Лигнит , часто упоминается как бурый уголь , [1] является мягким, коричневый, горючие , осадочные породы образуются из естественно сжатого торфа . Это считается самый низкий ранг из угля из - за его относительно низкой теплосодержания . Он имеет содержание углерода от 25 до 35 процентов. [1] [2] Он добывается по всему миру и используется почти исключительно в качестве топлива для пароэлектрической выработки энергии . Бурый уголь - самый вредный уголь для здоровья человека. [3]
Характеристики [ править ]
Бурый уголь имеет коричневато-черный цвет и имеет содержание углерода от 20-25 процентов до 60-70 процентов, высокое внутреннее содержание влаги, иногда достигающее 75 процентов, [1] и зольность от 6 до 19 процентов по сравнению с 6–12 процентами для каменного угля . [4]
Энергетическая ценность лигнита составляет от 10 до 20 МДж / кг (9-17 миллионов БТЕ на короткую тонну ) на влажной основе без минеральных веществ. Энергетическая ценность лигнита, потребляемого в Соединенных Штатах, составляет в среднем 15 МДж / кг (13 миллионов БТЕ / тонну) в исходном состоянии (т.е. он содержит как внутреннюю влагу, так и минеральные вещества). Энергетическая ценность лигнита, потребляемого в Виктории, Австралия, составляет в среднем 8,4 МДж / кг (7,3 млн БТЕ / тонну).
Бурый уголь имеет высокое содержание летучих веществ, что облегчает его преобразование в газ и жидкие нефтепродукты, чем угли более высокого класса. К сожалению, его высокое содержание влаги и склонность к самовозгоранию могут вызвать проблемы при транспортировке и хранении. Процессы, которые удаляют воду из бурого угля, снижают риск самовозгорания до того же уровня, что и черный уголь, повышают теплотворную способность бурого угля до эквивалента черного угля и значительно снижают профиль выбросов «уплотненного» бурого угля до уровня похож на или лучше, чем большинство черных углей. [5] Однако удаление влаги увеличивает стоимость конечного бурого топлива.
Использует [ редактировать ]
Из-за низкой плотности энергии и, как правило, высокого содержания влаги бурый уголь неэффективен для транспортировки и не продается широко на мировом рынке по сравнению с более высокими сортами угля. Его часто сжигают на электростанциях рядом с шахтами, например, в австралийской долине Латроб и на заводе Luminant в Монтичелло в Техасе. В первую очередь из-за скрытого высокого содержания влаги и низкой плотности энергии бурого угля выбросы углекислого газа от традиционных электростанций, работающих на буром угле, как правило, намного выше на мегаватт выработки, чем от сопоставимых угольных электростанций, при этом самая высокая в мире электростанция - Хазелвуд Электростанция [6]вплоть до его закрытия в марте 2017 года [7] Операция традиционных буро-угольные электростанции, особенно в сочетании с добычей полосы , не является политически спорным из - за экологические проблемы. [8] [9]
ГДР в значительной степени полагались на бурый уголь , чтобы стать энергии самодостаточным и кормления их обширной химической промышленности с лигнита через синтез Фишера-Тропша вместо нефти , которые должны были быть импортированы в твердой валюте после изменения политики по СССР в 1970-е годы, которые ранее поставляли нефть по ценам ниже рыночных. Восточногерманские ученые даже превратили бурый уголь в кокс, пригодный для металлургического использования (см . Braunkohlenhochtemperaturkoks в немецкой Википедии), и большая часть железнодорожной сети зависела от бурого угля либо через паровые поезда, либоэлектрифицированные линии, в основном, питаются от лигнита. Согласно таблице ниже, Восточная Германия была крупнейшим производителем бурого угля на протяжении большей части своего существования в качестве независимого государства.
В 2014 году около 12 процентов энергии Германии и, в частности, 27 процентов электричества в Германии приходилось на электростанции из бурого угля [10], в то время как в 2014 году в Греции бурый уголь обеспечивал около 50 процентов ее потребностей в электроэнергии. Германия объявила о планах отказаться от бурого угля не позднее 2038 года. [11] [12] [13] [14]
Экологически выгодное использование лигнита можно найти при его использовании при культивировании и распространении микробов биологической борьбы, которые подавляют микробы, вызывающие болезни растений. Углерод обогащает органическое вещество в почве, а микробы биологического контроля представляют собой альтернативу химическим пестицидам. [15]
В результате реакции с четвертичным амином образуется продукт, называемый аминообработанным лигнитом (ATL), который используется в буровом растворе для уменьшения потерь жидкости во время бурения.
