Lignit - Lignite
A barnaszén , amelyet gyakran barnaszénnek is neveznek , egy lágy, barna, éghető , üledékes kőzet, amely természetesen préselt tőzegből képződik . Ez egy széntartalma mintegy 25-35%, és ezt tartják a legalacsonyabb rangú a szén miatt viszonylag alacsony hő tartalom . A lignitet világszerte bányásszák, és szinte kizárólag tüzelőanyagként használják gőz-villamosenergia-termelésre .
A lignit elégetése kevesebb hőt termel a felszabaduló szén -dioxid és kén mennyiségéhez képest, mint a többi szén. Ennek eredményeként a környezetvédők a lignitet minősítették az emberi egészségre leginkább káros szénnek.
Jellemzők
A barnaszén barnásfekete színű, és száraz hamu nélkül 60-70 % széntartalommal rendelkezik. Azonban, annak benne rejlő nedvességtartalma néha olyan magas, mint 75 százalék és annak hamu tartalmát tartományok 6-19 százalék, szemben 6-12 százalék bitumenes szén . Ennek eredményeként a szén-dioxid-tartalom a beérkezéskor (azaz a benne rejlő nedvességet és ásványi anyagokat egyaránt) jellemzően mindössze 25-35 százalék.
A lignit energiatartalma nedves, ásványi anyag-mentes alapon 10-20 MJ/kg (9-17 millió BTU / rövid tonna ). Az Egyesült Államokban elfogyasztott lignit energiatartalma átlagosan 15 MJ/kg (13 millió BTU/tonna), a kapott adatok alapján. Az ausztráliai Viktóriában fogyasztott lignit energiatartalma nettó nedves alapon átlagosan 8,6 MJ/kg (8,2 millió BTU/tonna).
A lignit magas illóanyag-tartalommal rendelkezik, ami megkönnyíti a gáz- és folyékony kőolajtermékké való átalakítást, mint a magasabb rangú szenek. Sajnos magas nedvességtartalma és az öngyulladásra való hajlam problémákat okozhat a szállításban és a tárolásban. Azok a folyamatok, amelyek vizet távolítanak el a barnaszénből, a fekete szénnel azonos szintre csökkentik az öngyulladás kockázatát, növelik a barnaszén fűtőértékét feketeszén -egyenértékű tüzelőanyaggá, és jelentősen csökkentik a „sűrített” barnaszén kibocsátási profilját hasonló vagy jobb, mint a legtöbb fekete szén. A nedvesség eltávolítása azonban növeli a végső lignitüzemanyag költségeit.
A lignit gyorsan lebomlik, ha levegővel érintkezik. Ezt a folyamatot lazításnak vagy lazításnak nevezik .
Felhasználások
A legtöbb lignit villamos energia előállítására szolgál. Azonban kis mennyiségben használják a mezőgazdaságban , az iparban , sőt, sugárhajtóműként , ékszerekben . Az otthoni fűtéshez használt tüzelőanyagként való történelmi felhasználása folyamatosan csökkent, és ma már kevésbé fontos, mint az áramtermelés.
Üzemanyagként
A lignit gyakran megtalálható a felszín közelében elhelyezkedő vastag ágyásokban, így olcsón bányászható. A barnaszén azonban alacsony energiasűrűsége , morzsolódási hajlama és jellemzően magas nedvességtartalma miatt nem hatékony a szállításban, és nem forgalmazzák nagy mennyiségben a világpiacon a magasabb szénminőségekhez képest. Gyakran elégetett erőművek közelében a bányák, mint például Ausztrália Latrobe-völgy és megvilágítja „s Monticello növény Texasban. Elsősorban a lappangó magas nedvességtartalom és a barnaszén alacsony energiasűrűsége miatt a hagyományos barnaszénnel tüzelő erőművek szén- dioxid-kibocsátása általában sokkal magasabb egy megawattóra óránként , mint a hasonló legnagyobb szén-dioxid-kibocsátású erőművek esetében Ausztrália Hazelwood erőműve 2017. márciusában bezárásáig. A hagyományos barnaszénüzemek üzemeltetése, különösen a szalagbányászatgal kombinálva , politikailag vitás a környezetvédelmi szempontok miatt.
