İçerik
Bitümlü kömür: Bitümlü kömür tipik olarak bantlı tortul bir kayadır. Bu fotoğrafta numunenin üzerinde yatay olarak yönlendirilmiş olan parlak ve donuk kömür malzeme bantlarını görebilirsiniz. Parlak bantlar, dallar veya gövdeler gibi iyi korunmuş odunsu bir malzemedir. Mat bantlar, bataklıkta akarsularla yıkanmış mineral materyali, bataklıktaki yangınların ürettiği kömür veya bozulmuş bitki materyalleri içerebilir. Bu örnek yaklaşık 7,5 santimetre çapındadır. Fotoğraf Batı Virjinya Jeolojik ve Ekonomik Anketi.
Kömür Nedir?
Kömür, genellikle bataklık ortamında, bitki malzemelerinin biriktirilmesi ve korunmasından oluşan organik tortul bir kayadır. Kömür yanıcı bir kayadır ve petrol ve doğal gazla birlikte en önemli üç fosil yakıttan biridir. Kömürün geniş bir kullanım alanı vardır; En önemli kullanım elektrik üretimi içindir.
Kömür Oluşturan Ortamlar: Bataklığın farklı bölümlerinde su derinliğinin, korunma koşullarının, bitki türlerinin ve bitki verimliliğinin nasıl değişebileceğini gösteren genelleştirilmiş bir bataklık şeması. Bu varyasyonlar farklı tipte kömürler verecektir. Batı Virginia Jeolojik ve Ekonomik Anketi ile İllüstrasyon.
Turba: Son zamanlarda kısmen karbonize olmuş bitki artıklarına biriken bir kütle. Bu malzeme kömür olma yolunda ilerliyor, ancak tesis enkaz kaynağı hala kolayca tanınabiliyor.
Kaya ve Mineral Kitleri: Toprak malzemeleri hakkında daha fazla bilgi edinmek için bir kaya, mineral veya fosil kiti edinin. Kayaları öğrenmenin en iyi yolu, test ve inceleme için numunelerin hazır bulundurulmasıdır.
Kömür Nasıl Oluşur?
Kömür, genellikle bataklık ortamında, bitki döküntülerinin birikmesinden ortaya çıkar. Bir bitki öldüğünde ve bataklığa düştüğünde, bataklığın durgun suyu onu çürümeden korur. Bataklık suları genellikle oksijenden mahrumdur, bu da bitki döküntüsü ile reaksiyona girip çürümesine neden olur. Bu oksijen eksikliği, bitki döküntülerinin kalmasını sağlar. Ek olarak, karada bitki döküntüsü tüketebilecek böcekler ve diğer organizmalar oksijen yetersizliği olan bir ortamda su altında iyi hayatta kalamazlar.
Bir kömür dikişi üretmek için gereken kalın bitki döküntüsü tabakasını oluşturmak için, bitki döküntü birikme hızının bozulma oranından daha büyük olması gerekir. Kalın bir bitki döküntü tabakası oluştuğunda, çamur veya kum gibi tortular tarafından gömülmelidir. Bunlar tipik olarak bir sel nehri tarafından bataklığa yıkanır. Bu malzemelerin ağırlığı, bitki döküntülerini sıkıştırır ve kömür haline dönüşmesine yardımcı olur. Yaklaşık 10 feet bitki döküntüsü, sadece bir fit kömürün içine sığacak.
Bitki artıkları çok yavaş birikir. Bu nedenle, on metrelik bitki döküntüsü birikmesi uzun zaman alacaktır. Beş metrelik bir kalın kömür dikişi yapmak için gereken elli metrelik bitki atığının birikmesi binlerce yıl gerektirecektir. Bu uzun süre boyunca, bataklığın su seviyesi sabit kalmalıdır. Su çok derinleşirse, bataklığın bitkileri boğulur ve su örtüsü korunmazsa, bitki artıkları bozulur. Kömür dikişi oluşturmak için, ideal su derinliği ideal koşulları çok uzun bir süre korunmalıdır.
Zeki bir okuyucuysanız, muhtemelen merak ediyorsanız: "Elli metrelik bitki döküntüsü, yalnızca bir kaç metre derinlikte olan suda nasıl birikir?" Bu sorunun cevabı, bir kömür dikişinin oluşumunun oldukça sıradışı bir oluşum olmasının birincil nedenidir. Sadece iki koşuldan biri altında meydana gelebilir: 1) bitki artıkları birikim hızına tam olarak ayak uydurabilen yükselen bir su seviyesi; veya, 2) bitki artıkları birikim hızına mükemmel şekilde ayak uydurabilen bir arazi düzenlemesi. Çoğu kömür dikişinin delta ortamında 2 numaralı koşulda oluştuğu düşünülmektedir. Bir delta üzerinde, az miktarda Dünya kabuğunun üzerinde çok miktarda nehir çökeltisi birikmektedir ve bu çökeltilerin ağırlığı çökmeye neden olmaktadır.
