Сфери застосування кам’яного вугілля
Близько 25% об’єму кам’яного вугілля, що споживається, використовується для технологічних цілей на промислових підприємствах. Його переробляють або використовують як сировину для коксу. Інші 75% йдуть на виконання енергетичних завдань. При цьому більше половини цього обсягу використовується в теплових електричних станціях , а решта – у районних та промислових котельнях, а також для комунально-побутових, сільськогосподарських, будівельних та інших потреб. Кам’яне вугілля затребуване у багатьох країнах світу. З кожним роком обсяги його використання лише зростають.
А тепер перерахуємо основні сфери застосування кам’яного вугілля:
- Для опалення
- Для отримання рідкого палива
- Інші галузі використання
Нижче ми розповімо докладніше про кожне призначення.
Для опалення
Основне застосування кам’яного вугілля – це опалення будівель та приміщень. Його використовують і для пічного опалення приватних будинків, і для промислових котелень.
У цій сфері кам’яне вугілля має масу переваг:
- Одна закладка палива в казан горить протягом 10-12 годин.
- Сировину можна використовувати і в стаціонарних печах, і переносних котлах.
- У кам’яного вугілля висока теплота згоряння – кращим вважається той, у якого показник тепловіддачі вище 4700 ккал / кг .
- Паливо легко перевозити та зберігати.
- Для опалення кам’яним вугіллям не потрібно споруджувати складні конструкції. Так, наприклад, газу прокладають газопровід, електричного опалення – електричну мережу. У випадку вугілля все це не потрібно.
Розглядаючи переваги використання кам’яного вугілля, не можна не сказати про те, що при згоранні з нього утворюються пароподібні та газоподібні леткі продукти. Вони негативно впливають на довкілля. При згорянні можна побачити сірувато-жовтий, світло-сірий або темно-сірий дим. У деревного палива він легкий і піднімається вгору, а у кам’яного вугілля він темніший і важко розсіюється в атмосферних шарах.
Негативні наслідки використання кам’яного вугілля проявляються тим , що у ґрунті осідають шкідливі сполуки. Потім вони потрапляють у рослинні культури, а потім по харчовому ланцюжку в організм тварин та людини. Тому застосування кам’яного вугілля низької якості може негативно вплинути на здоров’я людей. Тому перед продажем матеріал перевіряються фахівцями Росспоживнагляду.
Для того, щоб опалення кам’яним вугіллям було ефективним, при виборі враховується багато факторів:
- Площа об’єкту
- Товщина та матеріал стін
- Тип та стан дверей та вікон
- Вид котла або печі
- Схема закладки сировини
- Тривалість холодного періоду та температура в регіоні
Для отримання рідкого палива
Головна проблема під час використання кам’яного вугілля – це багато залишкових продуктів горіння. Це призвело до того, що вчені створили способи одержання рідкого палива з вугілля. Такий синтетичний паливний продукт має зручнішу форму спалювання і не містить багато шкідливих компонентів.
Є два перевірені способи:
- Гідрування
- Газифікація
Далі ми розглянемо кожний спосіб.
Гідрування
Для отримання 800 кг палива беруть 1 т кам’яного вугілля. Для процесу головне, щоб у куті містилося 35% летких елементів. Процес гідрогенізації передбачає, що у вугілля додають бракує водень. З цією метою сировину поміщають у автоклав та нагрівають. Всередині температура становить 500 ° С, а тиск – 200 Бар. За такої методики отримання рідкого палива сировина проходить в автоклаві дві фази – рідку та парову. Вугілля насичується воднем і відбувається розпад складних органічних сполук на прості. На виході виходить синтетичний бензин чи дизельне паливо. Тепер можна зрозуміти наскільки складно таке виробництво. Самостійно налагодити його не вдасться.
Газифікація
Вона є розкладанням твердопаливної продукції на гази. Для отримання палива їх потім трансформують у рідкий вигляд. Є кілька способів газифікації вугілля.
Перший метод – Фішера-Тропша. Він трудомісткий і потребує складного обладнання. Це нерентабельно, бо витрачається багато кам’яного вугілля. І виходить, що готовий бензин купити набагато дешевше. До того ж у процесі газифікації виділяється величезна кількість у глекислого газу, а це небезпечно.
Другий спосіб – термічний. Він має на увазі нагрівання сировини без кисню. Для нього теж потрібне спеціальне обладнання, оскільки температура трансформації вугілля газ дорівнює 1200°С. Головна перевага термічної газифікації полягає в тому, що одна частина газу йде на підігрів сировини, а інша на синтез палива. Це мінімізує витрати, адже кам’яне вугілля підігріває себе саме.
Усі способи одержання палива з кам’яного вугілля організуються лише у промислових умовах. Вдома це зробити неможливо та зовсім небезпечно.
Інші галузі використання
Кам’яне вугілля знайшло своє застосування і в інших областях.
Після первинної переробки з нього одержують:
- Кокс
- Кам’яновугільну смолу
- Аміак
Потім на основі цієї сировини виготовляють толуол, бензол, карбід кальцію, нафталін, антрацен. У свою чергу, ці компоненти входять до складу такої продукції як парфумерні засоби, розчинники, пластмаси, лікарські препарати, оцтова кислота, фарби, вибухові речовини. Тобто навіть такі звичні нам парфуми , столовий оцет та деякі ліки – це похідне кам’яного вугілля.
У решті сфер життя використовувати кам’яне вугілля потрібно вкрай обережно. У деяких випадках застосовувати його небажано. Так, цей матеріал не підходить для мангалу, на ньому не можна смажити шашлик, його не використовують для розпалювання звичайних багать, не додають у кальян. З чим це пов’язано?
Справа в тому, що у кам’яного вугілля висока температура горіння та великий вміст летких речовин. А щоб його розпалити самотужки, треба сильно постаратися. До того ж, у матеріалі є домішки важких металів та небезпечних речовин. Так, їхній відсоток вкрай малий , але він є. З цієї причини, до речі, не варто давати золу кам’яного вугілля як підживлення тваринам. І тут краще використовувати золу безпечного деревного вугілля. Також кам’яне вугілля не застосовується у будівельних та дорожніх роботах, у благоустрої території.
Як війна змінила українську вугільну галузь Вугілля на вагу золота.
Європа поспіхом шукає альтернативу паливу з РФ
З 1 серпня у Європі набуло чинності ембарго на закупівлю вугілля в Росії. Усі поточні контракти з постачальниками до завершено, а нові до підписання не плануються. Такими є наслідки прийняття п’ятого пакету санкцій через війну в Україні. Найбільше через цей крок постраждають Німеччина, яка була одним із головних імпортерів російського вугілля, а також Польща, Нідерланди та Кіпр. ФРН готується до наслідків від ембарго: теплом від вугільних електростанцій обігрівається кожне четверте домоволодіння країни. Ми розібралися в тому, де ФРН купуватиме вугілля, і що станеться, якщо постачання запізниться.
Заміна із Казахстану
Німеччина – один із головних імпортерів російської сировини до ЄС – миттю втратила половину постачання вугілля. У 2021 році вона імпортувала з Росії 6,6 млн. тонн енергетичного і 0,45 млн. тонн коксівного вугілля, а це близько 56-57% від сумарного вугільного імпорту ФРН. За нього 2021 року Німеччина заплатила Росії 700 млн євро. Російське вугілля використовувалося для внутрішнього енергоспоживання країни, і приблизно чверть обсягу закупівель йшла на опалення майже кожної четвертої квартири.