Ugljen je jedan od najpoznatijih resursa goriva. Stari Grci prvi su saznali za zapaljiva svojstva ovog minerala. Kako je vađenje ugljena u suvremenom svijetu? Koje zemlje vode u proizvodnji? I kakvi su izgledi za ugljenu industriju u bliskoj budućnosti?
Što je ugljen i kako se koristi?
Ugljen je čvrst i zapaljiv mineral, stijena tamno sive ili crne boje s laganim metalnim sjajem. „Ta se tvar rasplamsava i gori poput ugljena“, - opisala je pasmina Teofrast Eresov, Aristotelov učenik. Stari Rimljani aktivno su koristili ugljen za grijanje svojih domova. A Kinezi su u 1. stoljeću prije Krista naučili proizvoditi koks iz njega.
Kako je nastao ugljen? U drevnim geološkim epohama velika područja zemljine površine bila su prekrivena gustim šumama. S vremenom se klima promijenila i sva ta drvna pulpa bila je zakopana pod debljinom zemlje. U uvjetima visoke temperature i tlaka, mrtva vegetacija se prvo pretvorila u treset, a potom u ugljen. Tako su se pod zemljom pojavili moćni slojevi obogaćeni ugljikom. Ugljen se najaktivnije formirao u karbonskom, permskom i jurskom razdoblju.
Ugalj se koristi kao energetsko gorivo. Upravo na tom resoru djeluje većina termoelektrana. U 18. i 19. stoljeću aktivno kopanje ugljena postalo je jednim od presudnih čimbenika industrijske revolucije koja se dogodila u Europi. Danas se ugljen naširoko koristi u željeznoj metalurgiji, kao i u proizvodnji takozvanih tekućih goriva (ukapljenjem).
Na osnovu količine ugljika u stijeni postoje tri glavne vrste ugljena:
- smeđi ugljen (65-75% ugljika);
- ugljen (75-95%);
- antracit (preko 95%).
Iskopavanje ugljena
Danas ukupne rezerve industrijskog uglja na našem planetu dosežu jednu bilion tona. Stoga će čovječanstvo imati dovoljno ovog resursa za gorivo još mnogo godina (za razliku od iste nafte ili prirodnog plina).
Iskopavanje ugljena vrši se na dvije metode:
- otvori;
- zatvoreni.
Prva metoda uključuje vađenje kamena iz utrobe zemlje u kamenolomima (rudnici ugljena), a druga - u zatvorenim rudnicima. Dubina potonjeg varira od nekoliko stotina metara do jednog i pol kilometra. Svaka od ovih metoda vađenja ugljena ima svoje prednosti i nedostatke. Dakle, otvorena metoda je puno jeftinija i sigurnija od podzemne. S druge strane, mine čine mnogo manje štete okolišu i prirodnim krajolicima od kamenoloma.
Vrijedi napomenuti da tehnologije vađenja ugljena ne stoje na jednom mjestu. Ako su prije stotinu godina za izradu ugljenih šavova koristili primitivne podloge za vuču, viljuške i lopate, sada se u iste svrhe koriste najnoviji tehnički strojevi i oprema (čekići, kombajni, vijaci itd.). Osim toga, razvija se i poboljšava potpuno nova metoda proizvodnje - hidraulička. Njegova je suština ova: snažni mlaz vode drobi ugljeni ugljen i odvodi ga u posebnu komoru. Odatle se pasmina dostavlja izravno u tvornicu na daljnje obogaćivanje i preradu.
Zemljopis svjetskog kopanja uglja
Depoziti ugljena nalaze se u svijetu više ili manje ravnomjerno. Depoziti ovog resursa prisutni su na svim kontinentima planete. Ipak, oko 80% svih ležišta nalazi se u Sjevernoj Americi i u postsovjetskim zemljama.U isto vrijeme, jedna šestina svjetskih rezervi uglja sadrži utrobu Rusije.
Najveći ugljeni bazeni planeta su Pensilvanija i Appalachian (SAD), Henshui i Fushun (Kina), Karaganda (Kazahstan), Donjeck (Ukrajina), Gornje Šlesko (Poljska), Ruhr (Njemačka).
Od 2014. godine, prvih pet vodećih zemalja u pogledu vađenja ugljena u svijetu je sljedeće (postotak globalne proizvodnje ugljena prikazan je u zagradama):
- Kina (46%).
- Sjedinjene Države (11%).
- Indija (7,6%).
- Australija (6,0%).
- Indonezija (5,3%).
Problemi i perspektive industrije ugljena
Glavni problem industrije ugljena je, naravno, priroda u okolišu. Fosilni ugljen sadrži živu, kadmij i ostale teške metale. Prilikom vađenja stijena iz zemlje, sve to ulazi u tlo, atmosferski zrak, površinske i podzemne vode.
Osim štete nanesene okolišu, ugljena je također bogata velikim rizikom za ljudski život i zdravlje. Prije svega, to se odnosi na rudare. Prekomjerna prašina u zatvorenim rudnicima može dovesti do ozbiljnih bolesti poput silikoze ili pneumokonioze. Ne bismo smjeli zaboraviti na veliki broj tragedija koje godišnje oduzmu živote stotina radnika u industriji ugljena širom svijeta.
No, unatoč svim problemima i opasnostima, čovječanstvo vjerojatno neće moći u skoroj budućnosti napustiti taj izvor goriva. Posebno na pozadini naglog pada zaliha nafte i plina u svijetu. Danas u industriji vađenja ugljena dominira porast proizvodnje antracita. U nekim zemljama (posebno u Rusiji, Turskoj, Rumunjskoj), proizvodnja smeđeg ugljena raste.
Iskopavanje ugljena u Rusiji
Rusiju je Petar Petar uveo kod Petra Velikog. Dok se odmarao na obalama rijeke Kalmius, kralju je prikazan komad crne stijene koji je savršeno gorio. "Ako ne za nas, onda će ovaj mineral biti koristan našim potomcima", s pravom je rezimirao tada suveren. Nastanak ruske industrije ugljena dogodio se u prvoj polovici 19. stoljeća.
Danas proizvodnja ugljena u Rusiji iznosi preko 300 milijuna tona godišnje. Općenito, utroba zemlje sadrži oko 5% globalnih rezervi ovog energenta. Najveći bazeni ugljena u Rusiji su Kansk-Achinski, Pechora, Tunguska i Kuzbass. Preko 90% svih depozita zemlje nalazi se u Sibiru.