Černé uhlí

Z Multimediaexpo.cz

Nemáte oprávnění „upravit tuto stránku“. Důvod:

Můžete si prohlédnout a zkopírovat zdrojový kód této stránky:

[[Soubor:Mineral Antracita GDFL001.JPG|thumb|240px|Černé uhlí]] '''Černé uhlí''' zvané někdy také '''kamenné uhlí''' je druh [[usazená hornina|usazené horniny]], která vznikla z organického materiálu v prvohorách a druhohorách řadící se mezi [[uhlí]].<ref name="svitavy">{{Citace elektronické monografie | url = http://www.oa.svitavy.cz/pro/renata/priroda/priroda1/nerosty/uhli/index.htm | titul = ČERNÉ UHLÍ | datum přístupu = 2008-2-4 }}</ref> Jedná se o hořlavou [[surovina|surovinu]], jež se používá především jako [[palivo]] pro získávání [[teplo|tepla]] a [[energie]]. Řadí se mezi [[neobnovitelný zdroj|neobnovitelné zdroje]].<ref name="sem">{{Citace elektronické monografie | url = http://www.cbox.cz/filip.sellner/sem/index.html | titul = Seminární práce - Téma:Fosilní paliva | datum přístupu = 2008-2-4 }}</ref> Nachází se nerovnoměrně rozložené na celém [[zemský povrch|zemském povrchu]] v nejsvrchnější [[zemská kůra|zemské kůře]]. Tyto [[ložisko|ložiska]] dosahují různé [[mocnost]]i a [[kvalita|kvality]] černého uhlí, která je závislá na stupni přeměny organického materiálu a době [[prouhelňování uhlí|prouhelnění]]. Černé uhlí tvoří spolu s [[hnědé uhlí|hnědým uhlím]] a [[hořlavé břidlice|hořlavými břidlicemi]] skupinu spadající pod [[kaustobiolit]]y. Druhou velkou skupinou jsou pak [[přírodní uhlovodíky]]. Černé uhlí obsahuje 74 - 91 % uhlíku (jiné zdroje uvádějí 75 až 95 %<ref name="fos">{{Citace elektronické monografie | url = http://www.fospaliva.wz.cz/page01.htm | titul = Fosilní paliva - Uhlí | datum přístupu = 2008-2-4 }}</ref>). Obsah uhlíku je závislý na typu (tzv. ''C^daf''). Charakteristické jsou i [[prouhelňování uhlí|prouhelňovací skoky]] a změna lesku a páskování během vývoje. Během popisu černého uhlí se využívají názvy ''černouhelná hemifáze'', ''černouhelná ortofáze'' a ''černouhelná metafáze'', čímž se vyjadřuje zastoupení uhlíku. S nárůstem uhlíku současně dochází k poklesu prachové složky. Každé uhlí obsahuje i nespalitelné a spalitelné [[minerál]]ní složky o různém zastoupení v závislosti na typu. Mezi nejvýznamnější patří [[vodík]] (okolo 3 %), [[dusík]], [[kyslík]] (3 %), [[síra]] (0,5 až 1,25 %<ref name="cez">{{Citace elektronické monografie | url = http://www.cez.cz/presentation/static/encyklopedie/vykladovy_slovnik_energetiky/hesla/cern_uhl.html | titul = CEZ - ČERNÉ UHLĺ | datum přístupu = 2008-2-4 }}</ref>), a malé procento [[voda|vody]].<ref name="sem"/><ref name="fos"/> Výhřevnost se pohybuje v rozmezí 7000 až 8500 [[cal|kcal]].<ref name="sem"/> == Vznik == [[Soubor:Meyers b15 s0272b.jpg|thumb|left|Umělecká představa vegetace v [[karbon]]u]] Uhlí vzniká geochemickou fází zvanou prouhelňování z organického materiálu za nepřístupu vzduchu, kde dochází k [[syntéza]] [[monomer]]ů v [[geopolymer]]y. Postupnou přeměnou vrstev odumřelých [[strom]]ů působením [[tlak]]u při nepřítomnosti [[vzduch]]u se přecházelo z fáze [[trouchnivění]], [[rašelinění]] až k prouhelňování, což mělo za následek snižování obsahu [[kyslík]]u a [[vodík]]u a nárůst uhlíku. Tyto procesy mají za následek současně i rozpad struktury rostlin a jejich postupné tmavnutí, což propůjčuje černému uhlí jeho typickou barvu. Rašelina postupně přecházela změnami na hnědé uhlí a to později na černé až antracit. Uhelná ložiska se tvořila zejména v [[karbon]]u a [[perm]]u (černé uhlí) a v období [[jura|jury]] a [[křída|křídy]] (hnědé uhlí)<ref name="svitavy"/>, tedy přibližně před 360 milióny let. Tvorba černého uhlí skončila před 286 milióny let. Obecně platí, starší než křídové vrstvy obsahují pouze černé uhlí, v křídě černé i hnědé a v mladších dobách pouze hnědé uhlí.<ref name="fos"/> V té době byly příznivé podmínky pro vzrůst vyšších forem [[Rostliny|rostlin]]. Nahromaděním velkého množství odumřelé [[vegetace]] vznikla uhelná ložiska, která se nazývají [[uhelná sloj|uhelné sloje]]. Některé sloje jsou silné jen několik milimetrů, jiné dosahují mocnosti až několika metrů. Tento jev je dán cyklickou sedimentací, kdy docházelo k opakovanému obnažování a ukládání organického materiálu. Předpokládá se, že za vznik uhlí jsou odpovědné tropické slatiny, o čemž svědčí nalezené otisky dobových rostlin ve formě stromových [[přeslička|přesliček]], [[plavuně|plavuní]], či [[kapradí|kapradin]]. Dalším místem potenciálního vzniku byly i sladkovodní oblasti.<ref name="fos"/> Pro vznik černého uhlí jsou potřebné zvýšené [[tlak]]y, které na okolí působí. Vznikají postupným překrytím rašelinišť s uloženým materiálem [[písek (materiál)|písky]] a [[jíl]]y. Organický materiál se postupně dostává do hlubších partií zemské kůry a nadložní horniny začínají působit stále větší vahou. Odhaduje se, že z vrstvy rašeliny silné 10 až 15 metrů dojde ke vzniku uhelné sloje silné 1 metr. Obyčejné litostatické tlaky však nemohou stačit na vznik nejkvalitnějšího černého uhlí a antracitu a tak se předpokládá, že jejich vznik je spojen s oblastmi [[tektonika|tektonických]] sil a vysokých teplot, podmínek, které obvykle panují při [[orogeneze|orogenezi]].<ref name="fos"/> == Typy černého uhlí == * '''antracit''' – geologicky nejstarší, [[lesk]]lý, černý, s nejvyšším obsahem [[uhlík]]u, nejkvalitnější a [[výhřevnost|nejvýhřevnější]] * '''černé kamenné''' – vzniklo v karbonu, černé, [[tvrdost|tvrdé]], lesklé * '''koksovatelné druhy''' – na výrobu [[koks]]u * '''plynové uhlí''' – na výrobu [[svítiplyn]]u Typ černého uhlí je dán jeho kvalitou, která se odvozuje z obsahu uhlíku v celkovém složení horniny. Čím více uhlíku se v černém uhlí nachází, tím kvalitnější toto uhlí je. Obsah uhlíku je pak přímo závislý na době, kdy uhlí vznikalo. Starší uhlí procházelo prouhelňováním déle, takže obsah uhlíku je vyšší než u uhlí mladšího. Tato vlastnost má hlavní vliv na [[výhřevnost]] - uhlíkem bohatší černé uhlí ji má vyšší.<ref name="svitavy"/> Černé uhlí má typický vzhled, závisející na typu. V jeho struktuře se střídají lesklé a matné pruhy. Matné pruhy vznikly ze zbytků nižších rostlin, kdežto lesklé páskování je způsobeno rozkladem [[dřevo|dřeva]].