin olevan orgaanisen materiaalin hiileksi. Mutta ennen kuin tämä tapahtuu, materiaali käy läpi välivaiheen, jonka irlantilaiset tekivät tunnetuksi. Turve on keitettäessä hiiltä, ja kuten useimmat tietävät, se palaa. (Yksimaltaan ystäville myös turve antaa Islaylle sen tunnusomaisen aromin.)

Myös itse hiiltä on erilaisia. Ne vaihtelevat vesi-, hiilen- ja muiden ainesosien pitoisuudessa, samoin ne, ja ne myös muuttuvat ajan myötä. Kovimman kivihiilen, nimeltään antrasiitti, muodostuminen kestää miljoonia vuosia. Kaukana turpeesta.

№2. Hiilivoimalan tehokkuuden lisääminen vain 1 %:lla vähentää CO2-päästöjä 2-3 %. World Coal Associationin mukaan teollisuuslaitokset, jotka muuttavat hiiltä energiaksi, tuottavat 41 prosenttia maailman sähköstä. Yhdysvalloissa tämä osuus on noin keskimääräinen, 43 prosenttia. Mutta maailman toiseksi suurin talous, Kiina, on 81 % riippuvainen hiilestä sähköntuotannossa; Intia on 70-prosenttisesti riippuvainen hiilestä, ja suunnilleen samalla tasolla kuin monet muut maat. Jotkut maat saavat sähkönsä lähes kokonaan hiilestä - esimerkiksi Etelä-Afrikka (94 %) ja Puola (86 %).

Siksi ei ole yllättävää, että paljon tutkimusta on omistettu hiilidioksidipäästöjen ja muun hiilen polttamisesta aiheutuvan saastumisen vähentämiseen. Hiilen pesu louhinnan jälkeen epäpuhtauksien poistamiseksi voi vähentää tuhkapäästöjä yli 50 % ja samalla poistaa suuren osan happosateita aiheuttavasta rikistä. Myös laattojen jauhaminen jauheeksi lisää palamisen tehokkuutta ja nopeutta. Pakoputkessa suodattimet keräävät noen ja suurimman osan tuhkasta, kun taas absorboijat keräävät elohopean ja suurimman osan rikistä.

Viktoriaaninen Lontoo myrkyllisen keltaisen savusumun kanssa on kaukana meistä. Kivihiilestä pitämiseen on kuitenkin vahvat kannustimet. Parannuksista saadut tulot, kuten näet, ovat merkittäviä.

Lisäksi kivihiilellä tulee olemaan ratkaiseva rooli energiantuotannossa vielä pitkään. Useimmiten sen osuuden sähköntuotannossa ennustetaan pientäkin kasvua seuraavien vuosikymmenten aikana. Kaikesta maakaasusta ja vaihtoehtoisesta energiasta puhuttaessa kivihiili säilyttää roolinsa aina valmiina perusenergian kantajana, jota on vaikea korvata.

№3. Toisin kuin monet hyödykkeet, hiilen hinnat määräytyvät suoraan tuottajien ja kuluttajien välisissä neuvotteluissa.

Kun tarkastelet öljysektorin markkinahintoja, saatat nähdä merkkejä, kuten "West Texas Average" tai "Brent". Näet uraanin spot-hinnan tai sopimushinnan.

Mutta hiilen hintoja ei ole standardoitu tällä tavalla. Ne määritetään vain valmistajan ja kuluttajan välisissä neuvotteluissa.

Seuraamme kivihiilimarkkinoiden seuraamista muutamasta niistä. Koksihiilen tärkein sopimushinta on australialaisten tuottajien ja japanilaisten sulattojen välisten neuvottelujen tulos. Sähköntuotantoon käytetyn lämpöhiilen hintaspektri on paljon laajempi – mutta useimmat tarkkailijat seuraavat Indonesian vientihintoja.

№4. Lisääkö Kiina hiilen tuontia nopeimmin? Mutta ei: Intia.

Tämä on esimerkki tilastollisesta tapahtumasta. Kiina ja Japani tuovat yhdessä enemmän hiiltä kuin Intia, ja Kiinan sijoittuminen hiilen kulutuksen ja yleisen kasvun johtavana asemaan asettaa sen maailman kasvavan kysynnän kärjessä. Mutta - Intian hiilen tuonti kasvaa nopeimmin.

Katsotaanpa tuontikuvaa parin viime vuoden ajalta. Vuodesta 2011 vuoteen 2012 Intia lisäsi tuotantoaan 585 miljoonasta tonnista 595 miljoonaan tonniin, mutta samalla sen oli lisättävä tuontia 105 miljoonasta 160 miljoonaan tonniin vastatakseen kotimaiseen kysyntään. Intia on kulkenut tällä tiellä jo useita vuosia eikä jätä sitä tulevina vuosina.

