I carboni fossili, chiamati così per la loro origine fossile, derivano dalla lenta e graduale decomposizione subita, migliaia di anni fa, dal legno di antichissime foreste, sommerse dalle acque e poi sepolte sotto la crosta terrestre. Durante la decomposizione i tessuti, formati di cellulosa, hanno perso l’ossigeno e l’idrogeno e si sono trasformati in carbone.
La decomposizione è avvenuta grazie a 4 fattori fondamentali:
Mancanza di aria
Alte temperatura
Alta pressione
Presenza di speciali batteri
I carboni fossili più antichi risalgono all'era primaria, circa 300 milioni di anni fa; nell'era secondaria si sono cominciati a formare i carboni più antichi, che sono quelli con il più alto potere calorifico e sono i più importanti dal punto di vista commerciale. Fanno parte di questo periodo le antraciti e i litantraci. Ancora oggi avviene la formazione del carbone negli strati della crosta terrestre.
Attualmente i giacimenti di carbone che vengono sfruttati dell'uomo sono quelli dovuti ai movimenti della crosta terreste durante la formazione dei continenti: questi movimenti hanno portato in superficie grandi depositi di carbone attualmente sfruttati dall'uomo.
Torbe: le torbe non sono considerate carboni fossili poichè il loro processo di fossilizzazione non è ancora stato completato e non hanno potere calorifico.
Ligniti: si tratta di carboni fossili giovani, che si sono formati nell’era terziaria. Le ligniti sono utilizzate per estrarre gas, ammoniaca e petrolio.
Litantraci: si tratta dei carboni fossili più importanti che si estraggono da giacimenti antichissimi. I litantraci trovano un impiego diretto come combustibili, sia nell’uso domestico sia in quello industriale.
Antraciti: sono i carboni di più antica formazione e sono i più ricchi di carbonio e con il più alto potere calorifico.
Il carbone viene estratto dalle miniere e i giacimenti di carbone possono essere a cielo aperto o, più spesso, sotterranei.
Le miniere a cielo aperto sono le più dannose per l'ambiente perchè le zone da cui si estrae il carbone perdono qualsiasi valore dal punto di vista agricolo e forestale. L'estrazione, oggi, avviene con macchinari meccanizzati.
Le miniere sotterranee, si ottengono scavando profondi pozzi collegati tra loro grazie a delle gallerie. Le miniere sotterranee devono essere sempre ben areate poichè l'estraione del carbone produce un gas inodore e incolore che può causare delle gravi esplosioni e quindi la morte dei minatori. Un tempo l'estrazione del carbone avveniva per mano dei minatori mentre oggi gli scavi sono meccanizzati e i nastri convogliatori trasportano il carborne in superficie.
Il carbone è stato, per secoli, la principale fonte energetica mondiale fino a quando, negli anni '60 del 1900, è stato sostituito dal petrolio. Il carbone ha due impieghi: un impiego energetico, quindi viene utilizzato per produrre energia, e un impiego non energetico.
Impiego energetico: il carbone viene utilizzato per alimentare le centrali termoelettriche. Nelle centrali termoelettriche, grazie alla combustione del carbone, si produce energia elettrica.
Impiego non energetico: il carbone viene usato nell'industria chimica per ricavare altre sostanze come ammoniaca e idrogeno che servono per produrre detergenti, materie plastiche e prodotti medicinali.
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Tratto da:
G.Arduino, Hypertech, Lattes, 2020
G.Arduino, TecnoAPP, Lattes, 2018
G.Paci, Tecnologia verde, Zanichelli, 2020
A.Tubia, S.Pasquale, Presente e futuro Tecnologia, Rizzoli Education, Fabbri Editori, Erickson, Milano, 2021