Современная промышленность очень энергоемка. Она требует огромного количества энергии, и эта потребность растет с каждым годом. Хотя человечество ищет различные пути решения этой проблемы, на сегодняшний день единственный выход – это использование ископаемого топлива и наращивание его добычи. Помимо уже ставших традиционными нефти и газа, в их число также входят уран, горючие сланцы, торф и каменный уголь.
Об угле
Каменный уголь – твердое полезное ископаемое, которое используется в качестве топлива в основном на теплоэлектростанциях. Почти половина мирового электричества вырабатывается именно на нем.
Всего существует три вида: бурый уголь, собственно каменный уголь и антрацит. В этом ряду самым низким сортом по качеству считается бурый уголь, который представляет собой «недозревший» каменный уголь. Ну а самым высококачественным является антрацит.
Каменный уголь образуется из остатков растений, которые подвергались различным превращениям своего состава на протяжении миллионов лет под землей в условиях высокого давления и температуры. Процесс этот начался еще 300 млн. лет назад в эпоху древовидных папоротников и по сути не прекращается до сих пор.
Добывается он открытым способом в карьерах и закрытым, который знаком практически любому – в шахтах. Нередки случаи, когда открытый способ добычи со временем переходит в закрытый, то есть карьер на определенной стадии превращается в шахту.
Основные его запасы располагаются в странах Северной Америки, Европы, стран СНГ и Азии. Считается, что очень много каменного угля находится в Антарктиде.
Преимущества
- Угля очень много. Вообще, полезные ископаемые – это невозобновляемые источники энергии. Поэтому множество ученых уже давно скрупулёзно подсчитывают, на сколько лет при текущем уровне использования хватит того или иного ресурса. Самые пессимистичные оценки дают такую картину: нефть – 30 лет, природный газ – 50 лет, каменный уголь – 250 лет.
- Дешевизна. Если в начале ХХ века основным видом топлива был именно каменный уголь, то с развитием промышленности в первый ряд выдвинулись нефть природный газ, задвинув своего конкурента. Такое положение дел сохранялось до 90 – х годов, пока цены на нефть не поползли вверх. Тогда-то и вспомнили о более дешевой замене традиционным энергоносителям.
- Стабильные цены. Рынок каменного угля не подвержен лихорадочным настроениям, присущим мировому нефтяному рынку. Резкие скачки цен, на которые способны повлиять даже высказывания отдельных публичных личностей, незнакомы в угольном секторе промышленности.
- Широкий спектр применения. Помимо собственно выработки электроэнергии, каменный уголь применяется и в других отраслях промышленности. К примеру, в металлургии для выплавки чугуна используется кокс, который получается при нагревании каменного угля без доступа кислорода до высоких температур – порядка 1000 0С. Также уголь используется в химической промышленности для получения около 400 различных веществ: нафтана, фенола и других. Самый новый способ применения угля – получение из него жидкого топлива.
- Логистика. Развитие мировых путей сообщения и средств транспортировки – морских кораблей – углевозов, железной дороги – требовалось как раз для доставки каменного угля. И современные реалии таковы, что добыча угля и его сбыт могут происходить на разных точках планеты, но цена перевозки будет несильно отличаться от его доставки в соседний город.
Недостатки
- Низкая теплота сгорания. Не самая последняя причина, по которой каменный уголь уступил пальму первенства в звании на «топливо номер 1» состоит в том, что нефть и газ гораздо более энергоёмкие. Другими словами, при сжигании 1 кг нефти или метана выделяется примерно в полтора раза больше теплоты, чем при сжигании такого же количества самого лучшего антрацита.
- Влияние на экологию. Сжигание угля, состоящего из практически чистого углерода, высвобождает в атмосферу огромное количество углекислого газа, который, как известно, является одним из самых главных парниковых газов. Чтобы снизить нагрузку на атмосферу планеты, некоторые страны должны и вовсе отказаться от его использования. В частности, это Россия, Китай и США – самые крупные его потребители.
- Большие финансовые затраты. Угольная промышленность в последние несколько десятков лет приходит в упадок. Оборудование стареет, а финансовая помощь государства ослабевает с каждым годом. Как следствие, по миру закрывается большое количество шахт.
- Сложность добычи. Большинство месторождений угля находится на большой глубине под землей, иногда в нескольких сотнях метров. Практически везде широко используется ручной труд горняков, а при его добыче образуются метан и угольная пыль, которые при малейшей искре могут вызвать пожар.
- Высокая опасность для жизни. Аварии на шахтах происходят постоянно. Причины здесь разные: это и низкая технологическая дисциплина, пренебрежение правилами безопасности, повышенная сложность добычи. Случаев со смертельным исходом хватает. Число жертв иногда может доходить до нескольких сотен. К примеру, в Германии в 1962 году в шахте, расположенной в земле Саар, погибло 298 горняков. В Турции авария, случившаяся в 1992 году, унесла жизни 270 шахтеров. В Китае после очередной катастрофы были вынуждены закрыть тысячу шахт, которые не отвечали требованиям безопасности.
Заключение
К настоящему моменту из всех источников энергии самым долгоиграющим был и остается уголь. Нефти и газа хватит ненадолго, АЭС вызывают большие опасения в обществе, а возобновляемые источники энергии (ветер, Солнце, геотермальная энергия и гидроэлектростанции) либо находятся в зачаточном состоянии, либо не распространены широко в силу объективных причин. Поэтому в ближайшем будущем развитие получит именно угольная промышленность. Существенные финансовые вливания обеспечат развитие новых технологий добычи, повышение его эффективности и снижение опасности для жизни.