Геология [ править ]
Лигнит начинается как скопление частично разложившегося растительного материала или торфа. Погребение другими отложениями приводит к повышению температуры в зависимости от местного геотермического градиента и тектонических условий, а также к увеличению давления. Это вызывает уплотнение материала и потерю части воды и летучих веществ (в первую очередь метана и двуокиси углерода). Этот процесс, называемый углефикацией, концентрирует содержание углерода и, следовательно, теплосодержание материала. Более глубокое захоронение и с течением времени приводят к дальнейшему вытеснению влаги и летучих веществ, в конечном итоге превращая материал в угли более высокого качества, такие как битуминозный и антрацитовый уголь.
Месторождения лигнита, как правило, моложе, чем угли более высокого ранга, большинство из которых образовалось в третичный период.
Ресурсы и запасы [ править ]
Крупнейшие депозиты в Германии [16], за ней следуют Китай , Россия и США . [17]
Список стран по запасам лигнита [ править ]
| Страны | Запасы бурого угля (млн тонн) |
|---|---|
| Россия | 90447 |
| Австралия | 76508 |
| Германия | 35900 |
| Соединенные Штаты | 30003 |
| Индонезия | 11728 |
| индюк | 10975 |
| Китай | 8128 |
| Сербия | 7112 |
| Новая Зеландия | 6750 |
| Польша | 5865 |
Австралия [ править ]
Долина Латроб в Виктории , Австралия , содержит оценочные запасы примерно 65 миллиардов тонн бурого угля. [19] Месторождение эквивалентно 25 процентам известных мировых запасов. Угольные пласты имеют толщину до 98 метров, а несколько угольных пластов часто дают практически непрерывную толщину бурого угля до 230 метров. Швы покрыты очень небольшим слоем вскрыши (от 10 до 20 метров). [19]
Типы [ править ]
Лигнит можно разделить на два типа. Первый - это ксилоидный лигнит или ископаемое дерево, а второй - компактный лигнит или совершенный лигнит.
Хотя ксилоидный лигнит иногда может иметь прочность и внешний вид обычного дерева, можно увидеть, что горючая древесная ткань претерпела значительные изменения. Его можно превратить в мелкий порошок путем растирания , и если он подвергается действию слабого раствора поташа , он дает значительное количество гуминовой кислоты . [20] Леонардит - это окисленная форма лигнита, которая также содержит большое количество гуминовой кислоты. [21]
Гагат - это закаленная форма лигнита, напоминающая драгоценный камень, которая используется в различных типах ювелирных изделий.
Производство [ править ]
| Страна или территория | 1970 г. | 1980 г. | 1990 г. | 2000 г. | 2010 г. | 2011 г. | 2012 г. | 2013 | 2014 г. | 2015 г. |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 Восточная Германия | 261 | 258,1 | 280 | [а] | [а] | [а] | [а] | [а] | [а] | [а] |
 Германия | 108 [b] | 129,9 [b] | 107,6 [b] | 167,7 | 169 | 176,5 | 185,4 | 183 | 178,2 | 178,1 |
 Китай | - | 24,3 | 45,5 | 47,7 | 125,3 | 136,3 | 145 | 147 | 145 | 140 |
 Россия | 145 [c] | 141 [c] | 137,3 [c] | 87,8 | 76,1 | 76,4 | 77,9 | 73 | 70 | 73,2 |
 Казахстан | [d] | [d] | [d] | 2,6 | 7.3 | 8,4 | 5.5 | 6.5 | 6,6 | - |
 Узбекистан | [d] | [d] | [d] | 2,5 | 3,4 | 3.8 | 3.8 | - | - | - |
 Соединенные Штаты | 5 | 42,8 | 79,9 | 77,6 | 71,0 | 73,6 | 71,6 | 70,1 | 72,1 | 64,7 |
 Польша | - | 36,9 | 67,6 | 59,5 | 56,5 | 62,8 | 64,3 | 66 | 63,9 | 63,1 |
 индюк | - | 14,5 | 44,4 | 60,9 | 70,0 | 72,5 | 68,1 | 57,5 | 62,6 | 50,4 |
 Австралия | - | 32,9 | 46 | 67,3 | 68,8 | 66,7 | 69,1 | 59,9 | 58,0 | 63,0 |
 Греция | - | 23,2 | 51,9 | 63,9 | 56,5 | 58,7 | 61,8 | 54 | 48 | 46 |
 Индия | - | 5 | 14.1 | 24,2 | 37,7 | 42,3 | 43,5 | 45 | 47,2 | 43,9 |