<ref name="sem"/> Hornina obsahuje i měkké části, které při kontaktu špiní. == Využití == [[Soubor:Coal train east of Bristol Parkway 2006-05-03 01.jpg|thumb|left|Přeprava uhlí nedaleko [[Bristol]]u pomocí nákladního [[vlak]]u]] Těžba a využití černého uhlí přispěla k bouřlivému rozvoji průmyslu v 19. století a měla významný vliv na rozvoj [[průmyslová revoluce|průmyslové revoluce]], jelikož se jednalo o snadno dostupný zdroj energie. V té době docházelo k masivní těžbě a vzniku nových průmyslových center v blízkosti uhelných oblastí. To se projevilo i v rozložení světové [[populace]], když se lidé stěhovali za prací do průmyslových měst. Dodnes platí, že většina uhlí je využita v blízkosti místa, kde bylo vytěženo a jen nepatrná část je transportována na vzdálenost větší než 1000 km.<ref name="sem"/> V průmyslu se současně uhlí rozděluje na dvě hlavní skupiny: * '''uhlí hubená''' (''antracitická'') — je skupina černého uhlí, které obsahuje malé procentuální zastoupení prchavých látek, což vede k tomu, že tyto uhlí se nedají koksovat. Jejich hlavní využití je v energetice, kde se spalují za uvolnění energie. * '''uhlí mastná''' (''žírná, spékavá'') — obsahují 20 až 28 % prchavých látek, což jim dává dobré vlastnosti k produkci koksu využívaného v [[metalurgie|metalurgii]]<ref name="sem"/> Černé uhlí je podstatnou surovinou v [[energetický průmysl|energetickém průmyslu]], jelikož se používá jako kvalitní palivo pro [[tepelná elektrárna|tepelné elektrárny]] generující většinu [[elektrická energie|elektrické energie]] na světě. Vyjma energetického průmyslu je černé uhlí také strategickou surovinou v [[chemický průmysl|chemickém průmyslu]], kde se z něho vyrábí [[destilace|destilací]] [[svítiplyn]], [[uhelný dehet]], či na výrobu [[koks]]u.<ref name="svitavy"/> Dalším důležitým použitím je využívání při výrobě [[železo|železa]], [[ocel]]i a dalších [[litina|litin]]. [[Evropa]] je z pohledu černého uhlí značně závislá na jeho dovozu, jelikož vlastní [[ložisko (geologie)|ložiska]] byla z velké části již vytěžena, či jsou z jiných důvodů uzavřena ([[ochrana přírody]], [[těžební limit|limity těžby]] atd.). == Světové zásoby == Nejrozšířenějším [[fosilní palivo|fosilním palivem]] na planetě je uhlí, které je po světě zastoupeno nerovnoměrně, ale oproti například [[ropa|ropě]], jsou jeho velká ložiska ve více státech. Jeho zastoupení je 478&nbsp;771 miliónů tun černého uhlí (53%) a 430&nbsp;293 miliónů tun hnědého uhlí (47%), což dává celkově přes 900 miliónů tun uhlí.<ref name="cislo">{{Citace elektronické monografie | url = http://www.bp.com/liveassets/bp_internet/globalbp/globalbp_uk_english/reports_and_publications/statistical_energy_review_2007/STAGING/local_assets/downloads/spreadsheets/statistical_review_full_report_workbook_2007.xls | titul = BP Statistical review of world energy June 2007 | datum přístupu = 2008-2-4 }}</ref> Zásoby černého uhlí jsou z největší části na území šesti států a to v pořadí [[Spojené státy americké|USA]] (23%), [[Indie]] (19%), [[Čína]] (13%), [[Rusko]] (10%), [[Jižní Afrika]] (10%) a [[Austrálie]] (8%). Těchto šest států dohromady spravuje 84% světových těžitelných zásob černého uhlí. Na území USA jsou zásoby rozprostřeny hlavně mezi státy [[Západní Virginie]], [[Kentucky]], a [[Pensylvánie]], kde dochází i k největší těžbě.