Cum se formează cărbunele?

Oamenii au ars cărbune timp de milioane de ani. Odată cu Revoluția Industrială, cărbunele a devenit o sursă majoră, atât de electricitate, cât și de încălzire globală. Dar de unde vine cărbunele? Studiind modul în care se formează această resursă, oamenii de știință pot afla despre trecutul său îndepărtat, dar și la ce să se aștepte atunci când ard cărbuni diferiți.

Cărbunele se formează în momentul în care plantele de mlaștină sunt îngropate, compactate și încălzite astfel încât să devină roci sedimentare printr-un proces numit carbonizare.

• Câte bombe nucleare au fost folosite în lume?
• De ce sunt toaletele albe?

„În esență, cărbunele reprezintă plante fosilizate”, a spus expertul în petrologie, James Hower, de la Universitatea Kentucky, SUA. Crearea acestor plante fosile implică „o mulțime de accidente geologice”, a spus Hower, potrivit Live Science.

Cum se formează cărbunele?

Formarea cărbunelui a început cu plantele. „Atunci când copacul este încă viu, acesta nu poate fi distrus prin ardere și nici nu poate să fie invadat de insecte. Toate aceste lucruri vor apărea în înregistrările privind cărbunele”, a explicat Hower.

Urmele de polen, frunzele, rădăcinile și chiar excrementele gândacilor în cărbune, pot fi folosite la reconstruirea ecosistemelor antice. De exemplu, pagubele provocate de incendii oferă indicii despre climatele antice. Ulterior, plantele mor.

„Dacă un cărbune este conservat, asta îți spune ceva despre mediul înconjurător. Dintre toți cărbunii pe care îi vedem acolo, un procent foarte, foarte mare provine din mlaștini”, a spus James Hower.

Carbonizarea, un proces posibil doar în mediile propice turbei

Este puțin probabil ca plantele de pe versanții montani sau din deșerturi să devină cărbune, deoarece aceste medii nu sunt propice pentru formarea turbei.

Asta se întâmplă pentru că, atunci când plantele din zonele umede mor, acestea sunt acoperite de apă și protejate de oxigen. Prin urmare, acestea nu se descompun la fel de repede cum ar face-o pe un teren uscat. În schimb, plantele formează straturi de turbă pe fundul umed al mlaștinii. Această turbă, care este uneori un precursor al cărbunelui, are propria sa istorie îndelungată: găzduiește insecte, ciuperci, bacterii și chiar rădăcini de copaci care sapă, toate acestea contribuind la descompunerea plantelor în cadrul unui proces numit formare a turbei.

„Orice strat pe care îl vedem într-un cărbune ar putea fi un produs de zeci, sute sau mii de ani”, a spus Hower.

Rolul și influența mineralelor în formarea cărbunelui

Mineralele care se infiltrează din apă în turbă sau care se formează prin reacții chimice sunt, de asemenea, capturate în cărbune. Cărbunele de argilă de foc din estul statului Kentucky conține elemente de pământ rare, provenite dintr-o erupție vulcanică de acum milioane de ani; Departamentul de Energie al SUA finanțează, în prezent, tehnologii pentru a extrage aceste elemente din deșeurile de cărbune, care să fie utilizate în panouri solare, mori de vânt și baterii.

Dar mineralele din cărbune cauzează, de asemenea, probleme. Turba expusă la apa de mare, de exemplu, conține adesea mai mult sulf. Arderea cărbunelui cu sulf are un cost uman suplimentar. În timp ce exploatarea cărbunelui și inhalarea fumului de cărbune sunt, în general, periculoase, cărbunele cu conținut ridicat de sulf poate fi mai susceptibil să ardă spontan în mine și, de asemenea, poate fi legat de boli de inimă.

Nu toată turba devine cărbune

Nu toată turba se transformă în cărbune; o parte se erodează sau se usucă. Pentru a începe procesul de carbonizare, turba trebuie să fie acoperită de ceva anorganic, cum ar fi nămolul din delta unui râu larg.

De-a lungul timpului geologic, turba este îngropată și mai mult. Munții se erodează și umplu văile râurilor, iar pădurile cresc deasupra. De-a lungul a milioane de ani, noi munți se ridică. În timpul acestor milenii, turba se descompune și se transformă treptat în cărbune datorită a două elemente: presiunea și căldura.

Cărbunele produce de două ori mai mult CO2 decât gazele naturale

Majoritatea cărbunilor au o vechime cuprinsă între 60 de milioane și 300 de milioane de ani.

În general, cărbunele produce de două ori mai mult dioxid de carbon pe kilowatt oră decât gazele naturale și de 90 de ori mai mult decât energia eoliană, potrivit Departamentului de Energie al SUA.

„Emisiile provenite de la cărbune și de la procesele industriale implicate de cărbune nu au fost, evident, bune pentru climă. Aceasta este realitatea în care trăim”, a declarat Hower.

Vă mai recomandăm și:

Energia solară ar putea să depășească cărbunele în 5 ani

Arderea gazelor naturale poate fi la fel de periculoasă precum cea a cărbunilor

Germania redeschide 16 centrale electrice pe cărbune şi petrol

Enigmaticii trovanți ai României. Povestea rocilor vii care cresc și se mișcă