कोयले के प्रकार: संरचना, उपयोग और ऊर्जा मूल्य

कोयला एक अवसादी काली या गहरे भूरे रंग की चट्टान है जो रचना में बदलती है। कुछ प्रकार के कोयले हॉटटर और क्लीनर को जलाते हैं, जबकि अन्य में उच्च नमी सामग्री और यौगिक होते हैं जो एसिड वर्षा और अन्य प्रदूषण में योगदान करते हैं जब जला दिया जाता है।

अलग-अलग रचना के कोयले का उपयोग दुनिया भर में बिजली बनाने और इस्पात उत्पादन के लिए एक दहनशील जीवाश्म ईंधन के रूप में किया जाता है। यह 21 वीं सदी में दुनिया भर में सबसे तेजी से बढ़ता ऊर्जा स्रोत रहा है अंतर्राष्ट्रीय ऊर्जा एजेंसी (आईईए)

जैविक प्रक्रियाओं और जैविक पदार्थों के क्षय से हजारों वर्षों में कोयला बनता है। यह भूमिगत संरचनाओं या "सीम," से भूमिगत सुरंगों के माध्यम से या पृथ्वी की सतह के बड़े क्षेत्रों को हटाकर खनन किया जाता है। खुदाई किए गए कोयले को साफ, धोया जाना चाहिए और इसे व्यावसायिक उपयोग के लिए तैयार करने के लिए संसाधित किया जाना चाहिए।

वर्तमान में चीन दुनिया के किसी भी अन्य देश की तुलना में अधिक कोयला उत्पादन करता है, हालांकि इसके सिद्ध भंडार अमेरिकी, रूस और भारत के बाद चौथे स्थान पर हैं। IEA का अनुमान है कि वैश्विक आपूर्ति 2020 तक लगभग 0.6 प्रतिशत की दर से बढ़नी चाहिए।

निर्यातकों की दुनिया भर में सूची में ऑस्ट्रेलिया सबसे ऊपर है, जिसने 2010 में 298 मिलियन मीट्रिक टन कोयला विदेशों में भेजा था। इंडोनेशिया और रूस दूसरे और तीसरे स्थान पर रहे, क्रमशः 162 और 109 मिलियन मीट्रिक टन का निर्यात किया। अमेरिकी विश्व स्तर पर चौथे स्थान पर आया, उसी वर्ष अपनी सीमाओं से परे 74 मिलियन मीट्रिक टन भेज दिया।

दक्षिण अफ्रीका कोयले पर सबसे अधिक निर्भर करता है, इस ऊर्जा स्रोत से अपनी बिजली का 93 प्रतिशत हिस्सा लेता है। चीन और भारत भी अपनी ऊर्जा की पर्याप्त मात्रा के लिए क्रमशः 69 ९ प्रतिशत और ६ ९ प्रतिशत कोयले पर निर्भर हैं। अमेरिका इस स्रोत से 45 प्रतिशत बिजली लेता है, इसे 11 वें स्थान पर उन देशों की वैश्विक सूची में शामिल किया गया है जो इस स्रोत से बिजली उत्पन्न करते हैं।

कठिन बनाम मुलायम: कोयला दो मुख्य में आता है श्रेणियाँ: कठोर और मुलायम। नरम कोयले को भूरे कोयले या के रूप में भी जाना जाता है लिग्नाइट. चीन लगभग तीन के कारक से किसी भी अन्य देश की तुलना में अधिक कठोर कोयले का उत्पादन करता है। चीन द्वारा उत्पादित 3,162 मिलियन मीट्रिक टन कठोर कोयले का उत्पादन बौना है दूसरे और तीसरे स्थान पर रहने वाले निर्माता - अमेरिका में 932 मिलियन मीट्रिक टन और भारत 538 मिलियन मीट्रिक टन टन।

जर्मनी और इंडोनेशिया नरम भूरे कोयले के उत्पादन में शीर्ष सम्मान के लिए लगभग टाई करते हैं। इन देशों ने क्रमशः 169 मिलियन और 163 मिलियन मीट्रिक टन खोदा।

