Stenkuls anvendelse i energi og industri

Stenkul var i lang tid en af de vigtigste kilder til varme og energi. Dets betydning afhænger i dag af region og branche: I energisektoren begrænses anvendelsen gradvist af miljøkrav, men i metallurgi, kemisk industri og en række teknologiske processer er kul og forarbejdningsprodukter fortsat efterspurgte.

Hvad er stenkul, og hvordan udvindes det?

Stenkul er et fast, brændbart fossilt materiale med sort eller mørkebrun farve. Det dannes af planterester, som gennem millioner af år omdannes til kul under påvirkning af tryk, temperatur og geologiske processer. Processen kaldes inkulning. Kul består hovedsageligt af kulstof, men den præcise sammensætning afhænger af kvalitet, askeindhold, fugtighed samt indholdet af svovl, brint, ilt og kvælstof. For metallurgisk kul er koksevne og sintringsevne særligt vigtige.

Kulindustrien er en vigtig del af råstofudvindingen. Udvindingsmetoden afhænger af forekomstens dybde, lagets tykkelse, geologien og økonomien. Ved overfladenære lag bruges åbne brud, mens dybe lag brydes under jorden i miner. Forskellige lande anvender langvægsbrydning, kammer-pille-systemer, sprængning og mekaniserede metoder.

Typer og kvaliteter af stenkul

Stenkul opdeles efter mange kriterier, herunder farve, størrelse, struktur, dannelse og behandlingsmetode.

Der findes en almindelig mærkning for kul til produktion. Stenkul kan eksempelvis være langflammet, Д, gasrigt, Г, fedtkul, Ж, kokskul, К, eller magert kul, Т. Nogle kvaliteter mærkes som overgangstyper, eksempelvis gasrigt fedtkul. Visse lande, herunder USA og Japan, bruger deres egne mærkningssystemer.

Hvor anvendes stenkul?

Stenkul anvendes som brændsel, teknologisk råstof og kilde til forarbejdningsprodukter. Koksning er særlig vigtig for metallurgi og kemisk industri, men ikke alle anvendelser er knyttet til koksning. De vigtigste områder er:

1. Energi og brændsel. Kul bruges i kraftvarmeværker, kedelanlæg og visse industriovne. Der findes også teknologi til direkte og indirekte fremstilling af flydende brændstof fra kul, men anvendelsen er begrænset og afhænger af økonomi, olietilgængelighed og miljøkrav.
2. Metallurgi. Kokskul omdannes ved koksning til metallurgisk koks. Det fungerer som brændsel og reduktionsmiddel ved højovnsproduktion af råjern og anvendes desuden i enkelte støberi- og ferrolegeringsprocesser.
3. Kemisk industri. Ved koksning dannes koksgas, stenkulstjære, ammoniakprodukter og andre biprodukter. Fra tjæren udvindes beg, naftalen, phenolforbindelser og aromatiske fraktioner til kemisk industri, materialer, elektroder, beskyttelsesbelægninger og visse plasttyper.
4. Landbrug og jordmaterialer. Selve stenkullet er ikke almindelig gødning. Landbruget kan anvende bestemte forarbejdningsprodukter, ammoniumforbindelser, humusstoffer eller kulstoftilsætninger, men anvendelsen afhænger af sammensætning og fremstillingsmetode.
5. Transport og byggeri. Historisk var kul et vigtigt jernbanebrændsel. Betydningen i transport er mindre i dag, men koks, tjære, beg og aske-slaggematerialer kan anvendes i vejbygning, industribelægninger og bestemte infrastrukturarbejder.

Stenkul anvendes altså ikke kun som brændsel, men også som råstof i metallurgi og kemisk industri. Brugen vurderes i stigende grad ud fra udledninger, miljøkrav og overgangen til renere teknologier. Kullens rolle vil derfor ændre sig mellem lande og brancher, men i bestemte industriprocesser er det fortsat et vigtigt råstof.