Kömür dikişinin oluşması için, bu mükemmel dengeyi çok uzun süre koruyan bir alanda mükemmel bitki döküntü birikimi koşulları ve mükemmel çökme koşulları oluşmalıdır. Kömür oluşturma koşullarının neden Dünya tarihi boyunca sadece az sayıda meydana geldiğini anlamak kolaydır. Kömürün oluşması, son derece olanaksız olayların tesadüfünü gerektirir.
Antrasit kömürü: Antrasit en yüksek kömür rütbesidir. Parlak bir parlaklığa sahiptir ve yarı-kesikli bir kırılma ile kırılır.
Kömür "Sıra" nedir?
Bitki artıkları, diğer kayaları oluşturan mineral maddelere kıyasla kırılgan bir malzemedir. Bitki artıkları gömünün ısı ve basıncına maruz kaldıkça bileşim ve özelliklerinde değişmektedir. Kömürün "rütbesi" ne kadar değişimin gerçekleştiğinin bir ölçüsüdür. Bazen bu değişiklik için "organik metamorfizma" terimi kullanılır.
Kompozisyon ve özelliklere dayanarak, kömürler organik metamorfizma seviyelerine karşılık gelen bir derece ilerlemeye atanır. Temel aşama ilerlemesi, buradaki tabloda özetlenmiştir.
Linyit: En düşük kömür seviyesi "linyit" dir. Sıkıştırılmış, susuzlaştırılmış ve bir kayaya çevrilmiş olan turbadır. Genellikle tanınabilir bitki yapıları içerir.
Kömürün Kullanım Alanları Nelerdir?
Elektrik üretimi ABD'de kömürün birincil kullanımıdır. Amerika Birleşik Devletleri'nde çıkarılan kömürün çoğu bir elektrik santraline taşınıyor, çok küçük bir partikül boyutunda eziliyor ve yakılıyor. Yanan kömürden gelen ısı, buhar üretmek için kullanılır, bu da jeneratörü elektrik üretmek için kullanır. Amerika Birleşik Devletleri'nde tüketilen elektriğin çoğu kömür yakılarak elde edilir.
Kömürle çalışan santral: Elektrik üretmek için kömürün yakıldığı bir elektrik santralinin fotoğrafı. Üç büyük yığın, elektrik üretim işleminde kullanılan suyun tekrar kullanılmadan veya çevreye bırakılmadan önce soğutulduğu soğutma kuleleridir. En sağdaki yığından çıkan emisyon su buharıdır. Kömürün yanmasından çıkan yanma ürünleri sağdaki uzun ince istifin içine salınır. Bu yığın içinde yanma işlemi sırasında ortaya çıkan kirletici gazları emmek için çeşitli kimyasal emiciler bulunur. Resim telif hakkı iStockphoto / Michael Utech.
Kömürün başka birçok kullanım alanı vardır. İmalat işlemleri için bir ısı kaynağı olarak kullanılır. Örneğin, tuğlalar ve çimento, bir toz kömür jetinin yanması ile ısıtılan fırınlarda üretilir. Kömür ayrıca fabrikalar için bir güç kaynağı olarak kullanılır. Burada buharı ısıtmak için kullanılır ve mekanik aygıtları sürmek için buhar kullanılır. Birkaç on yıl önce çoğu kömür yerden ısıtma için kullanılıyordu. Bazı kömür hala bu şekilde kullanılır, ancak şimdi bunun yerine diğer yakıtlar ve kömür kaynaklı elektrik kullanılmaktadır.
Kok üretimi önemli bir kömür kullanımı olmaya devam ediyor. Kok, hava yokluğunda kontrollü koşullar altında kömür ısıtılarak üretilir. Bu, bazı uçucu malzemeleri uzaklaştırır ve karbon içeriğini yoğunlaştırır. Kola daha sonra metal işleme ve özellikle de sıcak yanan bir alevin gerekli olduğu diğer kullanımlar için yüksek karbonlu bir yakıt olarak kullanılır.
Kömür de imalatta kullanılır. Kömür ısıtılırsa, gazlar, katranlar ve üretilen artıklar bir dizi imalat işleminde kullanılabilir. Plastikler, çatılar, linolyum, sentetik kauçuk, böcek öldürücüler, boya ürünleri, ilaçlar, çözücüler ve sentetik elyafların tümü bazı kömür türevli bileşikleri içerir. Kömür ayrıca sıvı ve gaz yakıtlara dönüştürülebilir; Ancak, bu kömür kullanımları esas olarak deneysel ve küçük çapta yapılır.