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セキタン(石炭)

Coal

堆積岩の一種)

層状の岩体で植物が炭化したものがセキタン(石炭)です。産業革命以降は最も貴重かつ重要な燃料であったため「黒いダイヤモンド」と呼ばれていました。現在では、有害物質の排出量が多いため、大気汚染や地球温暖化の要因となっています。

密度
密度:

1.1 - 1.4 g/cm³

セキタン(石炭)の一般的な情報

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セキタン(石炭)の物理特性

組織
非砕屑状
ブラック、ブラウン、ダークブラウン、グレー、ライトからダークグレー
磁性
磁性がある可能性
粒度
細粒
密度
1.1 - 1.4 g/cm³, 明らかに軽い
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セキタン(石炭)の健康リスク

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セキタン(石炭)の危険性は何ですか?

「燃料としての石炭の使用は、健康を害し、死に至ります。石炭の採掘と処理は、大気汚染と水質汚染を引き起こします。石炭を動力源とするプラントは、窒素酸化物、二酸化硫黄、粒子汚染、重金属を放出し、人の健康に悪影響を及ぼします。炭層メタン採掘は鉱業事故を避けるために重要です。致命的なロンドンのスモッグは主に石炭の多用によって引き起こされました。世界的に石炭は、主にインドと中国で毎年80万人の早死を引き起こすと推定されています。石炭の燃焼は二酸化硫黄の主要な排出源です。石炭の煙突からの排出物は、喘息、脳卒中、知性の低下、動脈閉塞、心臓発作、うっ血性心不全、心不整脈、水銀中毒、動脈閉塞、肺がんを引き起こします。石炭を使用して発電することによるヨーロッパの医療費は最大430億ユーロと推定されています。中国では、大気質と人間の健康の改善が増加するでしょう。主に国のエネルギーが石炭に大きく依存しているため、より厳格な気候政策があります。そして、正味の経済的利益があります。 Economic Journalの2017年の調査によると、1851年から1860年の間に英国では、「石炭使用量の1標準偏差の増加により、乳児死亡率が6〜8%上昇し、工業用石炭使用量が都市部の死亡率の約3分の1を説明している。この期間中に観察されたペナルティ。 ""石炭粉塵の呼吸は、石炭労働者の肺炎を引き起こします。これは、通称「黒い肺」として知られています。これは、石炭粉塵が文字通り肺を通常のピンク色から黒くするためです。米国だけでも、炭鉱の粉塵を吸い込んだ影響で、石炭産業の元従業員1,500人が毎年亡くなっていると推定されています。毎年大量の石炭灰やその他の廃棄物が発生しています。石炭を使用すると、毎年数億トンの灰やその他の廃棄物が発生します。これらには、水銀、ウラン、トリウム、ヒ素、およびその他の重金属と、セレンなどの非金属を含むフライアッシュ、ボトムアッシュ、および排煙脱硫スラッジが含まれます。石炭の約10%は灰です。石炭灰は、人間やその他の生物にとって危険で有毒です。石炭灰には、放射性元素であるウランとトリウムが含まれています。石炭灰やその他の固体燃焼副産物は局所的に貯蔵され、さまざまな方法で逃げ出し、石炭火力発電所の近くに住む人々を放射線や環境毒性にさらします。発電所や産業プロセスの炭鉱や石炭燃料供給は、大きな環境被害を引き起こす可能性があります。水システムは炭鉱の影響を受けます。たとえば、鉱業は地下水と地下水面のレベルと酸性度に影響を与えます。キングストン化石工場の石炭フライアッシュスラリーの流出などのフライアッシュの流出も、土地や水路を汚染し、家屋を破壊する可能性があります。石炭を燃やす発電所も大量の水を消費します。これは河川の流れに影響を与える可能性があり、他の土地利用に結果的な影響を及ぼします。パキスタンのタール砂漠などの水不足の地域では、炭鉱や石炭火力発電所はかなりの量の水を使用します。水循環に対する石炭の最も初期の既知の影響の1つは、酸性雨でした。燃焼中の石炭からは、年間約75 Tg / Sの二酸化硫黄(SO2)が放出されます。放出後、二酸化硫黄はガス状のH2SO2に酸化され、太陽放射を散乱させます。したがって、大気中の二酸化硫黄の増加は、気候に冷却効果を及ぼします。これは、温室効果ガスの増加によって引き起こされる温暖化の一部を有益に覆い隠します。しかし、硫黄は数週間のうちに酸性雨として大気から沈殿しますが、二酸化炭素は数百年の間大気中に残ります。 SO2の放出は、生態系の広範な酸性化にも貢献しています。使われなくなった炭鉱も問題を引き起こす可能性があります。地盤沈下はトンネルの上で発生し、インフラや耕作地に損害を与える可能性があります。炭鉱も長期にわたる火災を引き起こす可能性があり、いつでも何千もの炭層火災が燃えていると推定されています。たとえば、ブレンネンダーベルクは、1668年から燃え続けており、21世紀も燃え続けています。石炭からコークスを製造すると、副産物としてアンモニア、コールタール、ガス状化合物が生成され、陸、空、水路に排出されると環境を汚染する可能性があります。ワイアラ製鉄所は、液体アンモニアが海洋環境に排出されるコークス製造施設の一例です。」

