Le charbon est

Types de charbon

Le charbon est une roche sédimentaire noire ou brun foncé combustible composée de carbone et formée à partir des restes de plantes anciennes. Il est classé en plusieurs types en fonction de sa composition et de ses propriétés.

• Charbon anthracite :

  Il s’agit du charbon de la plus haute qualité. Il a la teneur en carbone la plus élevée, de 86 % à 97 %. Il a la valeur calorifique la plus élevée et le moins d’impuretés. Il brûle le plus proprement. Il a un lustre élevé, presque un éclat métallique. Il est utilisé pour le chauffage résidentiel et commercial et dans certains procédés industriels.

• Charbon bitumineux :

  Il est le deuxième rang le plus élevé. Il a une teneur en carbone de 45 % à 86 %. C’est le type le plus abondant, utilisé principalement pour la production d’électricité et la production d’acier (sous forme de coke).

• Charbon sous-bitumineux :

  Ce charbon a une teneur en carbone inférieure à celle du charbon bitumineux, d’environ 35 % à 45 %. Il a une teneur en humidité plus élevée et une teneur en soufre inférieure. Il est principalement utilisé pour la production d’électricité. Il a une valeur calorifique inférieure à celle du charbon bitumineux.

• Lignite :

  Il s’agit du charbon de la plus basse qualité. Il a la teneur en carbone la plus faible, d’environ 25 % à 35 %. Il est souvent appelé charbon brun. Il a une teneur en humidité très élevée. Il est principalement utilisé pour la production d’électricité et la production d’engrais.

• Tourbe :

  Bien qu’il ne s’agisse pas techniquement de charbon, la tourbe est le précurseur de la formation du charbon. C’est une accumulation de matière végétale partiellement décomposée dans des conditions de saturation d’eau. Il a une teneur en humidité élevée et est utilisé comme combustible de faible qualité.

Designs de charbon

Bien que le charbon soit un produit naturel, il est conçu et traité pour répondre à des exigences spécifiques. Une conception de charbon artificielle est appelée charbon artificiel. Il existe de nombreux types de charbons artificiels, qui peuvent être conçus sous différentes formes en fonction des besoins. Voici quelques designs de charbon courants :

• Charbon actif

  Le charbon actif est fabriqué à partir de coques de noix de coco, de bois et de charbon. Tout d’abord, de la vapeur à haute température est introduite pour activer le charbon de bois. Cela se traduit par un grand nombre de pores et une surface énorme. La grande surface rend le charbon actif très efficace pour adsorber les gaz, les liquides et les substances dissoutes. Par conséquent, il est largement utilisé dans la purification de l’air et de l’eau, l’extraction de l’or et le traitement des poisons dans le domaine médical.

• Coke de pétrole graphitisé

  Le coke de pétrole graphitisé est fabriqué à partir de sous-produits pétroliers. Il est chauffé à une température de 2 500 à 3 000 degrés Celsius. À cette température, les atomes de carbone sont réorganisés en une structure de graphite. Cette structure a une conductivité électrique supérieure à celle du coke de pétrole normal. Par conséquent, il est utilisé pour fabriquer des batteries et des piles à combustible.

• Briquette de charbon

  La briquette de charbon est fabriquée en comprimant de la poussière de charbon fine avec des additifs. Les additifs courants comprennent la chaux, l’amidon et la mélasse. Le processus de fabrication de briquettes de charbon implique de lier la poussière de charbon sous haute pression, puis de la façonner en formes spécifiques. Les briquettes de charbon sont utilisées dans les poêles domestiques, les fours industriels et comme agents réducteurs en métallurgie.

• Granulés de charbon

  Les granulés de charbon sont fabriqués en mélangeant de la poussière de charbon fine avec un liant liquide, puis en pulvérisant le mélange en couches sur un disque rotatif. Ils sont utilisés dans les systèmes de combustion à lit fluidisé et les réacteurs de gazéification.

• Comprimés de charbon

  Les comprimés de charbon sont fabriqués en comprimant de la poussière de charbon fine avec un liant en tailles et formes spécifiques. Ils sont principalement utilisés comme carburant pour les poêles portables et la production d’électricité à petite échelle.

Scénarios de charbon

• Fonte du fer :

  Le charbon métallurgique est utilisé dans la fabrication du coke, qui est un agent réducteur pour convertir le minerai de fer en fer dans un haut fourneau.

• Production de ciment :

  Le charbon est utilisé comme combustible pour chauffer le four pour fabriquer le clinker, l’ingrédient principal du ciment.

• Production d’électricité :

  Le charbon bitumineux et sous-bitumineux sont brûlés dans les centrales électriques pour produire de la vapeur qui fait tourner les turbines pour l’électricité.

• Charbon vers liquides (CTL) :

  Production de carburants liquides comme l’essence et le diesel à partir du charbon par gazéification et synthèse.

• Gazéification du charbon :

  Conversion du charbon en gaz de synthèse (H2 et CO) pour les produits chimiques, les carburants et l’énergie à l’aide de gazéificateurs.

• Chauffage au charbon :

  Les charbons de faible qualité sont brûlés dans les fourneaux pour le chauffage des locaux et le chauffage de l’eau dans les maisons et les bâtiments.

• Chauffage industriel :

  Dans certaines industries où les autres combustibles sont coûteux ou indisponibles, le charbon est utilisé pour fournir de la chaleur de procédé.

• Briquettes de charbon :

  La poussière de charbon est compactée en briquettes pour la cuisson et le chauffage, en particulier dans les zones rurales.

• Charbon actif :

  Le charbon est traité pour fabriquer du charbon actif pour la filtration de l’air, de l’eau et la récupération de l’or.

• Noir de carbone :

  Le goudron de houille est utilisé pour produire du noir de carbone, un pigment et un agent de renforcement dans les produits en caoutchouc.

• Produits pharmaceutiques :

  Divers composés de goudron de houille sont utilisés comme intermédiaires dans la fabrication de médicaments pharmaceutiques.

• Pavés et toitures :

  Le goudron de houille est utilisé pour fabriquer des matériaux comme les bardeaux, les scellants et l’asphalte pour les routes et les toits.

Comment choisir un charbon

Lors du choix du charbon approprié, plusieurs facteurs importants doivent être pris en compte. Les différents types de charbon ont des propriétés et des utilisations différentes. Par conséquent, il faut évaluer son application prévue, qu’il s’agisse de la production d’électricité, du chauffage ou des procédés industriels. Pour les applications à haute température, le charbon anthracite à combustion propre peut être adapté. En revanche, pour la production d’électricité, le charbon bitumineux ou sous-bitumineux avec une teneur plus élevée en matières volatiles pourrait être plus efficace.

Il faut également tenir compte des caractéristiques de combustion du charbon, telles que sa teneur en cendres, ses émissions de soufre et son empreinte carbone. Les charbons à faible teneur en cendres et en soufre sont de plus en plus préférés en raison des réglementations environnementales et de la demande de combustibles plus propres. De plus, la région géologique et la méthode d’extraction du charbon sont essentielles car elles affectent sa qualité, son coût et l’impact environnemental de l’extraction. De plus, la chaîne d’approvisionnement et les coûts de transport doivent être évalués, car le poids et le volume du charbon peuvent influer considérablement sur son prix global.

Enfin, il est essentiel de se tenir au courant des tendances de la transition énergétique propre et du paysage réglementaire, car il existe une pression croissante pour adopter des options de carburant à faibles émissions et durables. En résumé, le choix du charbon approprié nécessite une analyse complète de ses propriétés et la prise en compte de facteurs environnementaux et économiques afin de garantir qu’il répond aux besoins de manière efficace et responsable.

Q&A

Q1 : Le charbon est-il toujours une option de chauffage populaire ?

A1 : Oui, le charbon reste une option de chauffage populaire dans le monde entier, en particulier dans des pays comme la Chine et l’Inde, où les systèmes de chauffage au charbon sont courants.

Q2 : Quels sont les avantages du chauffage au charbon ?

A2 : Le chauffage au charbon peut offrir des avantages tels que la rentabilité, la densité énergétique élevée et la disponibilité de différents types de charbon pour répondre aux besoins spécifiques de chauffage.

Q3 : Quels types de charbon sont couramment utilisés pour le chauffage ?

A3 : Le charbon anthracite, bitumineux, sous-bitumineux et lignite est couramment utilisé pour le chauffage, l’anthracite étant le plus haut de gamme pour le chauffage.

Q4 : Comment le charbon peut-il être utilisé pour le chauffage ?

A4 : Le charbon peut être utilisé pour le chauffage par le biais de diverses technologies, y compris les chaudières au charbon, les poêles, les fourneaux et les systèmes intégrés de gazéification en cycle combiné (IGCC).

Q5 : Qu’est-ce que la technologie du charbon propre ?

A5 : La technologie du charbon propre fait référence aux progrès visant à réduire les émissions et l’impact environnemental de l’utilisation du charbon, y compris la capture et le stockage du carbone (CSC) et les méthodes de nettoyage du charbon.