Syynä on merkittävä tehottomuus. Uusien hiilihankkeiden viranomaishyväksyntä viivästyy - ja kun ne saavat hyväksynnän, syntyy erilaisia ongelmia, kuten ympäristöasioiden käsittely. Sitten on ongelmana hiilen siirtämisen kannattamattomuus sinne missä sitä tarvitaan eri puolilla maata. Joidenkin arvioiden mukaan puoleen kuljetettavasta hiilestä on ongelma ratakapasiteetin riittämättömyydestä.

Tulos: energiayhtiöt joutuvat tuomaan tarpeeksi hiiltä pysyäkseen pinnalla.

№5. Indonesian miljardöörien määrä on lähes kolminkertaistunut vuodesta 2010 29:ään.

Australia on pitkään ollut suurin hiilen viejä. Indonesia on kuitenkin ohittanut sen ensin lämpöhiilen viennissä ja nyt kokonaisviennissä. Indonesia vei 52 prosenttia maailman kivihiilestä vuonna 2012, viimeisin vuosi, jolta vientiluvut ovat saatavilla.

Indonesialla on todellakin valtavat lämpöhiilivarat, yhteensä 4,5 miljardia tonnia vuoden 2013 lopussa. Maalla on myös valtava etu Australiaan verrattuna: sijainti. Etäisyys suurimpiin hiilen tuojiin Kiinaan, Intiaan, Etelä-Koreaan ja Taiwaniin on lähes puolet siitä. Ja jos sääntelyesteitä ei olisi niin vaikea voittaa, indonesialaiset yritykset voisivat rakentaa perusinfrastruktuuria - kuljetushihnoja, rautateitä ja satamia - paljon helpommin ja nopeammin.

Mitä tekemistä Indonesian miljardööreillä on näiden merkittävien tosiasioiden kanssa? Suurin osa näistä ihmisistä yhdistää vaurautensa suoraan tai epäsuorasti hyödykkeisiin. Hiilisektorilla on ollut merkittävä vaikutus Indonesian, 247 miljoonan suhteellisen köyhän maan, hyvinvointiin. Vähittäismyynti kasvoi, vaikka koko muu maailma vajosi vuoden 2008 taantumasta; kiinteistömarkkinoiden segmentit ovat kasvaneet 30 % pelkästään viimeisen vuoden aikana.

Tätä tasoa on kuitenkin vaikea ylläpitää. Kiina harkitsee lainsäädäntöä kivihiilen tuomiseksi, jonka lämpöarvo (energiaintensiteetin mitta) on alle 3 900 kilokaloria kiloa kohden. Se on hiilen tyyppi, jota tyypillisesti poltetaan matalan teknologian, likaisissa voimalaitoksissa – ja se on kivihiili, joka tulee useimmiten Kiinaan Indonesiasta. Sitä vastoin suurin osa Australiasta, Pohjois-Amerikasta ja Venäjältä peräisin olevasta lämpöhiilestä on yli 3 900 kcal/kg.

№6. Pitkällä aikavälillä metallurgisen hiilen maailmanlaajuinen kysyntä kasvaa 500 Mt vuodessa – 200 % kasvua vuoteen 2030 mennessä.

Kiina on kysynnän suurin moottori. Vuonna 2012 Kiinan metallurginen teollisuus käytti 581 Mt metallurgista (koksaus) hiiltä. Se on 8 prosentin kasvu yhdessä vuodessa, vaikka talous näyttää merkkejä hidastumisesta. Kiinan on tuotava 71 miljoonaa tonnia hiiltä.

Kiina ei kuitenkaan ole kaukana poikkeus. Brasilia rakensi lukuisia infrastruktuuriprojekteja, stadioneja ja taloja valmistautuessaan vuoden 2014 FIFA World Cupiin ja vuoden 2016 kesäolympialaisiin. Japanilla on monia laitoksia jälleenrakentamiseen, ja koksihiilen kulutus Intiassa kasvaa, samoin kuin lämpöhiilen tarve. Ja älkäämme unohtako Etelä-Koreaa: se on toiseksi suurin laivanrakennusteollisuus, ja se kuluttaa eniten koksihiiltä asukasta kohti planeetalla.

Tämän kysynnän vuoksi tarjonta on melko rajallista. Vain viisi maata maailmassa vie merkittäviä määriä metallurgista hiiltä: Australia, Kanada, Yhdysvallat, Venäjä ja Indonesia. Maailmanlaajuinen taantuma on pakottanut osan tuottajista luopumaan kaivosten laajennussuunnitelmista, ja hyviä uusia esiintymiä on harvoin löydettävissä.

№7. Kyse ei ole vain Australian tulvista – työvoimakysymykset ja uhkaavat korkeammat hiiliverot painavat myös hiilen hintaa.

