Uhlí se přirozeně hromadí miliony let. Lidstvo o tom ví od pradávna. Aktivně se ale začal používat teprve před 270 lety. A při současném tempu těžby již prozkoumaných zásob vydrží dalších 500 let.

  • Aplikace uhlí
  • Сферы применения
  • Pro vytápění
  • Pro hnojení půdy
  • K získání kapalného paliva
  • Další oblasti použití

Uhlí se jako palivo používalo ve starověkém Řecku a Číně, kde se těžilo primitivními metodami. Je známo, že na Ukrajině ho lidé těžili a používali jako palivo k výrobě domácích potřeb již v 9.–10. století. A hledání, průzkum a průmyslové využití uhlí v Rusku začalo v 18. století.

Černé uhlí má různé technologické a genetické vlastnosti, což umožňuje jeho využití jak jako palivo, tak v jiných oblastech. Své uplatnění tak našel v zemědělství a chemickém průmyslu. Vyrábí se z něj například křišťálové mřížky a koksárenský plyn. Ten se používá k výrobě uhlovodíků, které se používají při výrobě barev, laků, linolea a tak dále.

To nejsou všechny aplikace, kterými se uhlí může pochlubit. Každým dnem roste těžba a využití tohoto nerostu, a proto se zvyšují možnosti jeho realizace.

Сферы применения

Asi 25 % spotřebovaného objemu uhlí je využíváno pro technologické účely v průmyslových podnicích. Zpracovává se nebo používá jako surovina pro výrobu koksu. Zbývajících 75 % jde na plnění energetických cílů. Více než polovina tohoto objemu je navíc využívána v tepelných elektrárnách a zbývající část je využívána v okresních a průmyslových kotelnách, jakož i pro komunální, zemědělské, stavební a další potřeby.

Po uhlí je poptávka v mnoha zemích po celém světě. Každým rokem se objem jeho využití jen zvyšuje.

Tabulka spotřeby uhlí podle statistických údajů (za rok 2015)

N Země Objem (miliony tun)
1 Čínská lidová republika 3732
2 Indie 990
3 United States of America 730
4 Německo 232
5 Rusko 207
6 Japonsko 190

Pro vaše pohodlí jsme níže umístili tuto tabulku ve formě obrázku:

Čína je tedy ve spotřebě na prvním místě a Rusko zaujímá pátou pozici.

Pro přehlednost jsou níže uvedeny statistiky produkce uhlí po celém světě v milionech tun.

Tabulka těžby uhlí podle statistických údajů (za rok 2015)

N Země Objem (miliony tun)
1 Čínská lidová republika 3523
2 Indie 716
3 United States of America 702,3
4 Austrálie 481,3
5 Indonésie 461
6 Rusko 408,9

Pro vaše pohodlí jsme níže umístili tuto tabulku ve formě obrázku:

Stejně jako v tabulce spotřeby je Čína na prvním místě ve výrobě. Rusko je na 6. místě.

Nyní si uveďme hlavní oblasti použití uhlí:

  • Pro vytápění
  • Pro hnojení půdy
  • K získání kapalného paliva
  • Další oblasti použití
ČTĚTE VÍCE
Co zabíjí streptokoky?

Níže budeme hovořit podrobněji o každém účelu.

Pro vytápění

Hlavní využití uhlí je pro vytápění budov a prostor. Používá se jak pro kamnové vytápění soukromých domů, tak i průmyslových kotelen.

Uhlí u nás nakoupíte za:

Pomocí odkazů můžete zjistit, který typ paliva je vhodný pro vytápění domácností a průmyslových podniků.

V této oblasti má uhlí mnoho výhod:

    • Jedna dávka paliva v kotli hoří 10-12 hodin.
    • Suroviny lze použít jak ve stacionárních kamnech, tak v přenosných kotlích.
    • Uhlí má vysokou výhřevnost – za nejlepší se považuje to s rychlostí přenosu tepla nad 4700 kcal/kg.
    • Palivo se snadno přepravuje a skladuje.
    • Chcete-li topit uhlím, nemusíte stavět složité konstrukce. Tak se například položí plynovod pro plyn a elektrická síť pro elektrické vytápění. V případě uhlí toto vše není vyžadováno.

    Vzhledem k výhodám použití uhlí nelze netvrdit, že při spalování vznikají páry a plynné těkavé produkty. Mají negativní dopad na životní prostředí. Při hoření je vidět šedožlutý, světle šedý nebo tmavě šedý kouř. U dřevěného paliva je světlý a stoupá vzhůru, zatímco u uhlí je tmavší a silně se rozptyluje v atmosférických vrstvách.