 Индонезия | - | - | - | - | 40,0 | 51,3 | 60,0 | 65,0 | 60,0 | 60,0 |
 Чехословакия | 82 | 87 | 71 | [e] | [e] | [e] | [e] | [e] | [e] | [e] |
| Чехия | [f] | [f] | [f] | 50,1 | 43,8 | 46,6 | 43,5 | 40 | 38,3 | 38,3 |
 Словакия | [f] | [f] | [f] | 3,7 | 2,4 | 2,4 | 2.3 | - | - | - |
 Югославия | - | 33,7 | 64,1 | [грамм] | [грамм] | [грамм] | [грамм] | [грамм] | [грамм] | [грамм] |
 Сербия | [час] | [час] | [час] | 35,5 [i] | 37,8 | 40,6 | 38 | 40,1 | 29,7 | 37,3 |
 Косово | [час] | [час] | [час] | [j] | 8,7 [k] | 9 [k] | 8,7 [k] | 8,2 [k] | 7.2 [k] | 8,2 [k] |
 Северная Македония | [час] | [час] | [час] | 7,5 | 6,7 | 8,2 | 7,5 | - | - | - |
 Босния и Герцеговина | [час] | [час] | [час] | 3,4 | 11 | 7.1 | 7 | 6.2 | 6.2 | 6.5 |
 Словения | [час] | [час] | [час] | 3,7 | 4 | 4.1 | 4 | - | - | - |
 Черногория | [час] | [час] | [час] | [j] | 1.9 | 2 | 2 | - | - | - |
 Румыния | - | 26,5 | 33,7 | 29 | 31,1 | 35,5 | 34,1 | 24,7 | 23,6 | 25,2 |
 Болгария | - | 30 | 31,5 | 26,3 | 29,4 | 37,1 | 32,5 | 26,5 | 31,3 | 35,9 |
 Албания | - | 1.4 | 2.1 | 30 | 14 | 9 | 20 | - | - | - |
 Таиланд | - | 1.5 | 12,4 | 17,8 | 18,3 | 21,3 | 18,3 | 18,1 | 18 | 15,2 |
 Монголия | - | 4.4 | 6,6 | 5.1 | 8,5 | 8,3 | 9.9 | - | - | - |
 Канада | - | 6 | 9,4 | 11.2 | 10,3 | 9,7 | 9,5 | 9.0 | 8,5 | 10,5 |
 Венгрия | - | 22,6 | 17,3 | 14 | 9.1 | 9,6 | 9,3 | 9,6 | 9,6 | 9,3 |
 Северная Корея | - | 10 | 10,6 | 7.2 | 6,7 | 6,8 | 6,8 | 7 | 7 | 7 |
| Источник: Всемирная угольная ассоциация [22] · Управление энергетической информации США [23] · BGR bund.de Energiestudie 2016 [24] · Данные за 1970 год из World Coal (1987) [25] - нет данных | ||||||||||
- ^ a b c d e f g Восточная Германия стала частью Германии в результате объединения Германии в 1990 году.
- ^ a b c Данные до 2000 г. относятся только к Западной Германии .
- ^ a b c Данные до 2000 г. относятся к Советскому Союзу .
- ^ a b c d e f В это время страна входила в состав Советского Союза .
- ^ a b c d e f g Чехословакия распалась в 1993 году.
- ^ a b c d e f В то время страна входила в состав Чехословакии .
- ^ a b c d e f g Югославия распалась в результате процесса, который завершился в 1992 году.
- ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r В это время страна входила в состав Югославии .
- ^ Данные за 2000 год относятся к Союзной Республике Югославии .
- ^ a b В это время страна входила в состав Союзной Республики Югославии .
- ^ a b c d e f Албанцы в одностороннем порядке провозгласили независимость от Сербии , но страна, в которую она не входит, не является членом ООН, и ее статус вызывает серьезные споры.
Галерея [ править ]
Открытый угольный разрез United Schleenhain в Саксонии, Германия
См. Также [ править ]
- Процесс Бергиуса
- Список выбросов CO 2 на миллион Джоулей энергии из различных видов топлива
- Угольная проба
- Dakota Gasification Company
- Энергетическая ценность угля
- Процесс Фишера-Тропша - химические реакции, в результате которых оксид углерода и водород превращаются в жидкие углеводороды.
- Каррик процесс
- Кемпер Проект
- Леонардит
- Порядки величины (удельная энергия)
- Торрефикация
- Международное общество гуминовых веществ
Ссылки [ править ]
- ^ a b c Копп, Отто К. «Бурый уголь» в Британской энциклопедии
- ^ "Уголь объяснил - Управление энергетической информации США (EIA)" . www.eia.gov . Проверено 26 сентября 2020 .
- ^ «Бурый уголь - воздействие на здоровье и рекомендации сектора здравоохранения» (PDF) . Альянс здоровья и окружающей среды (HEAL). Декабрь 2018 г.
- ^ Гасеми Аббас (2001). Справочник по контролю загрязнения и минимизации отходов . CRC Press. п. 434. ISBN 0-8247-0581-5.
