Do You Smell What The Cărbune is Cooking?

Cărbunele este o rocă sedimentară de culoare brun - neagră cu proprietăți combustibile formată prin (carbonizare) îmbogățirea în carbon (în condițiile lipsei oxigenului) a resturilor unor plante din epocile geologice. Procesul de incarbonizare a plantelor preistorice s-a produs cu milioane de ani în urmă, prin două procese mai importante:
faza biochimică produsă de bacterii și ciuperci care transformă celuloza și lignina din plante;
faza geochimică, faza propriu zisă de incarbonizare, care se produce la temperaturi și presiuni ridicate formându-se într-un timp îndelungat huila și antracitul. Acest proces are ca rezultat o îmbogățire de peste 50 % din volum în carbon.
Datorită energiei termice ridicate degajate prin ardere huila mai poartă numele de aurul negru

Formare

Ferigă.
Materia inițială de bază din care ia naștere cărbunele sunt resturi de plante fosile, care constau mai ales din feriga uriașă (Pteridopsida sau Polypodiopsida) care în urmă cu 400 de milioane de ani alcătuia adevărate păduri, azi feriga are între 9000 și 12000 de varietăți.
După moartea lor aceste plante se scufundau în mlaștină unde fiind izolate de aerul atmosferic urmează o serie de procese anaerobe, în primele faze se formează turba.
Prin migrația mărilor aceste mlaștini au fost acoperite cu sedimente, creându-se temperaturi și presiuni ridicate, care intensifică procesele de încarbonizare, presiunea elimină apa din turbă astfel ia naștere cărbunele brun.

Dacă aceste presiuni mari persistă mai departe se continuă eliminarea apei din cărbunele brun rezultând cărbunii cu cea mai mare putere calorifică, huila și în final antracitul care este în același timp și cărbunele cel mai vechi. La antracit procentul de carbon ajunge la 90 - 96 %.
Zăcămintele de huilă s-au format cu cca. 280 - 345 milioane de ani în urmă, constituind azi una dintre principalele resurse energetice ale globului. Cărbunele brun este un cărbune mai tânăr formându-se în peroada terțiară în urmă cu 2,5 - 65 milioane de ani.

Compoziție[modificare]

În tehnică, compoziția cărbunilor se exprimă parțial în elemente chimice, carbon (C), hidrogen (H), azot (N), oxigen (O) și sulf (S), parțial în substanțe ca masa minerală (A - de:Asche, en:ash) și umiditatea (W - de:Wasser, en:water).
Compoziția se poate exprima ca:
masă organică, care conține C, H, N, O și S din combinațiile organice;
masă combustibilă (en:DAF - dry, ash free), care conține și S din combinațiile minerale (pirite), care arde și el, adică tot ce arde - ceea ce nu arde (masa minerală plus umiditatea) este balastul;
masă anhidră, care conține și masa minerală, adică tot, mai puțin apa;
masa uscată la aer (masa pentru analiză), care conține și umiditatea de constituție și cea higroscopică, compoziție folosită în determinările de laborator, fiind stabilă;
masa inițială (en:raw), care conține și umiditatea de îmbibație, adică compoziția cărbunelui introdus în focare.

În timpul încălzirii, din cărbune se degajă gaze combustibile, numite materii volatile. Cu cât se degajă mai multe materii volatile, cu atât cărbunele se aprinde mai ușor.
Prin aprindere și ardere cărbunele degajă căldură. Cantitatea de căldură eliberată prin arderea completă a unui kilogram de combustibil (aici cărbune) este puterea calorifică (sau căldura de ardere) a combustibilului, care în SI se exprimă în MJ/kg. În practică, utilă este puterea calorifică inferioară (Qi).