    Negativní důsledky používání uhlí se projevují tím, že se v půdě usazují škodlivé sloučeniny. Poté se dostávají do rostlinných plodin a poté potravním řetězcem do těla zvířat a lidí. Proto může používání nekvalitního uhlí negativně ovlivnit lidské zdraví. Z tohoto důvodu je materiál před prodejem kontrolován specialisty Rospotrebnadzor.

    Aby bylo vytápění uhlím efektivní, bere se při výběru v úvahu mnoho faktorů:

    • Oblast objektu
    • Tloušťka stěny a materiál
    • Typ a stav dveří a oken
    • Typ kotle nebo pece
    • Schéma pokládky surovin
    • Trvání chladného období a teplota v regionu

    Pro hnojení půdy

    Pro půdu se uhlí používá ve formě popela. Přidává se při pěstování rostlin, které velmi potřebují síru.

    Mezi plodiny, které lze hnojit uhelným popelem, patří:

    Při přidávání uhelného popela je třeba počítat s tím, že se zaryje do jílovitých a těžkých půd do hloubky 20 cm, z důvodu vyplavování srážkami se přidává do jílovitých půd před zimou, do písčitých na jaře.

    Uhelné hnojivo se používá ve formě:

    • Řešení
      Připravuje se následovně: do 10 litrů vody přidejte 100 g uhelného popela. Používá se k zalévání rostlin u kořenů. Před použitím je nutné roztok protřepat, protože se na dně nádoby vytvoří sediment.
    • infuze
      10litrový kbelík se naplní do 1/3 popelem a horká voda se nalije až po okraj. Směs se louhuje 2 dny, filtruje se a používá se k postřiku nebo listovému krmení zahradních a zahradních plodin.
    • Suché hnojivo
      Aplikuje se ne více než 3 kg na 100 m2, rozsype se po místě a vykope se do hloubky nejméně 10 cm.

    Uhelné hnojivo obsahuje siřičitany, které mohou negativně ovlivnit rostliny. Ale siřičitany jsou oxidovány pod vlivem kyslíku a negativní dopad je neutralizován. Z tohoto důvodu se popel po spalování nepřidává hned, ale prosívá a suší na suchém místě asi 7-10 dní. Poté musí být buď okamžitě přidán, nebo skladován v hermeticky uzavřené nádobě.

    Uhelný popel obsahuje oxidy křemíku, které mohou uvolnit těžké jílovité a vlhké půdy. Posilují strukturu homogenní půdy, zvyšují její vlhkostní propustnost a úrodnost. Další důležitou vlastností je téměř úplná absence chlóru, který má ve velkém množství škodlivý vliv na rostliny.

    Uhelné dehtové hnojivo se nepoužívá v písčitých půdách a půdách s vysokou kyselostí. Faktem je, že obsahuje hodně síry, která se přeměňuje na soli kyseliny sírové a pomáhá zvyšovat kyselost. Popel se doporučuje kombinovat s organickými (hnůj, trus, humus), amonnými hnojivy a hnojivy obsahujícími vápník.

    Je třeba poznamenat, že uhelný popel by měl být přidán v objemu nejvýše 5% z celkové hmotnosti půdy. Faktem je, že po spalování v něm vznikají těžké kovy a radioaktivní prvky. Nadměrná aplikace může mít za následek nahromadění těchto látek, které budou absorbovány rostlinami. Pouze dodržováním proporcí lze tedy zvýšit úrodnost půdy bez poškození rostlin.

    O tom, jak ještě můžete zlepšit úrodnost půdy, si přečtěte na stránce Úrodnost půdy: jak ji zachovat a zvýšit.

    K získání kapalného paliva

    Hlavním problémem při používání uhlí je velké množství zbytků spalování. To vedlo vědce k vytvoření způsobů výroby kapalného paliva z uhlí. Tento produkt syntetického paliva má pohodlnější formu spalování a neobsahuje mnoho škodlivých složek.

    Existují dva osvědčené způsoby:

    • hydrogenace
    • Zplyňování

    Dále se podíváme na každou metodu.

    hydrogenace

    K získání 800 kg paliva vezměte 1 tunu uhlí. Hlavní věc pro tento proces je, že uhlí obsahuje 35 % těkavých prvků. Proces hydrogenace zahrnuje přidání chybějícího vodíku do uhlí. Za tímto účelem se suroviny umístí do autoklávu a zahřejí se. Teplota uvnitř je 500°C a tlak 200 barů. Při tomto způsobu výroby kapalného paliva prochází surovina v autoklávu dvěma fázemi – kapalnou a parou. Uhlí je nasyceno vodíkem a složité organické sloučeniny se rozkládají na jednoduché. Výstupem je syntetický benzín nebo nafta. Nyní můžete pochopit, jak náročná je taková výroba. Sami to neopravíte.

    Zplyňování

    Představuje rozklad produktů pevných paliv na plyny. Pro získání paliva se pak přeměňují na kapalnou formu. Existuje několik způsobů zplyňování uhlí.

    První metodou je Fischer-Tropsch. Je to náročné na práci a vyžaduje sofistikované vybavení. To je nerentabilní, protože se plýtvá velkým množstvím uhlí. A ukazuje se, že je mnohem levnější koupit hotový benzín. Během procesu zplyňování se navíc uvolňuje obrovské množství oxidu uhličitého, což není bezpečné.

    Druhý způsob je tepelný. Jedná se o ohřev surovin bez kyslíku. Vyžaduje také speciální vybavení, protože teplota přeměny uhlí na plyn je 1200 °C. Hlavní výhodou tepelného zplyňování je, že jedna část plynu se používá k ohřevu surovin a druhá k syntéze paliva. Tím se minimalizují náklady, protože uhlí se topí samo.

    Všechny způsoby získávání paliva z uhlí jsou organizovány pouze v průmyslových podmínkách. To je nemožné udělat doma a je to zcela nebezpečné.

    Další oblasti použití

    Uhlí našlo své uplatnění i v jiných oblastech.

    Po primárním zpracování se z něj získá:

    Na základě těchto surovin se pak vyrábí toluen, benzen, karbid vápníku, naftalen a antracen. Tyto složky jsou zase součástí takových produktů, jako jsou parfémy, rozpouštědla, plasty, léky, kyselina octová, barvy a výbušniny. Čili i takové známé parfémy, stolní ocet a některé léky jsou derivátem uhlí.

    V ostatních oblastech života je třeba uhlí využívat mimořádně opatrně. V některých případech je jeho použití nežádoucí. Tento materiál tedy není vhodný na grilování, nelze s ním smažit ražniči, nepoužívá se k zapalování běžných ohňů a nepřidává se do vodních dýmek. S čím to souvisí?

    Uhlí má totiž vysokou teplotu spalování a vysoký obsah těkavých látek. A abyste to zapálili sami, musíte se hodně snažit. Materiál navíc obsahuje nečistoty těžkých kovů a nebezpečné látky. Ano, jejich procento je extrémně malé, ale existuje. Z tohoto důvodu byste mimochodem neměli dávat uhelný popel jako krmivo pro zvířata. V tomto případě je lepší použít bezpečný popel z dřevěného uhlí.

    Uhlí se také nepoužívá ve stavebnictví a silničních pracích ani při terénních úpravách.

    Uhlí je nedílnou součástí našeho života. Jeho použití je opodstatněné v různých oblastech, od vytápění po národní hospodářství a lékařství.

    Chcete vědět více?

    Přečtěte si o tom, co je černé uhlí, jaké má druhy a vlastnosti, na stránce Černé uhlí.

    Další užitečné články a tipy k tomuto materiálu najdete v sekci Vše o uhlí.

    Chcete vědět, jaký materiál je vhodný pro vaše účely?

    Pak vám doporučujeme prostudovat si stránky níže. Na nich najdete podrobné informace o tom, jak si vybrat uhlí pro určité práce.

    • Uhlí pro domácí kotle
    • Uhlí na zahradu
    • Černé uhlí pro průmyslové kotle

    Uhlí je druh fosilního paliva vytvořeného z částí starých rostlin pod zemí bez kyslíku.

    Uhlí je druh fosilního paliva vytvořeného z částí starých rostlin pod zemí bez kyslíku. Mezinárodní název pro uhlík pochází z lat. carbō (uhlí).
    Uhlí bylo prvním fosilním palivem používaným lidmi.
    Umožnil průmyslovou revoluci, která zase přispěla k rozvoji uhelného průmyslu a poskytla mu modernější technologie.
    Spálením 1 kg uhlí se v průměru vyrobí 23-27 MJ (6,4-7,5 kWh) energie nebo při účinnosti 30 % – 2,0 kW·h elektřiny.
    V roce 1960 uhlí zajišťovalo asi 50 % celosvětové produkce energie, do roku 1970 jeho podíl klesl na 1/3.
    Spotřeba uhlí se zvyšuje v období vysokých cen ropy a dalších energií.
    Břidlicová revoluce ve Spojených státech si vynutila zlevnění amerického uhlí, jehož dodávky začaly v Evropě vytlačovat dražší palivo.

    Čisté uhlí

    Zásoby uhlí jsou obrovské.
    Ale spálením 1 kg uhlí se uvolní 2,93 kg CO2. To je hodně.
    Koncept čistého uhlí zahrnuje sběr a využití CO2, který vzniká při spalování uhlí.
    Můžete například při spalování místo vzduchu použít kyslík uvolněný ze vzduchu, který se smíchá s uhelným prachem a spálí.
    Při spalování uhlí v čistém kyslíku nejsou ve spalinách žádné sloučeniny dusíku (NOx).
    Oxid uhličitý z komínů je stlačen v kompresoru a přečerpán do kontejneru pro přepravu na místo likvidace. Toto je CCUS.

    Tvorba uhlí

    • hnědé uhlí (lignity),
    • uhlí,
    • antracit,
    • grafit.
    • hnědé uhlí,
    • subbituminózní uhlí,
    • Asfaltové uhlí,
    • antracit,
    • grafit.

    Antracit

    Nejhlouběji zahřátý, když se vynořil z fosilního uhlí, uhlí s nejvyšším stupněm karbonizace.
    Vyznačuje se vysokou hustotou a leskem.
    Obsahuje 95% uhlíku.

    Používá se jako pevné vysokokalorické palivo (výhřevnost 6800-8350 kcal/kg).
    Má nejvyšší výhřevnost, ale špatně se zapaluje.
    Vznikají z uhlí při zvýšení tlaku a teploty v hloubkách asi 6 km.

    Uhlí

    Sedimentární hornina, která je produktem hlubokého rozkladu rostlinných zbytků (stromové kapradiny, přesličky a mechy a také první nahosemenné rostliny).
    Uhlí je z hlediska chemického složení směsí vysokomolekulárních polycyklických aromatických sloučenin s vysokým hmotnostním podílem uhlíku, dále vody a těkavých látek s malým množstvím minerálních nečistot, které při spalování uhlí tvoří popel.
    Fosilní uhlí se od sebe liší poměrem jednotlivých složek, který určuje jejich výhřevnost.
    Řada organických sloučenin, které tvoří uhlí, má karcinogenní vlastnosti.
    Obsah uhlíku v uhlí se v závislosti na jeho druhu pohybuje od 75 % do 95 %.
    Obsahují až 12% vlhkosti (3-4% vnitřní), proto mají oproti hnědému uhlí vyšší výhřevnost.
    Obsahují až 32 % těkavých látek, díky kterým se dobře zapalují.
    Vznikají z hnědého uhlí v hloubkách asi 3 km.

    Hnědé uhlí

    Pevné fosilní uhlí, vytvořené z rašeliny, obsahuje 65-70 % uhlíku, má hnědou barvu a je nejmladším z fosilních uhlí.
    Lignit tvoří přibližně polovinu světových zásob uhlí.
    Používá se jako místní palivo a také jako chemická surovina.
    Obsahuje hodně vody (43 %), a proto má nízkou výhřevnost.
    Navíc obsahují velké množství těkavých látek (až 50 %).
    Vzniká z mrtvých organických zbytků pod tlakem zátěže a vlivem zvýšené teploty v hloubkách asi 1 km.
    Relativně těžký a objemný, ale nízký obsah kalorií díky extrémně vysokému obsahu vlhkosti.
    Vzhledem k nebezpečí samovznícení při kontaktu se vzduchem není vhodný pro přepravu nebo skladování v surovém stavu.
    Je tedy omezena na aplikace na místě.

    Způsoby těžby uhlí závisí na hloubce jeho výskytu.
    Těžba se provádí povrchovou těžbou v povrchových uhelných dolech, pokud hloubka uhelné sloje nepřesahuje 100 metrů.
    Často dochází k případům, kdy se s prohlubováním uhelného dolu dále a dále vyplatí rozvíjet uhelné ložisko podzemní metodou.
    Doly se používají k těžbě uhlí z velkých hloubek.
    Nejhlubší doly v Ruské federaci těží uhlí z výšky něco málo přes 1200 metrů.
    Uhlonosná ložiska spolu s uhlím obsahují mnoho druhů geozdrojů, které mají spotřebitelský význam.
    Patří mezi ně hostitelské horniny jako suroviny pro stavebnictví, podzemní vody, uhelný metan, vzácné a stopové prvky, včetně cenných kovů a jejich sloučenin.

    V Anglii se v roce 1735 naučili tavit litinu pomocí koksu.

    Uhlí se používá jako domácí a energetické palivo, surovina pro hutní a chemický průmysl a také pro získávání vzácných a stopových prvků z něj.
    Perspektivní je zkapalnění (hydrogenace) uhlí na kapalné palivo.
    Na výrobu 1 tuny ropy se spotřebují 2-3 tuny uhlí.
    Umělý grafit se získává z uhlí.
    Cena uhlí závisí na jeho kvalitě a nákladech na dopravu.
    V roce 2000 byly ceny v Rusku 60-400 rublů/t, v roce 2008 až 600-1300 rublů/t.
    Na světovém trhu dosáhla cena v roce 300 2008 USD/t, v roce 2010 dosáhla 3500-3650 rublů/t.

    Přečíst v angličtině uhlí