A Német Demokratikus Köztársaság nagymértékben támaszkodott a lignitre, hogy önellátó legyen , és végül energiaszükségletének 70% -át lignitből szerezte be. A lignit szintén fontos vegyipari alapanyag volt a Bergius-folyamat vagy a Fischer-Tropsch szintézis révén a kőolaj helyett, amelyet kemény valutáért kellett importálni, miután a Szovjetunió az 1970-es években megváltoztatta a politikát , amely korábban piaci áron szállított kőolajat árak. Keletnémet tudósok még konvertált lignit a koksz alkalmas kohászati felhasználásra (vö de: Braunkohlenhochtemperaturkoks a német Wikipedia), és sok a vasúti hálózat függött lignit akár gőzmozdonyok vagy villamosított vonalak többnyire táplált lignit származó erő. Az alábbi táblázat szerint Kelet -Németország volt a legnagyobb lignittermelő független államként.
2014 -ben Németország energiájának mintegy 12 százaléka, és konkrétan 27 százaléka Németország ligniterőműveiből származik, míg 2014 -ben Görögországban a lignit biztosította energiaigényének mintegy 50 százalékát. Németország bejelentette, hogy legkésőbb 2038 -ig megszünteti a lignit kivonását . Görögország megerősítette, hogy az utolsó szénerőmű 2025 -ben bezár, miután nyomást kapott az Európai Uniótól, és jelentős beruházásokat tervez a megújuló energiákba .
Otthoni fűtés
Lignit és használják a helyett vagy kombinációban tűzifa otthoni fűtés. Általában erre a célra brikettbe préselik . A szaga miatt, amelyet égetéskor kelt, a lignitet gyakran szegény emberek tüzelőanyagának tekintették a magasabb értékű keményszénhez képest. Németországban a brikett továbbra is könnyen hozzáférhető a végfelhasználók számára a lakberendezési üzletekben, mint például az Obi vagy a Hornbach, de a szupermarketekben is, mint a Rewe .
A mezőgazdaságban
A lignit környezetbarát felhasználása a mezőgazdaságban történik. A lignit értéke lehet környezetbarát talajmódosítás , amely javítja a kationcserét és a foszfor hozzáférhetőségét a talajban, miközben csökkenti a nehézfémek hozzáférhetőségét, és jobb lehet, mint a kereskedelmi K -humán. A lignit pernye, amelyet a lignit égetésével termelnek az erőművekben, értékes lehet talajjavításként és műtrágyaként is. Azonban hiányoznak a szigorú tanulmányok a lignittermékek hosszú távú előnyeiről a mezőgazdaságban.
A lignit felhasználható a növényi kártevőket elnyomó biológiai védő mikrobák termesztésére és elosztására is . A szén növeli a talaj szerves anyagát, míg a biológiai kontroll mikrobák alternatívát jelentenek a kémiai peszticidekkel szemben.
A Leonardit huminsavban gazdag talajjavító , amely a lignit természetes oxidációja során keletkezik a Föld felszíne közelében.
Fúróiszapban
A kvaterner aminnal való reakció során aminnal kezelt lignitnek (ATL) nevezett termék keletkezik, amelyet a fúróiszapban használnak, hogy csökkentsék a folyadékveszteséget a fúrás során.
Ipari adszorbensként
A barnaszén felhasználható ipari adszorbensként . A kísérletek azt mutatják, hogy a metilén -kék adszorpciója az ipar által jelenleg használt aktív széntartományba esik .
Az ékszerekben
A jet a lignit egyik formája, amelyet drágakőként használtak. A legkorábbi sugárhajtású műtárgyak i. E. 10 000 -ből származnak, és a sugárhajtóművet széles körben használták nyakláncokban és más dísztárgyakban Nagy -Britanniában az újkőkortól a római Nagy -Britannia végéig . Jet rövid ébredést élt meg a viktoriánus Nagy -Britanniában .
Geológia
A lignit részben bomlott növényi anyag vagy tőzeg felhalmozódásával kezdődik. A tőzeg a legegyszerűbben azokon a területeken halmozódik fel, ahol bőséges a nedvesség, lassú a talajfelszín süllyedése, és nem zavarják a folyók vagy az óceánok. A tőzegmocsarak egyébként nagyon sokféle éghajlaton és földrajzi környezetben találhatók. Ilyen körülmények között a terület vízzel telített marad, amely elfedi az elhalt növényi anyagokat és megvédi azt a légköri oxigén általi lebomlástól. Az anaerob baktériumok folytathatják a tőzeg lebontását, de ez a folyamat lassú, különösen savas vízben. Ha a tőzeget más üledékek temetik el, a biológiai lebomlás lényegében leáll, és a további változások a temetésből származó magasabb hőmérséklet és nyomás következtében következnek be.