<ref>{{Citace elektronické monografie | url = http://wwhardw.eia.doe.gov/kids/energyfacts/sources/non-renewable/coal.html#types | titul = COAL - A Fossil Fuel | datum přístupu = 2008-2-4 }}</ref> Předpokládá se, že celková zásoba všeho uhlí vystačí minimálně na 134 let spotřeby.<ref>{{Citace elektronické monografie | url = http://www.eia.doe.gov/oiaf/ieo/coal.html | titul = Energy Information Administration - International Energy Outlook 2007 | datum přístupu = 2008-2-4 }}</ref> Ložiska v jižní Americe jsou z větší části umístěna pod [[prales]]em, což znesnadňuje a prodražuje jejich případnou těžbu. {| class="wikitable" align="center" style="text-align:center" |+ '''Potvrzené objevené uhelné zásoby na konci roku 2006 (v miliónech tun)'''<ref name="cislo"/> |- ! width="200pt"|Země ! width="100pt"|Černé uhlí ! width="100pt"|Hnědé uhlé ! width="100pt"|Celkově ! width="100pt"|Podíl |- |USA ||111&nbsp;338||135&nbsp;305||246&nbsp;643||27,1 |- |Rusko ||49&nbsp;088||107&nbsp;922||157&nbsp;010||17,3 |- |Čína ||62&nbsp;200||52&nbsp;300||114&nbsp;500||12,6 |- |Indie ||90&nbsp;085||2360||92&nbsp;445||10,2 |- |Austrálie ||38&nbsp;600||39&nbsp;900||78&nbsp;500||8,6 |- |Jižní Afrika ||48&nbsp;750||-||48&nbsp;750||5,4 |- |Ukrajina ||16&nbsp;274||17&nbsp;879||34&nbsp;153||3,8 |- |Kazachstán ||28&nbsp;151||3128||31&nbsp;279||3,4 |- |Polsko ||14&nbsp;000||-||14&nbsp;000||1,5 |- |Brazílie ||-||10&nbsp;113||10&nbsp;113||1,1 |- |Německo ||183||6556||6739||0,7 |- |Kolumbie ||6230||381||6611||0,7 |- |Kanada ||3471||3107||6578||0,7 |- |Česko ||2094||3458||5552||0,6 |- |Indonesie ||740||4228||4968||0,5 |- |Turecko ||278||3908||4186||0,5 |- |Řecko||-||3900||3900||0,4 |- |Maďarsko ||198||3159||3357||0,4 |- |Pákistán ||-||3050||3050||0,3 |- |Bulharsko ||4||2183||2187||0,2 |- |Thajsko ||-||1354||1354||0,1 |- |Severní Korea ||300||300||600||0,1 |- |Nový Zéland ||33||538||571||0,1 |- |Španělsko ||200||330||530||0,1 |- |Zimbabwe ||502||-||502||0,1 |- |Rumunsko ||22||472||494||0,1 |- |Venezuela ||479||-||479||0,1 |- !Celkově ||478&nbsp;771||430&nbsp;293||909&nbsp;064||100,0 |} == Těžba černého uhlí == [[Soubor:Cole mine schematic.png|thumb|240px|Schematický průřez slojí a štolami]] Černé uhlí se těží téměř po celém světě na většině lokalit, kde se vyskytuje. V některých případech je možné černé uhlí objevit na povrchu a to převážně v místech, kde se [[říční koryto|koryta řek]] zahlubují do podloží. Archeologické nálezy naznačují, že na podobném místě v Číně před přibližně deseti tisíci lety došlo k první těžbě uhlí. Postupně se začaly hloubit tunely s postupujícími slojemi. Během hlubinné těžby je potřeba vyhloubit vertikální šachty, kterými se následně dostává stavební materiál, lidi, svěží [[vzduch]] do podzemí a těžená surovina na povrch. Při těžení sloje se následně vybudují horizontální šachty (či se sklonem kopírující směr sloje zvané ''štola''). V současnosti se využívají dvě hlavní těžební metody, jak získávat černé uhlí z podzemí, jež jsou rozšířeny převážně v Evropě, Americe a Austrálii. * '''dobývání komorováním''' — jedná se o starší metodu, která je stále hojně využívána v USA. Během této metody se vyhloubí řada komor skrz sloj s podpůrnými pilíři, které se ponechají stát pro udržení stropu štoly. Tato metoda neumožňuje vytěžení celého ložiska, jelikož část zásob zůstává vázána díky podpůrným pilířům.