Carvão mineral

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Carvão fóssil

O carvão mineral é uma rocha sedimentar combustível, de cor preta ou marrom, que ocorre em estratos chamados camadas de carvão. As formas mais duras, como o antracito, podem ser consideradas rochas metamórficas devido à posterior exposição à temperatura e pressão elevadas. É composto basicamente por carbono, enxofre, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio, além de elementos vestigiais^{[carece de fontes]}. Quanto maior o teor de carbono, mais puro se considera. Existem quatro tipos principais de carvão mineral: turfa, linhito, hulha e antracito (em ordem crescente do teor de carbono). É extraído do solo por mineração a céu aberto ou subterrânea.

Entre os diversos combustíveis produzidos e conservados pela natureza sob a forma fossilizada, acredita-se ser o carvão mineral o mais abundante. Com o coque e o alcatrão de hulha, seus subprodutos são vitais para muitas indústrias modernas.

Utilização do carvão vegetal

Utilizado para viabilizar o funcionamento das máquinas a vapor. Atualmente, o uso do mineral diminuiu, visto que outras fontes de energia têm sido mais exploradas, como o petróleo e o gás natural. Há também uma tendência mundial que visa a substituir o uso de fontes não renováveis, como o carvão mineral e o petróleo, por fontes alternativas de energia, como a energia solar e a energia eólica.

Segundo a Agência Internacional de Energia, o carvão mineral corresponde a 41% da produção total de energia elétrica, sendo, portanto, a fonte mais utilizada no mundo para esse fim. Contudo, a produção de carvão mineral não é proporcional à sua disponibilidade, estando a indústria de petróleo à frente do sistema produtivo.

O uso do carvão mineral está relacionado às suas propriedades, como o poder calorífico que possibilita a geração de energia por meio da queima. De acordo com o Departamento Nacional de Produção Mineral (DNPM), os carvões que possuem menor poder calorífico são destinados à geração de eletricidade. Já os carvões de maior poder calorífico, são utilizados para a produção de ferro metálico e aço, como também em construções civis. Esses últimos, por causa de sua combustão lenta, também destinam-se ao uso doméstico.

De acordo com o Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais (CPRM), os principais usos do carvão mineral, segundo sua classificação, são:

Turfa: ao retirar a umidade desse tipo de carvão, é cortado em blocos e, posteriormente, utilizado em fornalhas, termoelétricas, para obtenção de parafinas, de alcatrão (mistura de hidrocarbonetos aromáticos), de cera, de amônia, entre outras substâncias.

Linhitos: após sua secagem, esse tipo de carvão é utilizado em gasogênios industriais e para obter subprodutos como o alcatrão, ceras e parafinas. A cinza proveniente da combustão do linhito pode ser destinada à produção de cerâmicas.

Hulha: é usada diretamente em forno em usinas termoelétricas, na obtenção de alcatrão, sendo a hulha sua principal fonte natural.

Antracito: é o tipo de carvão utilizado como combustível, gerando pouca fuligem. Apesar de queimar com facilidade, sua combustão é lenta, sendo, assim, destinado ao uso doméstico e também para a fabricação de filtros de água.

Formação do carvão fóssil

O carvão fóssil foi formado pelos restos soterrados de plantas tropicais e subtropicais, especialmente durante os períodos Carbonífero e Permiano.

As alterações climáticas registradas no mundo explicam porque o carvão ocorre em todos os continentes, mesmo na Antártida. Segundo a visão tradicional, os depósitos carboníferos se formaram de restos de plantas acumuladas em pântanos, que se decompuseram, fazendo surgir as camadas de turfa.

A elevação do nível das águas do mar ou o rebaixamento da terra provocaram o afundamento dessas camadas sob sedimentos marinhos, cujo peso comprimiu a turfa, transformando-a, sob elevadas temperaturas, em carvão. Apenas o carvão de cor marrom (linhitos) têm origem estritamente a partir de plantas.

Empregam-se, em geral, dois métodos para determinar a composição dos carvões: a "análise elementar", estabelece as porcentagens totais dos elementos presentes (carbono, hidrogênio, oxigênio, enxofre e nitrogênio); e a "análise aproximada" fornece uma estimativa empírica das quantidades de umidade, cinza e materiais voláteis, e de carbono fixo. Os carvões classificam-se ou ordenam-se de acordo com o seu conteúdo de carbono fixo, cuja proporção aumenta à medida que o minério se forma. Em ordem ascendente, os principais tipos são: linhito, que se desgasta rapidamente, pode incendiar-se espontaneamente e tem baixo valor calorífico; é usado sobretudo na Alemanha e na Austrália; carvão sub-betuminoso, utilizado principalmente em estações geradoras; carvão betuminoso, o tipo mais comum e que, transformado frequentemente em coque tem amplo emprego industrial; o antracito, um carvão lustroso, de combustão lenta, excelente para uso doméstico.