A lignit tőzegből képződik, amely nem tapasztalt mély temetést és melegítést. 100 ° C (212 ° F) alatti hőmérsékleten alakul ki, elsősorban biokémiai lebomlás útján. Ide tartozik a humifikáció, amelyben a mikroorganizmusok szénhidrogéneket vonnak ki a tőzegből, és huminsavak keletkeznek. A huminsavak savanyúbbá teszik a környezetet, ami lassítja a további bakteriális bomlást. A humifikáció még mindig hiányos a lignitben, és csak akkor fejeződik be, amikor a szén eléri a bitumenes minősítést. A szerves anyag legjellemzőbb kémiai változása a lignit képződése során a C = O és COR funkcionális csoportok számának éles csökkenése.
A barnaszén-betétek jellemzően fiatalabbak, mint a magasabb rangú szenek, többségük a harmadkori időszakban képződött .
Kivonás
A lignit gyakran a felszín közelében található vastag ágyakban található. Ezeket olcsón lehet kitermelni a felszíni bányászat különféle formáival , bár ez súlyos környezeti károkat okozhat. Az Egyesült Államokban és más országokban érvényes előírások előírják, hogy a felszíni kitermelésű földeket a bányászat befejezése után vissza kell állítani eredeti termelékenységükbe.
A lignit szalagos bányászata az Egyesült Államokban fúrással kezdődik, hogy megállapítsák a felszín alatti medrek kiterjedését. A termőtalajokat és az altalajokat megfelelően el kell távolítani, és vagy a korábban kitermelt területek visszanyerésére kell használni, vagy a későbbi helyreállításhoz tárolni kell. A kotrógép és a teherautó túlterhelésének eltávolítása előkészíti a területet a húzószalag -túlterhelés eltávolítására, hogy feltárja a lignitágyakat. Ezeket speciálisan felszerelt traktorokkal ( szétszaggatás ) bontják szét, majd homlokrakodók segítségével rakják be az alsó billenőkocsikba .
A barnaszén eltávolítása után a helyreállítás magában foglalja a bányatörmeléknek az eredeti talajfelülethez (a hozzávetőleges eredeti kontúrhoz vagy AOC -hoz) hasonló közelítését. Az altalaj és a termőtalaj helyreáll, és a talajt különböző füvekkel újratelepítik. A bányászati társasággal szemben legalább tíz évig teljesítési biztosítékot tartanak fenn a bányászati műveletek befejezése után, hogy garantálják a föld teljes termelékenységének helyreállítását.
Erőforrások és tartalékok
Az országok listája lignit tartalékok szerint
Országok | Lignit tartalékok (millió tonna) |
---|---|
Oroszország | 90447 |
Ausztrália | 76508 |
Németország | 35900 |
Egyesült Államok | 30003 |
Indonézia | 11728 |
pulyka | 10975 |
Kína | 8128 |
Szerbia | 7112 |
Új Zéland | 6750 |
Lengyelország | 5865 |
Ausztrália
A Latrobe-völgy a Victoria , Ausztrália , tartalmaz becsült tartalékainak mintegy 65 milliárd tonna barnaszén. A letét az ismert világtartalékok 25 százalékának felel meg. A szénvarratok akár 98 méter vastagságúak, a több szénvarrás gyakran gyakorlatilag folyamatos, akár 230 méteres barnaszénvastagságot ad. A varratokat nagyon kevés túlterhelés borítja (10–20 méter).
Észak Amerika
A legnagyobb barnaszén -lerakódások Észak -Amerikában az Öböl -parti barnaszén és a Fort Union lignitmező. Az Öböl barnaszén található egy sávban futó Texas , hogy Alabama nagyjából párhuzamosan az Öböl. A Fort Union lignitmezővel húzódik Észak-Dakota és Saskatchewan . Mindkettő fontos kereskedelmi lignitforrás.
Típusok
A lignit két típusra osztható. Az első a xiloid lignit vagy fosszilis fa , a második forma a kompakt lignit vagy a tökéletes lignit.
Bár a xiloid -lignit néha szívóssággal és közönséges fa megjelenéssel rendelkezik, látható, hogy az éghető fás szövet nagymértékben megváltozott. Ez visszavezethető finom porrá eldörzsöljük , és ha benyújtották a keresetet egy gyenge megoldás a hamuzsír , a hozamok jelentős mennyiségű huminsav . A Leonardit a lignit oxidált formája, amely magas huminsavat is tartalmaz.
A Jet a keményített, drágakőhöz hasonló lignit forma, amelyet különféle ékszerekben használnak.
Termelés
Németország a legnagyobb lignitgyártó, ezt követi Kína , Oroszország és az Egyesült Államok . A lignit az összes amerikai széntermelés 8% -át tette ki 2019 -ben.
