Batubara Berbeza dalam Komposisi, Penggunaan Global dan Nilai Tenaga
Batu arang komposisi yang berbeza-beza digunakan sebagai bahan bakar fosil yang mudah terbakar untuk menjana elektrik dan menghasilkan keluli di seluruh dunia. Ia telah menjadi sumber tenaga yang paling cepat berkembang di seluruh dunia pada abad ke-21, menurut Agensi Tenaga Antarabangsa.
Mengenai Pengeluaran Batubara
Orang tidak "menghasilkan" arang batu. Proses geologi dan pembusukan bahan organik mencipta ribuan tahun. Ia dilombong dari formasi bawah tanah atau "lipit," melalui terowong bawah tanah, atau dengan mengeluarkan kawasan besar permukaan bumi. Arang batu yang digali harus dibersihkan, dibasuh, dan diproses untuk mempersiapkannya untuk kegunaan komersial.
China kini menghasilkan lebih banyak arang batu dari mana-mana negara lain di dunia, walaupun rizab terbukti berada di tangga keempat di belakang Amerika Syarikat, Rusia, dan India. IEA menganggarkan bahawa bekalan global perlu meningkat pada kadar kira-kira 0.6 peratus menjelang 2020.
Pengeksport dan Pembuat Batubara
Australia menduduki senarai pengeksport di seluruh dunia, setelah menghantar 298 juta metrik tan arang batu di luar negara pada tahun 2010. Indonesia dan Rusia menduduki tempat kedua dan ketiga, masing-masing mengeksport 162 dan 109 juta metrik tan. Amerika Syarikat datang keempat keempat, dengan mengirimkan 74 juta tan metrik di luar batasnya pada tahun yang sama.
Reliance on Coal
Afrika Selatan bergantung paling banyak kepada arang batu, dengan mengambil 93 peratus kuasa elektriknya daripada sumber tenaga ini. China dan India juga sangat bergantung kepada arang batu untuk jumlah tenaga yang besar masing-masing sebanyak 79 dan 69 peratus. AS mengambil 45 peratus daripada tenaga elektriknya dari sumber ini, menduduki tempat ke-11 di daftar global negara-negara yang menjana kuasa dari sumber ini.
Jenis-jenis Arang dan Lembut
Batu arang jatuh ke dalam dua kategori utama : keras dan lembut. Arang batu lembut juga dikenali sebagai arang batu atau lignit. China menghasilkan arang batu yang lebih keras daripada negara lain dengan faktor kira-kira tiga. Kekalahan 3,162 juta metrik tan arang batu keras yang dikeluarkan oleh China membekalkan pengeluaran pengeluar peringkat kedua dan ketiga - AS pada 932 juta metrik tan dan India pada 538 juta metrik tan.
Jerman dan Indonesia hampir mengikat penghormatan penghormatan tertinggi dalam pengeluaran arang batu lembut. Negara-negara ini menggali 169 juta dan 163 juta tan metrik masing-masing.
Coking Coal Versus Steam Coal
Arang batu coking, juga dikenali sebagai arang batu logam, mempunyai kandungan sulfur dan fosforus yang rendah dan boleh menahan haba yang tinggi. Arang kokas dimasukkan ke dalam ketuhar dan tertakluk kepada pyrolysis bebas oksigen, satu proses yang memanaskan arang batu kepada kira-kira 1,100 darjah Celcius. Ia meleleh dan menghalau sebatian dan kekotoran yang tidak menentu untuk meninggalkan karbon tulen. Karbon yang panas, disucikan, cair menguatkan menjadi benjolan yang disebut "kokas" yang boleh dimasukkan ke dalam relau letupan bersama dengan bijih besi dan batu kapur untuk menghasilkan keluli.
Arang wap, juga dikenali sebagai arang termal, sesuai untuk pengeluaran tenaga elektrik.
Arang wap dijadikan serbuk halus yang membakar dengan cepat pada suhu tinggi dan digunakan di loji kuasa untuk memanaskan air dalam dandang yang menjalankan turbin stim. Ia juga boleh digunakan untuk menyediakan pemanasan ruang untuk rumah dan perniagaan.
Tenaga di Batu Bara
Semua jenis arang batu mengandungi karbon tetap, yang memberikan tenaga tersimpan dan jumlah kelembapan, abu, bahan tidak menentu, raksa dan belerang. Oleh kerana sifat fizikal dan kualiti arang batu bervariasi secara meluas, loji janakuasa arang batu mesti direkayasa untuk menampung sifat-sifat khusus bahan mentah yang ada dan untuk mengurangkan pelepasan pencemar seperti belerang, raksa, dan dioksin.
Potensi tenaga tersimpan di dalam arang batu digambarkan sebagai "nilai kalori," "nilai pemanasan" atau "kandungan haba." Ia diukur dalam Btu atau MJ / kg. Btu bermaksud unit termal British, jumlah haba yang akan memanaskan kira-kira 0.12 gelen AS - satu paun air - dengan satu darjah Fahrenheit pada paras laut.
Btu kadang kala ditulis sebagai BTU.
MJ / kg bermaksud millijoule per kilogram dan jumlah tenaga yang disimpan dalam kilogram. Ini adalah ungkapan kepadatan tenaga untuk bahan api yang diukur dengan berat.
Arang melepaskan tenaga haba atau panas apabila ia dibakar, bersama dengan karbon dan abu. Ash terdiri daripada mineral seperti besi, aluminium , batu kapur, tanah liat, dan silika, serta unsur surih seperti arsenik dan kromium.
Jenis Batu Bara Berbanding dan Peringkat
Organisasi piawaian antarabangsa ASTM telah mengeluarkan kaedah penarafan untuk mengklasifikasikan gred arang yang terbentuk daripada bahan humic berasaskan gambut biodegradasi dan bahan organik atau vitrinit. Peringkat batubara adalah berdasarkan pada metamorfosis geologi, karbon tetap, dan nilai kalori. Ia dikenali sebagai Klasifikasi Standard ASTM D388 - 05 oleh Arang.
Bagaimanakah jenis ini membandingkan? Sebagai peraturan umum, arang batu yang lebih keras, semakin tinggi nilai tenaga dan pangkatnya. Berikut adalah perbandingan perbandingan empat jenis arang batu dari karbon dan kepadatan paling padat hingga paling tidak padat:
| Kedudukan | Jenis Arang | Nilai Kalori (MJ / kg) |
|---|---|---|
| # 1 | Anthracite | 30 milliar setiap kilogram |
| # 2 | Bituminous | 18.8-29.3 millijoule setiap kilogram |
| # 3 | Sub-bituminous | 8.3-25 millijoule setiap kilogram |
| # 4 | Lignit (arang coklat) | 5.5-14.3 milliar setiap kilogram |