Vuoden 2010 tulvat tulvivat hiilikaivoksia, huuhtoivat rautateitä, ja vaikka harvat maailmassa saattavat tietää suljetuista satamarakenteista, australialaiset ovat niistä hyvin tietoisia. Erittäin kysytyn hyödykkeen tarjonnan katkaiseminen ei ole niin vaikeaa.

Työvoimaongelmien voidaan odottaa vaikuttavan myös tälle alalle. Esimerkiksi tuhannet turkkilaiset kaivostyöläiset ryhtyivät lakkoon vaarallisia työoloja vastaan toukokuun puolivälissä tapahtuneen hiilikaivoksen räjähdyksen jälkeen, jossa kuoli yli 300 kaivostyöntekijää. Australian tärkein kivihiilen kuljettaja Aurizon Holdings Ltd. haluaa päättää yli tusina työehtosopimusta vuoden kestäneiden neuvottelujen epäonnistuttua työntekijöiden kanssa. Nämä ovat vain kaksi esimerkkiä.

On myös veroja, jotka nousevat vain maailman kahdelle suurimmalle kivihiilen toimittajalle.

Kasvava kysyntä ja rajallinen tarjonta... näyttää houkuttelevalta tilanteelta meille sijoittajille.

Ennen kuin perehdymme mielenkiintoisiin faktoihin kaivosteknologiasta ja kiinnostaviin kivihiileen liittyviin tilanteisiin, puhutaanpa ruoanlaitossa tarvittavista hiileistä:

Hiili antoi ihmiskunnalle mahdollisuuden edistää merkittävästi teollisuutta, koska se on paljon energiatehokkaampi polttoaine kuin puu. Ennen kuin löydettiin menetelmiä öljyn tislaamiseksi ja sen muuttamiseksi bensiiniksi, polttoöljyksi ja muiksi syttyviksi nesteiksi, hiili toimi pääasiallisena lämmön ja energian lähteenä. Nyt sen rooli on tietysti jäänyt huomattavasti vaatimattomammaksi, sillä monet kehittyneet maat ovat jo luopuneet siitä sen muihin polttoaineisiin verrattuna alhaisen hyötysuhteen ja sen palamiseen liittyvän ilmansaasteen vuoksi.

Faktaa hiilestä

Kaikki maailman kivihiiliesiintymät muodostuivat ikimuistoisina aikoina korkeille lämpötiloille ja hirvittävälle paineelle altistumisen seurauksena syvällä maan suolistossa.
Hiilen ikä riippuu tietystä esiintymästä. Vanhimmat niistä ovat tutkijoiden mukaan noin 400 miljoonaa vuotta vanhoja, mikä tarkoittaa, että ne muodostuivat kauan ennen kuin monet tunnetut dinosauruslajit ilmestyivät maan päälle.
Vuonna 1960 noin 50 % ihmiskunnan sähköntarpeesta oli hiili. Vuonna 1930 sen osuus oli vain noin 33 %, ja sen jälkeen luku on jatkanut laskuaan.
Maailman ensimmäinen hiilikaivos avattiin vuonna 1113 Alankomaissa. Mielenkiintoista on, että se toimii edelleen, koska talletusta ei ole vielä käytetty ().
Kiinassa vasta vuonna 2004 saatiin sammutettua tulipalo hiilikentällä, joka oli palanut siellä lähes 130 vuotta. Se tuhosi karkeiden arvioiden mukaan noin 260 miljoonaa tonnia tätä arvokasta luonnonvaraa.
Venäjän maaperä sisältää noin 4 biljoonaa tonnia hiiltä, mikä on noin kolmannes sen kaikista maailman varastoista.
On olemassa tekniikka kivihiilen muuttamiseksi nestemäiseksi polttoaineeksi. Tätä varten se on kyllästetty vedyllä.

Kivihiili on enemmän kuin timantti kuin mikään muu mineraali. Molemmat on valmistettu hiilestä.
Venäjällä kivihiilen louhinta alkoi 1400-luvulla.
Hiilikaivoksia pidetään erittäin vaarallisina. Hiiliesiintymät vapauttavat usein metaania altistuessaan, ja metaani ei ole vain myrkyllistä, vaan myös räjähtävää.
Maailman kivihiilen kulutus kasvaa aina, kun öljyn hinta nousee ().
Kivihiiltä käytetään muuhunkin kuin polttoaineeseen. Siitä uutetaan myös lyijyä, rikkiä ja muita mineraaleja.
Joissakin maissa, kuten Etelä-Afrikassa, paikallinen energiahuolto on lähes 100 % riippuvainen hiilivoimaloista.
Suurin määrä hiiltä poltetaan vuosittain voimalaitoksissa Kiinassa ja Intiassa.
Hiilestä tuli ensimmäinen ihmiskunnan käyttämä fossiilinen polttoaine.

Faktaa hiilestä

Toimittajan valinta