Dove si usa il carbone fossile. Campi e ambiti di applicazione

Il carbone fossile e stato a lungo una delle principali fonti di calore ed energia. Oggi la sua importanza dipende dalla regione e dal settore: nella produzione elettrica viene gradualmente limitato per esigenze ambientali, ma nella metallurgia, nell'industria chimica e in alcuni processi tecnologici il carbone e i suoi prodotti di lavorazione restano richiesti.

Che cos'e il carbone fossile e come viene estratto?

Il carbone fossile e un combustibile fossile solido, di solito nero o marrone scuro. Si forma dai resti di materia organica vegetale che, nel corso di milioni di anni, si trasformano in roccia carboniosa sotto pressione, temperatura e processi geologici. Questo processo si chiama carbonificazione. Il carbone e composto soprattutto da carbonio, ma la composizione precisa dipende da rango, contenuto di ceneri, umidita e quantita di zolfo, idrogeno, ossigeno e azoto. Per il carbone metallurgico sono particolarmente importanti la capacita di cokefazione e l'agglomerabilita.

L'industria carbonifera occupa un posto importante nel settore estrattivo. I metodi di estrazione dipendono dalla profondita del giacimento, dallo spessore del filone, dalla geologia e dalla convenienza economica. Quando il carbone si trova vicino alla superficie si usa l'estrazione a cielo aperto; i filoni piu profondi vengono coltivati in miniere sotterranee. Nei diversi paesi si impiegano longwall mining, sistemi a camere e pilastri, brillamento e metodi meccanizzati.

Tipi e marche di carbone fossile

La divisione del carbone fossile in tipi viene effettuata sulla base di molti criteri: colore, dimensione, componente strutturale e genetica, tecnologia di trattamento e cosi via.

Esiste una marcatura generalmente accettata per tutto il carbone estratto e usato nella produzione, compreso quello fossile. Cosi, il carbone fossile puo essere a lunga fiamma (D), gas (G), grasso (Zh), da coke (K), magro (T) e cosi via. Parte del carbone estratto viene marcata anche come intermedia, per esempio gas-grasso. Inoltre in alcuni paesi si usa una propria marcatura, ad esempio negli Stati Uniti e in Giappone.

In quali settori si usa il carbone fossile?

Il carbone fossile viene usato come combustibile, materia prima tecnologica e fonte di prodotti di lavorazione. La cokefazione e particolarmente importante per metallurgia e industria chimica, ma non tutti gli impieghi del carbone sono legati a questo processo. Vediamo i principali settori piu in dettaglio:

1. Energia e combustibili. Il carbone viene usato nelle centrali termoelettriche, nelle caldaie e in alcuni forni industriali. Esistono anche tecnologie per ottenere combustibili liquidi dal carbone, tramite liquefazione diretta e indiretta, ma il loro impiego e limitato e dipende da economia, disponibilita di petrolio e requisiti ambientali.
2. Metallurgia. Il carbone da coke viene trasformato in coke metallurgico. Questo serve come combustibile e agente riducente nella produzione di ghisa in altoforno, ed e usato anche in alcuni processi di fonderia e ferroleghe.
3. Industria chimica. Durante la cokefazione si ottengono gas di cokeria, catrame di carbone, prodotti ammoniacali e altri sottoprodotti. Dal catrame si ricavano pece, naftalene, composti fenolici e frazioni aromatiche usate nell'industria chimica, nei materiali, negli elettrodi, nei rivestimenti protettivi e in alcune plastiche.
4. Agricoltura e materiali per il suolo. Il carbone fossile in se non e un fertilizzante comune. In agricoltura possono essere usati alcuni prodotti della lavorazione del carbone, composti ammoniacali, materiali umici o additivi carboniosi, ma l'applicazione dipende da composizione e tecnologia di produzione.
5. Trasporti e costruzioni. Storicamente il carbone e stato molto usato come combustibile ferroviario. Oggi il suo ruolo nei trasporti e minore, ma prodotti della lavorazione del carbone, coke, catrami, pece e materiali da cenere e scorie possono essere impiegati nella costruzione stradale, nei rivestimenti industriali e in alcune opere infrastrutturali.

Come si vede, il carbone fossile viene usato non solo come combustibile, ma anche come materia prima per metallurgia e industria chimica. Allo stesso tempo il suo uso viene valutato sempre piu in base a emissioni, norme ambientali e passaggio a tecnologie piu pulite. Per questo il ruolo del carbone cambiera a seconda di paesi e settori, anche se in alcuni processi industriali resta per ora una materia prima importante.