- ^ Джордж, AM. Государственное электричество Виктория, Петрографический отчет № 17. 1975; Перри, Г.Дж. и Аллардис, Конференция DJ Coal Resources, NZ 1987 Proc.1, Sec. 4 .. Бумага R4.1
- ^ «Хейзелвуд возглавляет международный список грязных электростанций» . Всемирный фонд дикой природы Австралии. Архивировано из оригинала на 2008-10-13 . Проверено 2 октября 2008 .
- ^ «Конец поколения в Хейзелвуде» . Энджи. Архивировано из оригинала на 2017-03-31 . Проверено 30 июня 2017 .
- ^ «Зеленые не будут выстраиваться в очередь за грязным коричневым углем в долине» . Австралийские Зеленые Виктория. 2006-08-18 . Проверено 28 июня 2007 .
- ^ "Гринпис Германии протестует против электростанций на буром угле" . Служба новостей окружающей среды. 2004-05-28. Архивировано из оригинала на 2007-09-30 . Проверено 28 июня 2007 .
- ^ "Статистика производства энергии в Германии 2014, Министерство энергетики (на немецком языке, lignite =" Braunkohle ")" (PDF) . 2014-10-01. Архивировано из оригинального (PDF) 06.12.2015 . Проверено 10 декабря 2015 .
- ^ https://www.tagesschau.de/wirtschaft/kohlekompromiss-101.html
- ^ https://www.erneuerbareenergien.de/was-der-kohlekompromiss-fuer-deutschland-bedeutet
- ^ https://www.zdf.de/politik/frontal-21/teurer-kohlekompromiss-102.html
- ^ https://www.ksta.de/politik/kommentar-zum-kohleausstieg-der-kohlekompromiss-ist-ein-meisterstueck-31939930?cb=1607428307426
- ^ Джонс, Ричард; Petit, R; Табер, Р. (1984). «Бурый уголь и барда: носитель и субстрат для внесения в почву грибковых средств биоконтроля». Фитопатология . 74 (10): 1167–1170. DOI : 10.1094 / Фито-74-1167 .
- ^ "Deutschland ‒Rohstoffsituation 2015" (PDF) . Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (на немецком языке). 1 ноября 2016 года Архивировано из оригинального (PDF) от 6 июля 2019 года . Дата обращения 6 июля 2019 .
- ^ Appunn, Kerstine (7 августа 2018). «Три региона Германии по добыче бурого угля» . Провод чистой энергии . Архивировано из оригинального 26 ноября 2018 года . Дата обращения 5 июля 2019 .
Германия была крупнейшим производителем бурого угля в мире с момента начала его промышленной добычи. Это по-прежнему, за ними следуют Китай, Россия и США. Более мягкий и влажный бурый уголь (также называемый бурым или мягким углем) имеет более низкую теплотворную способность, чем каменный уголь, и может быть добыт только на открытых разработках. При сжигании он более интенсивен по CO2, чем каменный уголь.
- ^ «Страны-лидеры по запасам лигнита 2018» . Statista . 2020-05-22 . Проверено 17 декабря 2020 .
- ^ a b Департамент первичной промышленности правительства штата Виктория, Австралия, «Виктория, Австралия: основная провинция бурого угля» (Информационный бюллетень, Департамент первичной промышленности, июль 2010 г.).
- ^ Маки, Сэмюэл Джозеф (1861). Геолог . Оригинал из Гарвардского университета: Рейнольдс. С. 197–200.
- ^ Тан, KH 2003. Гуминовые вещества в почве и окружающей среде: принципы и противоречия, CRC Press, 408 стр.
- ^ «Ресурсы» . Всемирная угольная ассоциация . 2014 . Проверено 22 декабря 2015 .
- ^ "Производство бурого угля" . Управление энергетической информации США . 2012 . Проверено 23 декабря 2015 .
- ^ http://www.bgr.bund.de/DE/Themen/Energie/Downloads/Energiestudie_2016_Tabellen.xlsx?__blob=publicationFile&v=1
- ^ Гордон, Ричард (1987). Мировой уголь: экономика, политика и перспективы . Кембридж: Издательство Кембриджского университета. п. 44. ISBN 0521308275. OCLC 506249066 .
Внешние ссылки [ править ]
 | Викискладе есть медиафайлы по теме лигнита . |
- «Внутреннее потребление угля и бурого угля» . Статистический ежегодник мировой энергетики. 2016 г.
- География в действии - пример из Ирландии
- Фотография лигнита
- Coldry: процесс обезвоживания лигнита
- Почему бурый уголь должен оставаться в земле
- Информационный бюллетень по бурому углю в штате Виктория, Австралия
- Атлас шахт Австралии [ постоянная мертвая ссылка ]