<ref name="sem"/> * '''stěnování''' — modernější metoda, která je rozšířena převážně v Evropě je založena na ražbě dvou paralelních tunelů, které jsou od sebe vzdáleny přibližně 20 až 200 metrů. Následně se zde začně pohybovat dobývací stroj (kombajn), který odebírá uhlí dlouhou porubní stěnou. Následkem toho je, že strop sloje se za důlní výztuží s horníky postupně zhroutí. Metoda má mnohem vyšší účinnost a umožňuje vytěžit okolo 90 % uhlí ze sloje.<ref name="sem"/> Cena černého uhlí pro tepelné elektrárny se začátkem února roku 2008 pohybovala okolo ceny 115 dolarů za tunu, což je historické maximum. Na nárůstu ceny se podepsala nízká nabídka, ze strany Číny, Jihoafrické republiky a Austrálie. Zemí, které tradičně černé uhlí vyvážely do světa.<ref name=cena>{{Citace elektronické monografie | příjmení = | jméno = | odkaz na autora = | titul = Cena uhlí ve světě roste, v Česku zřejmě na podzim | url = http://ekonomika.ihned.cz/c1-22885090-cena-uhli-ve-svete-roste-v-cesku-zrejme-na-podzim | datum vydání = 2008-02-04 | datum aktualizace = 2008-02-04 | datum přístupu = 2008-2-18 | vydavatel = Ekonomika.iHNed.cz | místo = | jazyk = česky }}</ref> Předpokládá se, že dojde ještě k dalšímu růstu ceny této strategické suroviny. === Ve světě === Největší producentem černého uhlí na světě je Čína,<ref name=cena/> která je ale současně i největším spotřebitelem, jelikož velká část jejího energietického průmyslu je založena na spalování uhlí. Převážná část vytěženého černého uhlí tak zůstane na domácím trhu a není určena pro [[export]]. Největším exportérem černého uhlí je pak [[Austrálie]] následovaná [[Indonésie|Indonésií]]<ref name=cena/> a Spojenými státy Americkými. V roce [[1985]] se celosvětová roční těžba černého uhlí pobyhovala okolo 3 miliard tun a předpokládalo se, že v roce 2010 by měla roční produkce dosahovat 4 miliard tun.<ref name="geofond">{{Citace elektronické monografie | příjmení = | jméno = | odkaz na autora = | titul = ČERNÉ UHLÍ | url = http://www.geofond.cz/dokumenty/nersur_rocenky/rocenkanerudy99/html/c_uhli.html | datum vydání = | datum aktualizace = | datum přístupu = 2008-2-18 | vydavatel = Česká geologická služba - geofond | místo = | jazyk = česky }}</ref> === Lokality v Česku === Na území České Republiky se černé uhlí vyskytuje, či vyskytovalo v několika oblastech, kde bylo později i těženo. Těmito oblastmi jsou [[plzeňsko-manětínská pánev]], [[kladensko-slánská pánev]], [[žacléřsko-svatoňovická pánev]], [[ostravsko-karvinská pánev]] a [[rosicko-oslavanská pánev]].<ref name="svitavy"/> Na území Česka se nacházejí ložiska jak energetického tak i koksovatelného uhlí, které se nachází převážně v oblasti hornoslezské pánve.<ref name="geofond"/> V průběhu 18. až [[20. století]] bylo černé uhlí dobýváno v řadě lokalit, mezi které patřil [[Kladenský revír]], [[Rosicko - oslavanský revír]], [[Ostravsko-karvinský revír]]. Většina lokalit s činnou těžbou byla utlumena v 90. létech 20. století. V současnosti se černé uhlí těží pouze v [[Ostravsko-karvinský revír|Ostravsko-karvinském revíru]] prostřednictvím firmy OKD. Ročně je vytěženo kolem 15 milionů tun černého uhlí.