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セキタン(石炭)の特徴

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セキタン(石炭)の石の種類

地質学的プロセスが時間の経過とともに死んだ生物材料に圧力を加えると、適切な条件下で、その変成グレードまたはランクは次のように連続的に増加します。
  • 石炭の前駆体である泥炭
  • 褐炭、または最も健康に有害な最も低いランクの石炭は、発電用の燃料としてほぼ独占的に使用されます
  • 亜炭から瀝青炭までの特性を持つ亜瀝青炭は、主に蒸気発電の燃料として使用されています。
  • 瀝青炭、密な堆積岩、通常は黒ですが、時には暗褐色で、多くの場合、明るく鈍い物質の明確な帯があります。主に蒸気発電の燃料やコークスの製造に使用されます。英国では蒸気石炭として知られており、歴史的に蒸気機関車や船で蒸気を発生させるために使用されていました
  • 石炭の最高ランクである無煙炭は、主に住宅用および商業用の暖房に使用される、より硬くて光沢のある黒炭です。
  • グラファイトは発火しにくく、燃料として一般的に使用されていません。それは鉛筆で最も使用されるか、または潤滑のために粉末にされます。

セキタン(石炭)の特徴

排出原単位は、発電機の耐用年数にわたって、発電量の単位あたりに排出される温室効果ガスです。現在広く使用されている発電方法のうち、石炭と石油の排出強度は高く、生成されるkWhごとに約1000gのCO2eqを排出します。天然ガスは、kWhあたり約500gCO2eqの中程度の排出強度です。他のすべての方法は、通常、kWhあたり100g未満の低い発光強度です。石炭の排出強度は、種類や発電技術によって異なり、一部の国ではkWhあたり1200gを超えています。石炭のエネルギー密度、つまり発熱量は、1キログラムあたり約24メガジュール(1 kgあたり約6.7キロワット時)です。効率が40%の石炭火力発電所の場合、100 Wの電球に1年間電力を供給するのに、推定325 kg(717ポンド)の石炭が必要です。 2017年には世界のエネルギーの27.6%が石炭によって供給され、アジアはそのほぼ4分の3を使用していました。

セキタン(石炭)の形成

セキタン(石炭)は主に炭素であり、他の元素の量はさまざまです。主に水素、硫黄、酸素、窒素。 セキタン(石炭)は、死んだ植物が泥炭に腐敗し、何百万年にもわたる深い埋葬の熱と圧力によって石炭に変換されるときに形成されます。石炭の広大な堆積物は、石炭紀後期(ペンシルバニアン)とペルム紀の間に地球の熱帯の土地の大部分を覆った、石炭森林と呼ばれるかつての湿地に由来します。

セキタン(石炭)の構成物

セキタン(石炭)は、マセラル、ミネラル、水で構成されています。化石や琥珀は石炭に含まれている可能性があります。

セキタン(石炭)の文化的な意味

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セキタン(石炭)の用途

石炭は、熱のために燃やされる化石燃料として、世界の一次エネルギーの約4分の1と電力の5分の2を供給します。一部の製鉄およびその他の工業プロセスでは、石炭が燃焼します。

セキタン(石炭)の地球化学

石炭の組成は、近似分析(水分、揮発性物質、固定炭素、および灰)または最終分析(灰、炭素、水素、窒素、酸素、および硫黄)のいずれかとして報告されます。 「揮発性物質」はそれ自体では存在しませんが(一部の吸着メタンを除く)、石炭を加熱することによって生成および排出される揮発性化合物を示します。典型的な瀝青炭は、重量ベースで、84.4%の炭素、5.4%の水素、6.7%の酸素、1.7%の窒素、および1.8%の硫黄の乾燥した無灰ベースで最終的な分析を行うことができます。

セキタン(石炭)の語源

この単語は元々、古英語でcolの形式を取り、ゲルマン祖語* kula(n)に由来します。これは、インド・ヨーロッパ祖語の語根* g(e)u-lo-「生きた石炭」に由来すると仮定されています。ゲルマン語の同族語には、古フリジア語のコール、中期オランダ語のコール、オランダ語のクール、古高ドイツ語のコール、ドイツ語のコール、古ノルド語のコールが含まれ、アイルランド語のgualもインドヨーロッパ語の語根を介した同族語です。

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