Riassunto Lezione 3 Carbon Fossile PDF

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Riassunto Lezione 3 Carbon Fossile...

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Il carbon fossile è una fonte energetica storica in quanto è stata la prima materia prima energetica che ha contribuito allo sviluppo industriale. Per carbon fossile s’intendono quei materiali organici sedimentari di origine vegetale accumulatisi nell’era paleozoica in bacini paludosi (più di 300 milioni di anni fa) dove hanno subito un processo di lenta decomposizione in condizioni anaerobiche (in assenza di ossigeno). Il processo di carbonificazione o carbogenesi avviene per effetto combinato di funghi batteri agenti chimici e fisici (calore e pressione) variazioni biochimiche e geochimiche del Carbonifero.In base al grado di trasformazione geologica e tenendo conto di alcune proprietà caratteristiche i carboni si distinguono in (passando dalla torba all’antracite aumenta il contenuto di carbonio mentre diminuisce il contenuto di ossigeno e di sostanze volatili): 1. torba – carbone di più recente trasformazione – combustibile di scarso valore; 2. lignite – trova impiego come combustibile specie nelle vicinanze delle miniere; 3. litantrace – il carbone più importante e diffuso –può essere impiegato, in base alle sue varie caratteristiche, come combustibile tal quale o dopo trasformazione in coke o nella produzione di gas illuminante; 4. antracite – carbone dalla trasformazione più spinta – trova impiego limitato come combustibile perché accende con difficoltà, richiede notevole eccesso di aria.Le caratteristiche importanti da considerare nella valutazione qualitativa, anche per la quotazione commerciale, dei carboni fossili oltre che dalla composizione chimica sono:il potere calorifico, fornisce un indice della quantità di calore ottenibile dalla combustione,

cioè del grado di concentrazione dell’energia nel combustibile. Esso viene solitamente espresso in kcal/kg anche se sarebbe meglio usare l’unità di misura ufficiale dell’energia cioè in Mj/kg. Il potere calorifico può essere calcolato in modo sperimentale attraverso l’uso di uno strumento chiamato “bomba calorimetrica” •Il potere calorifico di un combustibile può essere determinato, quindi, facendo bruciare una quantità nota di combustibile e misurando l’innalzamento della temperatura provocato, dal calore così sviluppato, in una certa quantità di acqua; l’umidità, un parametro estremamente importante che influisce sul potere calorifero del carbone; può variare dal 20 al 30% e oltre nelle torbe e al 5% nelle antracite; Le ceneri, (sostanze minerali contenute nel carbone che rimangono come residuo dopo la combustione), sono ricche di silice allumina calcio e ferro. Le ceneri costituiscono un materiale inerte ma possono formare scorie che si saldano sulle griglie delle fornaci e a lungo andare possono danneggiare gli impianti di combustione. La conoscenza della loro concentrazione è dal punto di vista commerciale molto importante;il contenuto in sostanze volatili4 che sono quelle sostanze gassose, prodotte durante la distillazione secca del carbone (pirolisi) che si ottiene riscaldando il carbone in assenza di aria ;lo zolfo rappresenta un fattore di valutazione negativo perché durante la combustione si trasforma in anidride solforosa SO2 che normalmente si allontana con i gas di combustione

ma a volte può reagire con l’acqua di condensazione e dare origine a liquidi acidi corrosivi. Tenore d’idrogeno: sulla base del contenuto energetico è possibile classificare i carboni in due grandi categorie:Brown coal, che comprende tutte le forme di carbone con potere calorifico inferiore a 5.700 kcal/kg tra cui oltre i ligniti anche i carboni subbituminosi;Hard coal che include tutte le categorie di carbone che hanno un alto potere calorifico tra cui litantrace bituminose ed antracite.Il carbone e l’acciaio proprio per il loro peso nelle economie europee (produzione di energia elettrica e siderurgia) sono stati considerati dai padri fondatori dell’Europa come il cemento dell’intesa europea. Inquinamento atmosferico da Particolato da SOx NOx grosse quantità di CO2 e problemi di smaltimento delle ceneri.Attualmente gli impieghi del carbone fossile sono:carbone da vapore (Steam coal): ossia come combustibile nelle centrali termoelettriche per produrre energia elettrica o nelle centrali termiche per produrre vapore di processo (uso industriale);carbone metallurgico (met coal) trasformato in coke (residuo solido ottenuto per pirolisi) serve come combustibile ed agente reagente negli altoforni per produrre la ghisa da cui si ottiene l’acciaio....