Than là nguồn nhiên liệu quan trọng cho? (SGK Địa lý 10)

2. Than là gì và sự hình thành than đá?

Than là một dạng nhiên liệu hóa thạch tồn tại trong lòng đất qua thời gian. Nó được hình thành từ xác thực vật sống nguyên thủy bị chôn vùi khoảng 250 – 350 triệu năm về trước.

Trải qua sự biến đổi của trái đất, thời gian chôn vùi, than được hình thành qua nhiều loại khác nhau. Từ than bùn sau đó dần chuyển hóa sang than nâu (than non), than bán bitum, than bitum hoàn toàn và cuối cùng là than đá. Than đá hay còn gọi là than anthracit, đây là loại than được sử dụng làm nhiên liệu trong nhiều ngành trong cuộc sống.

Than đá một loại đá trầm tích có màu đen hoặc nâu đen, cung cấp nhiên liệu để đốt lấy nhiệt. Than đá thường xuyên xuất hiện sâu trong lòng đất, trong các tầng đá có nhiều lớp hoặc lớp khoáng chất. Hiện nay, than đá cung cấp khoảng một phần tư năng lượng cơ bản của thế giới, trong đó than nhiệt đã tạo ra đến 40% tổng điện năng của thế giới. Và đây cũng chính là nguồn năng lượng lớn nhất để sản xuất điện, là một nguồn nhiên liệu tối quan trọng góp phần giải quyết những thách thức mà thế giới hiện đại đang phải đối mặt – cụ thể là sự gia tăng nhanh chóng của việc tiêu thụ điện năng. Than được phân bố đồng đều trên khắp thế giới vì có giá thành đá rẻ, dễ tiếp cận hơn so với những nhiên liệu hóa thạch khác.

Trong công nghiệp, than đá được chia thành hai loại:

– Than nhiệt sử dụng năng lượng khi đốt cháy than để phát điện hoặc được ứng dụng ngành sản xuất xi măng

– Than luyện kim chủ yếu để sản xuất thép.

Tuy vậy, cũng có những hình thức sử dụng than khác như chuyển đổi than thành nhiên liệu khí (coal gassification) để không gây ô nhiễm môi trường.

3. Ứng dụng của than đá vào đời sống:

– Dùng để làm nhiên liệu, năng lượng

Ngày nay, trong quá trình sản xuất điện và quá trình đốt cháy, than đá đóng vai trò chủ yếu để làm nhiên liệu rắn. Than sẽ được nghiền thành bột và sau đó đốt trong lò hơi với nhiệt độ cao của lò nung làm chuyển đổi nước trong lò hơi thành nước. Hơi nước đó được sử dụng để làm quay các tuabin và làm hoạt động các máy phát điện tù đó sinh ra điện. Hiện nay, nhà máy điện chu trình hỗn hợp khí hóa tích hợp là phương pháp thay thế sử dụng than trong công nghiệp sản xuất điện với hiệu suất cao hơn. Chu trình này thay thế việc nghiền than và đốt trực tiếp thành nhiên liệu trong lò hơi. Than được khí hóa để tạo ra khí tổng hợp coal gasification, được đốt trong tuabin khí để tạo ra điện năng.

– Sử dụng trong công nghệ hóa khí

Khí hóa than được sử dụng để sản xuất khí tổng hợp khí CO và khí Hydro (H2) để đốt tuabin sản xuất điện. Và khí tổng hợp cũng phần nào chuyển đổi thành nhiên liệu vận chuyển như: xăng, dầu diesel. Ngoài ra, khí tổng hợp còn có thể được chuyển đổi thành metanol.

– Hóa lỏng

Than có thể chuyển đổi thành nhiên liệu tổng hợp tương đương với xăng hoặc dầu diesel bằng một số quy trình khác nhau. Các phương pháp hóa lỏng than liên quan đến lượng khí thải carbon dioxide (CO2) trong quá trình chuyển đổi. Dấu chân khí nhà kính đặc biệt là gây ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường là kết quả cho việc không sử dụng công nghệ thu giữ và lưu trữ carbon hoặc hỗn hợp sinh khối trong quá trình hóa lỏng than.

– Than tinh chế

Đây là sản phẩm của công nghệ nâng cấp than giúp loại bỏ độ ẩm và các chất gây ô nhiễm môi trường, là một dạng của một số phương pháp xử lý trước và quá trình đốt than làm thay đổi các đặc điểm của than trước khi nó được đốt cháy. Than tinh chế làm tăng hiệu quả và giảm phát thải khi than bị cháy.

– Sử dụng trong quy trình công nghệ hóa

Quá trình này diễn ra khi kim loại nóng chảy ở trong khuôn, than được đốt cháy ở mức độ chậm, từ đó giải phóng khí để làm giảm áp suất. Nhờ đó ngăn chặn kim loại xâm nhập vào những khoảng trống của cát. Ở trong khuôn, chứa một chất nhão hoặc chất lỏng có chức năng tương tự được áp dụng cho cho khuôn trước khi đúc. 

– Sản xuất các chất hóa học

Một loạt các loại phân bón hóa học và các sản phẩm hóa học khác được tạo ra từ nguyên liệu quan trọng là than đá. Phương pháp chính trong quá trình sản xuất chính của các sản phẩm này là khí hóa than để sản xuất khí tổng hợp bao gồm: methanol, hydro và carbon monoxide, olefin, axit axetic, formaldehyde, amoniac và các chất khác.