<ref>{{Citace elektronické monografie | příjmení = Němeček | jméno = Jiří | titul = Vystaráno na půl století | url = http://web.spoluziti.cz/miranda2/m2/spoluziti/z_medii/20071105a.html | datum vydání = 2007-11-05 | datum aktualizace = | datum přístupu = 2008-02-04 | vydavatel = Spoluziti.cz }}</ref> V roce 1999 se těžilo přibližně 20 miliónu tun, což odpovídalo přibližně 1 % těžitelných zásob.<ref name="cez"/> Tento objem je ale dostatečný pro zabezpečení domácí poptávky, i když je část černého uhlí dovážena z [[Polsko|Polska]]. Na druhou stranu je část české produkce černého uhlí určena na export.<ref>{{Citace elektronické monografie | příjmení = Mgr. Kavina | jméno = Pavel | odkaz na autora = | titul = Energetické suroviny ve světě: Stav zásob a perspektivy jejich čerpání a změny na světovém trhu nerostných surovin | url = http://www.eurobb.cz/CZ/informacni-texty/energeticka-bezpecnost-eu/energeticke-suroviny-ve-svete.html | datum vydání = | datum aktualizace = | datum přístupu = 2008-2-18 | vydavatel = EuroBB | místo = | jazyk = česky }}</ref> ==== Objem těžby ==== (v milionech tun na území dnešní České republiky, resp. Čech, Moravy a Slezska) * 1819 - 0,076 * 1830 - 0,114 * 1841 - 0,24 * 1851 - 0,59 * 1861 - 1,87 * 1871 - 4,07<ref>Uhelné hornictví v ČSSR, Profil Ostrava 1985</ref> * 1880 - 5,5 * 1890 - 8,3 * 1900 - 9,8 * 1910 - 12,4 * 1915 - 14,5<ref>Jan Vancl, F. Čurík: Technický průvodce pro inženýry a stavitele, sv. 1, Praha 1921, str. 115</ref> * … * 2005 - 13,2 * 2006 - 14,2 * 2007 - 12,8 * 2008 - 12,6 * 2009 - 11,0 [[Soubor:Chassis du Bois Du Cazier Marcinelle.JPG|thumb|240px|Oproti [[povrchový důl|povrchovým dolům]] na hnědé uhlí je většina černého uhlí dolována pod zemí pomocí šachet]] == Nebezpečí == Ćerné uhlí těží z velké části v podzemí. Jeho dobývání je proto mnohem nebezpečnější než povrchová těžba hnědého uhlí. Horníci pro jeho získávání sestupují do hloubek v rozmezí několika desítek metrů až několika set metrů. Nejhlubší doly sahají až kilometr pod povrch. V takových hloubkách značně roste teplota ke 40&nbsp;°C s téměř 100% vlhkostí vzduchu. Kromě těžkých podmínek je nebezpečná i samotná ražba [[šachta|šachet]], kdy může dojít k propadnutí, závalu či jinému důlnímu neštěstí, jež může snadno horníky pod zemí odříznout a následně [[smrt|usmrtit]]. Mnoho úmrtí je rovněž spojeno s explozí [[důlní plyn|důlních plynů]], které v dolech vznikají a akumulují se. Ve světě zemřou na následky důlních neštěstí v průměru tisíce horníků ročně.<ref>{{Citace elektronické monografie | url = http://www.usmra.com/chinatable.htm | titul = Přehled důlních neštěstí v Číně | datum přístupu = 2008-2-4 }}</ref> == Reference == <references/> == Externí odkazy == * [http://geologie.vsb.cz/loziska/loziska/energsur/černé%20uhlí.html Fotografie černého uhlí] {{Flickr|Hard+coal}}{{Commonscat|Hard coal}}{{Fosilní paliva}}{{Článek z Wikipedie}} [[Kategorie:Uhlí]] [[Kategorie:Paliva]]

Návrat na stránku „Černé uhlí“.