Consequências do uso do carvão

Embora utilizado como combustível, em Gales, na Grã-Bretanha, desde o segundo milênio a.C., o carvão só começou a ser minerado de forma mais ou menos sistemática na Europa por volta do século XIII, época em que já era conhecido dos índios norte-americanos. A primeira mina comercial de carvão da América foi aberta em RichmondPredefinição:Desambiguação necessária, nos EUA em 1745, e o antracito começou a ser extraído principalmente na região de Wilkes-Barre, no nordeste da Pensilvânia, em 1775 e não continuou depois de 1820. A revolução industrial ampliou a demanda do minério, que só reduziu no século XX, com a difusão do emprego do petróleo como combustível e marcando seu fim com o fechamento das minas de carvão em 2015. As reservas mundiais de carvão são estimadas em cerca de sete trilhões de toneladas, o suficiente para atender a demanda durante alguns séculos, nas taxas de consumo atuais.

A queima de carvão para obtenção de energia produz efluentes altamente tóxicos como por exemplo o mercúrio e outros metais pesados como vanádio, cádmio, arsênio e chumbo. Além disso, a libertação de dióxido de carbono causa poluição na atmosfera, agravando o aquecimento global e contribuindo para a chuva ácida. Na década de 1950, a poluição atmosférica devido ao uso do carvão causou elevado número de mortes e deixou milhares de doentes em Londres, durante "o grande nevoeiro de 1952".

Entrepostos de carvão no Brasil

Existem doze entrepostos instalados com capacidade de armazenar oito milhões de toneladas de carvão mineral, sendo que o de Tubarão, Santa Catarina, é para seis milhões de toneladas, ocupando uma área de 120 hectares.

Maiores produtores

Os maiores produtores de carvão mineral são a China, os Estados Unidos, a Austrália, a Rússia e a Indonésia. A China, sozinha, produz quase metade do carvão mineral do mundo, tendo produzido em 2008, 2,761 bilhões de toneladas.

Os maiores exportadores são a Austrália, a Indonésia, o Canadá, os Estados Unidos e a Rússia.

Produção de carvão por países e anos (milhões de toneladas)

País	2003	2004	2005	2006	2007	2008	2009	2010	%	Reservas (anos)
Predefinição:Country data China	1834.9	2122.6	2349.5	2528.6	2691.6	2802.0	2973.0	3240.0	48.3 %	35
Estados Unidos	972.3	1008.9	1026.5	1054.8	1040.2	1063.0	975.2	984.6	14.8 %	241
União Europeia	637.2	627.6	607.4	595.1	592.3	563.6	538.4	535.7	4.3 %	105
Austrália	350.4	364.3	375.4	382.2	392.7	399.2	413.2	423.9	6.3 %	180
Rússia	276.7	281.7	298.3	309.9	313.5	328.6	301.3	316.9	4.7 %	495
Indonésia	114.3	132.4	152.7	193.8	216.9	240.2	256.2	305.9	5.0 %	18
África do Sul	237.9	243.4	244.4	244.8	247.7	252.6	250.6	253.8	3.8 %	119
Alemanha	204.9	207.8	202.8	197.1	201.9	192.4	183.7	182.3	1.2 %	223
Polónia	163.8	162.4	159.5	156.1	145.9	144.0	135.2	133.2	1.5 %	43
Cazaquistão	84.9	86.9	86.6	96.2	97.8	111.1	100.9	110.8	1.5 %	303
Total mundial	5,301.3	5,716.0	6,035.3	6,342.0	6,573.3	6,795.0	6,880.8	7,273.3	100 %	119

Ver também

• Aquecimento global
• Cavalete do Poço de São Vicente
• Combustível
• Etanol de carvão
• Gases do efeito estufa
• Mecanismo de desenvolvimento limpo
• Mudança do clima
• O grande nevoeiro de 1952
• Poluição atmosférica
• Protocolo de Quioto
• São Pedro da Cova