O uglju
Šta je ugalj?
Ugalj je prirodni zapaljivi materijal, u prirodi se javlja u obliku stena, a boja varira od braon do crne. Glavni element od kojeg se sastoji je ugljenik, pored toga sadrži i niske procente čvrstih, tečnih i gasovitih ugljovodonika i/ili druge materijale, ako što su jedinjenja azota i sumpora.
Kako je nastao?
Ugalj se često naziva fosilnim gorivom. To ime dolazi od načina na koji je formiran. Kada biljke i životinje uginu, one se normalno raspadaju i pretvaraju u ugljen-dioksid, vodu i druge proizvode koji nestaju u okruženju. Osim malo kostiju, izuzteno su mali ostaci mrtvog organizma.
Međutim, u nekim periodima u istoriji Zemlje postajali su uslovi koji su omogućili druge oblike propadanja. Tela mrtvih biljaka i životinja prošla su samo delimično raspadanje. Preostali proizvodi ovog delimičnog raspada su ugalj, nafta i prirodni gas – takozvana fosilana goriva. Procenjuje se da je za nastanak uglja potrebno oko 50-250 miliona godina.
Faze nastanka
1. Treset
Početna faza propadanja mrtvih organizama je mekan, drveni materijal poznat kao treset. U nekim delovima sveta treset se i dalje prikuplja i koristi kao gorivo, međutim, to i nije dobro gorivo zato što slabo gori i stvara dosta dima. Toplotna moć treseta je niska, a zbog velikog sadržaja vode (od 60-90%) mora se sušiti.
2. Lignit
Kada treset ostaje duže u zemlji, on se još više sabija. Dodatni pritisak i toplota postepeno pretvaraju treset u drugi oblik uglja poznat kao lignit. Toplotna moć lignita je oko 7,5 – 12,6 MJ/kg, dok je procenat vlage od 30-60%.
3. Mrki ugalj
Nakon lignita nastaje mrki ugalj. Postoje dva oblika mrkog uglja: tvrd i mekan. Kod tvdnog nisu očuvani biljni ostaci, dok kod mekog jesu, iz tog razloga je on zemljaste i tresetaste strukture. Toplotna moć ovog uglja je oko 16,7-29,3 MJ/kg, a procenat vlage 10-30%.
4. Kameni ugalj
Na kraju se stvara kameni ugalj, čiji je poslednji oblik antracit. Ovj oblika uglja ima izuzetno nizak sadržaj vode i najveću toplotnu moć. Toplotna moć kamenog uglja je oko 29,3-35,6 MJ/kg, procenat vlage od 3-10%.
Antracit, kao najstarija vrsta kamenog uglja ima najveću toplotnu moć oko 35,6-37,7 MJ/kg.
Upotreba uglja
Tokom cele ljudske istorije, ugalj se koristi kao energetski resurs. Ovog fosilnog goriva ima najviše, a ima i najdužu istoriju upotrebe. Postoje dokazi da su ga Rimljani u Engleskoj koristili još u drugom i trećem veku. U 14. veku uglj se koristio u Severnoj Americi za kuvanje, grejanje i izradu keramike. Pravi pokretač upotrebe uglja bila je industrijska revolucija. Kada je Džejms Vat pronašao motor na paru, za proizvodnju pare koja je pokretala motor koristio se upravo ugalj. Tokom 19. veka brodovi i vozovi su bili glavno sredstvo za transport i koristili su paru za pogon, a za poroizvodnju pare koristio se ugalj. 1880. godine ugalj je prvi put upotrebljen kako bi se proizvela električna energija.
Danas je njegova upotreba i dalje široko rasprostranjena, prvenstveno za stvaranje struje i toplote. Ugalj spada u najveći izvor energije za proizvodnju električne energije širom sveta. Prema nekim podacima, ugalj daje oko 25% ukupne primarne energije u svetu, sa čak 38% u proizvodnje električne energije. Oko 65% ukupne potrošnje uglja odlazi na proizvodnju električne energije. Prema nekim podacima, ugalj učestvuje sa čak 60% u svetskoj proizvonji čelika.
Pored industrije, uglj se upotrebljva i kod stanovništva, uglavnom kao izvor toplote.