Ország vagy terület | 1970 | 1980 | 1990 | 2000 | 2010 | 2011 | 2012 | 2013 | 2014 | 2015 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Kelet Németország | 261 | 258,1 | 280 | |||||||
Németország | 108 | 129,9 | 107,6 | 167,7 | 169 | 176,5 | 185,4 | 183 | 178,2 | 178,1 |
Kína | - | 24.3 | 45.5 | 47,7 | 125.3 | 136.3 | 145 | 147 | 145 | 140 |
Oroszország | 145 | 141 | 137.3 | 87,8 | 76.1 | 76.4 | 77,9 | 73 | 70 | 73.2 |
Kazahsztán | 2.6 | 7.3 | 8.4 | 5.5 | 6.5 | 6.6 | - | |||
Üzbegisztán | 2.5 | 3.4 | 3.8 | 3.8 | - | - | - | |||
Egyesült Államok | 5 | 42.8 | 79,9 | 77,6 | 71,0 | 73.6 | 71.6 | 70.1 | 72.1 | 64.7 |
Lengyelország | - | 36,9 | 67,6 | 59,5 | 56,5 | 62,8 | 64.3 | 66 | 63,9 | 63.1 |
pulyka | - | 14.5 | 44.4 | 60,9 | 70,0 | 72,5 | 68.1 | 57,5 | 62.6 | 50,4 |
Ausztrália | - | 32,9 | 46 | 67.3 | 68.8 | 66.7 | 69.1 | 59,9 | 58,0 | 63,0 |
Görögország | - | 23.2 | 51.9 | 63,9 | 56,5 | 58.7 | 61.8 | 54 | 48 | 46 |
India | - | 5 | 14.1 | 24.2 | 37,7 | 42.3 | 43.5 | 45 | 47.2 | 43.9 |
Indonézia | - | - | - | - | 40,0 | 51.3 | 60,0 | 65,0 | 60,0 | 60,0 |
Csehszlovákia | 82 | 87 | 71 | |||||||
Cseh Köztársaság | 50.1 | 43.8 | 46,6 | 43.5 | 40 | 38.3 | 38.3 | |||
Szlovákia | 3.7 | 2.4 | 2.4 | 2.3 | - | - | - | |||
Jugoszlávia | - | 33.7 | 64.1 | |||||||
Szerbia | 35.5 | 37,8 | 40,6 | 38 | 40.1 | 29.7 | 37.3 | |||
Koszovó | 8.7 | 9 | 8.7 | 8.2 | 7.2 | 8.2 | ||||
Észak -Macedónia | 7.5 | 6.7 | 8.2 | 7.5 | - | - | - | |||
Bosznia és Hercegovina | 3.4 | 11 | 7.1 | 7 | 6.2 | 6.2 | 6.5 | |||
Szlovénia | 3.7 | 4 | 4.1 | 4 | - | - | - | |||
Montenegró | 1.9 | 2 | 2 | - | - | - | ||||
Románia | - | 26.5 | 33.7 | 29 | 31.1 | 35.5 | 34.1 | 24.7 | 23.6 | 25.2 |
Bulgária | - | 30 | 31.5 | 26.3 | 29.4 | 37.1 | 32.5 | 26.5 | 31.3 | 35,9 |
Albánia | - | 1.4 | 2.1 | 30 | 14 | 9 | 20 | - | - | - |
Thaiföld | - | 1.5 | 12.4 | 17.8 | 18.3 | 21.3 | 18.3 | 18.1 | 18 | 15.2 |
Mongólia | - | 4.4 | 6.6 | 5.1 | 8.5 | 8.3 | 9.9 | - | - | - |
Kanada | - | 6 | 9.4 | 11.2 | 10.3 | 9.7 | 9.5 | 9.0 | 8.5 | 10.5 |
Magyarország | - | 22.6 | 17.3 | 14 | 9.1 | 9.6 | 9.3 | 9.6 | 9.6 | 9.3 |
Észak Kórea | - | 10 | 10.6 | 7.2 | 6.7 | 6.8 | 6.8 | 7 | 7 | 7 |
Forrás: World Coal Association · US Energy Information Administration · BGR bund.de Energiestudie 2016 · 1970 -es adatok a World Coal -tól (1987)
- nincs adat |
Képtár
Lásd még
Hivatkozások
Külső linkek
- "Szén és lignit belföldi fogyasztás" . Globális energiastatisztikai évkönyv. 2016.
- Földrajz működésben - ír esettanulmány
- Fénykép a lignitről
- Hideg: Lignit víztelenítési folyamat