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Classificazione del Carbone - Giorgio Ruscito -
Nell’ambito dei combustibili fossili presenti sulla terra il carbone è storicamente il più economico e disponibile.
E’ il prodotto di trasformazioni successive, iniziate all’incirca 300 milioni di anni fa, cui sono state sottoposte enormi masse di vegetali.
La teoria della fossilizzazione di questi vegetali divide la formazione del carbone in due fasi.
La prima è quella della formazione della torba, prodotta dall’accumulo e preservazione dei resti delle piante non completamente decomposti dagli agenti biochimici, grazie ad un ambiente particolarmente favorevole alla conservazione quali il grado di acidità, il contenuto di ossigeno e di sostanze minerali sciolte o sospese nell’acqua dei bacini di crescita e di raccolta delle piante.
La seconda fase è quella della carbonizzazione della torba, carbonizzazione avvenuta in tre stadi che hanno dato luogo rispettivamente alla lignite, litantrace e antracite, in successione.
Durante questo processo di trasformazione la torba progressivamente perde
- acqua, sotto forma di umidità;
- ossigeno, con emissione di ANIDRIDE CARBONICA;
- idrogeno con la formazione di METANO;
arricchendosi sempre più di CARBONIO.
Le classi di carbone sono pertanto caratterizzate dal contenuto degli elementi C-H-O come evidenziato nella tabella che segue e nella quale è riportato anche il POTERE CALORIFICO dei combustibili privi di cenere ed umidità (DAF secondo la definizione inglese Dry Ash Free):
TABELLA 1 - PRINCIPALI CARATTERISTICHE DEL LEGNO E CARBONE (DAF)
|
|
IDROGENO |
OSSIGENO |
POTERE CALORIFICO |
|
|
Legno(cellulosa di base) |
50 |
6 |
44 |
2,500/3,000 |
|
Torba |
60 max |
6 |
34 |
3,200/4,000 |
|
Lignite |
67 |
6 |
27 |
3,500/7,000 |
|
Litantrace |
85 |
5 |
10 |
7,500/8,500 |
|
Antracite |
94 |
3.5 |
2.5 |
9,000/9,200 |
Sono disponibili diverse classificazioni internazionali del carbone.
La più utilizzata, anche commercialmente, è quella descritta nella tabella seguente, basata sul contenuto di CARBONIO su base dry-ash-free e sul POTERE CALORIFICO.
A livello statistico generalmente i carboni vengono distinti in:
- ‘hard coal’ o ‘black coal’ conglobanti i bituminosi (carboni da vapore e da coke) e antraciti,
- ‘brown coal’ conglobanti le ligniti ed i sub-bituminosi.
I carboni commercializzati internazionalmente per l’utilizzo nelle centrali termoelettriche sono soprattutto carboni bituminosi con contenuto di materie volatili medio o alto.
I carboni basso volatile sono tipicamente semi-antraciti (dalla Russia, S.Africa, Cina) e non permettono una corretta combustione nelle centrali standard se bruciati tal quali.
Le antraciti hanno destinazioni industriali specifiche, al di fuori di quella elettrica.
Le ligniti sono utilizzate negli stessi paesi produttori, mentre i sub-bituminosi trovano anche specifici mercati elettrici per l’esportazione.
TABELLA 2 - CLASSIFICAZIONE TIPI DI CARBONE
|
Classificazione tipi di carbone |
||
|
|
CARBONIO |
POTERE CALORIFICO Superiore |
|
Antracite |
|
|
|
Meta-antracite |
98-100% |
|
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Antracite |
92-98% |
|
|
Semiantracite |
86-92% |
|
|
Bituminosi |
|
|
|
Basso Volatile |
76-86% |
|
|
Medio Volatile |
69-78% |
|
|
Alto Volatile A |
0-69% |
>= 14 |
|
Alto Volatile B |
|
13 – 14 |
|
Alto Volatile C |
|
11.5 – 13 |
|
Subbituminosi |
|
|
|
Subbituminosi A |
|
10.5 – 13.5 |
|
Subbituminosi B |
|
9.5 – 10.5 |
|
Subbituminosi C |
|
8.3 – 9.5 |
|
Lignite |
|
|
|
Lignite A |
|
6.3 – 8.3 |
|
Lignite B |
|
0 – 6.3 |