कोकिंग बनाम स्टीम: कोकिंग कोल, जिसे धातुकर्म कोयला भी कहा जाता है, में सल्फर और फॉस्फोरस की मात्रा कम होती है और यह उच्च ताप का सामना कर सकता है। कोकिंग कोल को ओवन में खिलाया जाता है और ऑक्सीजन रहित पाइरोलिसिस के अधीन किया जाता है, एक प्रक्रिया जो कोयले को गर्म करती है लगभग 1,100 डिग्री सेल्सियस, इसे पिघलाना और छोड़ने के लिए किसी भी अस्थिर यौगिकों और अशुद्धियों को दूर करना शुद्ध कार्बन। गर्म, शुद्ध, तरलीकृत कार्बन "कोक" नामक गांठ में जम जाता है जिसे स्टील बनाने के लिए लौह अयस्क और चूना पत्थर के साथ ब्लास्ट फर्नेस में डाला जा सकता है।

भाप कोयला, जिसे थर्मल कोयला भी कहा जाता है, बिजली उत्पादन के लिए उपयुक्त है। स्टीम कोयला एक महीन पाउडर में होता है जो उच्च ताप पर जल्दी से जलता है और इसका उपयोग बिजली संयंत्रों में बॉयलर में पानी गर्म करने के लिए किया जाता है जो स्टीम वाइन चलाता है। इसका उपयोग घरों और व्यवसायों के लिए अंतरिक्ष हीटिंग प्रदान करने के लिए भी किया जा सकता है।

सभी प्रकार के कोयले में निश्चित कार्बन होता है, जो संग्रहीत ऊर्जा और अलग-अलग मात्रा में नमी, राख, वाष्पशील पदार्थ, पारा और सल्फर प्रदान करता है। क्योंकि भौतिक गुणों और कोयले की गुणवत्ता में व्यापक रूप से भिन्नता है, कोयले से चलने वाले बिजली संयंत्रों को समायोजित करने के लिए इंजीनियर होना चाहिए उपलब्ध फीडस्टॉक के विशिष्ट गुण और सल्फर, पारा और जैसे प्रदूषकों के उत्सर्जन को कम करने के लिए डाइअॉॉक्सिन।

कार्बन और राख के साथ कोयला जलने पर थर्मल ऊर्जा या ऊष्मा छोड़ता है। ऐश लोहे जैसे खनिजों से बना है, अल्युमीनियम, चूना पत्थर, मिट्टी और सिलिका, साथ ही साथ आर्सेनिक और क्रोमियम जैसे तत्वों का पता लगाता है।

कोयले के भीतर संग्रहीत ऊर्जा क्षमता को "कैलोरी मान," "हीटिंग वैल्यू," या "हीट कंटेंट" के रूप में वर्णित किया गया है। इसे ब्रिटिश थर्मल यूनिट्स (बीटू) या मिलीजुअल प्रति किलोग्राम (एमजे / किग्रा) में मापा जाता है। एक बीटू गर्मी की मात्रा है जो लगभग 0.12 अमेरिकी गैलन को गर्म करेगी - एक पाउंड पानी - समुद्र तल पर 1 डिग्री फ़ारेनहाइट तक। एमजे / किग्रा एक किलोग्राम में संग्रहीत ऊर्जा की मात्रा का प्रतिनिधित्व करता है। यह वजन द्वारा मापा गया ईंधन के लिए ऊर्जा घनत्व की अभिव्यक्ति है।

अंतरराष्ट्रीय मानक संगठन एएसटीएम (पूर्व में अमेरिकन सोसाइटी फॉर टेस्टिंग एंड मटेरियल्स) ने बायोडिग्रेडेड पीट-आधारित ह्यूमिक पदार्थों और कार्बनिक पदार्थों या विट्रीनाइट से बने कोयले के ग्रेड को वर्गीकृत करने के लिए एक रैंकिंग पद्धति जारी की है। कोयला रैंकिंग भूगर्भीय कायापलट, तय कार्बन और कैलोरी मान के स्तरों पर आधारित है। इसे यह भी कहा जाता है एएसटीएम डी 388-05 रैंक के आधार पर कोयले का मानक वर्गीकरण।

एक सामान्य नियम के रूप में, कोयला जितना कठिन होता है, ऊर्जा मूल्य और रैंक उतना ही अधिक होता है। कार्बन और ऊर्जा में सबसे कम घनत्व वाले चार विभिन्न प्रकार के कोयले की तुलनात्मक रैंकिंग निम्नानुसार है: