Die Kohle (Coal)

Die Kohle entstand aus ehemaligen Pflanzen. Vor 300 Millionen Jahren haben sich riesige Pflanzen in den Sümpfen sedimentiert. Danach hat sich über die Reste der Schmutz sedimentiert, der dann große Hitze und den Druck erzeugte und das waren die idealen Bedingungen für die Entstehung der Kohle. Heute befindet sich die Kohle unter eine Schicht von Felsen und dem Schmutz und deswegen werden Bergwerke durchgebohrt. Die Kohle wird für die Produktion des Stahls und der elektrischen Energie verwendet. Die Kohle gibt 23% der gesamten Energie in der Welt. 38% der generierten elektrischen Energie in der Welt wird aus der Kohle gewonnen. Für ungefähr 70% der Produktion des Stahls wird die Kohle als die wichtigste Substanz benutzt.

Von allen fossilen Treibstoffen, die Kohle hat den größten Anteil und auch die längste Geschichte des Verbrauchs. Archäologen haben Beweise gefunden, die auf die Tatsache verweisen, dass die Römer in den 2. und 3. Jahrhunderten in heutigem England die Kohle benutzt haben. Im 14. Jahrhundert haben die Indianer in Nordamerika die Kohle für das Kochen, die Heizung und die Herstellung der Keramik verwendet. Die Engländer haben im 18. Jahrhundert entdeckt, dass die Kohle auf die höhere Temperatur als die Holzkohle verbrannt wird. Die industrielle Revolution war der erste Anreger des Verbrauchs der Kohle. James Watt hat den Motor und nicht den Dampf ( die Dampfmaschine ) erfunden. Mit dieser Erfindung konnte man die Arbeit erledigen, die vorher Menschen oder Tiere gemacht haben. Watt hat die Kohle für die Dampfproduktion gebraucht, der den Motor angetrieben hat. Während des 19. Jahrhunderts waren Schiffe und Züge die wichtigsten Transportmittel und sie hatten die Dampfmaschine als Betrieb. In diesen Dampfmaschinen wurde die Kohle für die Dampfproduktion verwendet. 1880 wurde die Kohle zum ersten Mal für die Produktion der elektrischen Energie gebraucht.

Ökologie und die Arten der Reinigung der Kohle

Zum größten Teil ist die Kohle aus dem Kohlenstoff (schwarz) und Wasserstoff (rot) gemacht. Des Schwefels (gelb) und Eisens (grün) gibt es am wenigsten.

Aus dem ökologischen Aspekt ist die Kohle die gefährlichste Energiequelle. Die Kohle ist, auch wie andere fossile Energiequellen, meistens aus dem Kohlenstoff und Wasserdampf bemacht. Innerhalb der Kohle gibt es auch einige Unsauberkeiten, wie z. ß. der Schwefel und Stickstoff. Wenn die Kohle verbrannt wird, werden diese Unsauberkeiten in die Atmosphäre freigelassen. Dort verbinden sie sich mit dem Dampf ( z. ß. in den Wolken ) und formieren Tröpfchen, die auf die Erde in der Form der schwächen Schwefel- und Kohlensäuren ( säure Regen ) fallen. Innerhalb der Kohle existieren auch einige Mineralsubstanzen. Sie verbrennen nicht und schaffen die Asche, die nach der Verbrennung bleibt. Ein Teil dieser Substanzen ist im Wirbel der Gase gefangen und sie bilden, zusammen mit dem Dampf, den Rauch. Dieser Rauch kommt aus den Kraftwerken. Einige Substanzen sind sehr klein. Wenn wir sie in der Reihe von 30 ordnen würden, würde diese Reihe kaum so lang wie die Weite des Haares sein. Die Kohle ist zum größten Teil aus dem Kohlenstoff gemacht. Wenn die Kohle verbrennt, Mischen sich der Kohlen- und Sauerstoff aus der Luft und bilden das Kohlendioxyd. Dieses Gas ist ohne Farbe und Geruch und in der Atmosphäre ist ein von den Treibhausgasen. Die meisten Wissenschaftler glauben, dass die globale Erhöhung der Temperatur durch die Entlassung des Kohlendioxyds in die Atmosphäre verursacht wurde.

Aus allem was gesagt wurde, kann die Kohle als sehr unreine Energiequelle betrachtet werden. Vor mehreren Jahren war sie tatsächlich unrein, aber in den letzten 20 Jahren haben die Wissenschaftler einige Wege gefunden, wie an große Menge der Unsauberkeiten fangen kann, bevor sie in die Atmosphäre landen. Heute geben Technologien, die 99% der kleinen Substanzen reinigen können und so 95% der Unsauberkeiten vernichten. Es gibt auch Technologien, die die Emission des CO2 in die Atmosphäre durch die wirksame Verbrennung der Kohle reduzieren. Die Mehrheit dieser Technologien haben die Regierungen der USA und Kanada wegen der großen Probleme mit den saueren Regen finanziert.

Ein von den saubersten Kohlenkraftwerken ist Tampa Electric's Polk Power Station aus Florida, das mit dem aus der Kohle gewonnen Gas arbeitet.

Die sauberste Anwendung der Kohle für die Energieproduktion ist die Transformation in das Gas. Innerhalb eines großen Behälters wird die Kohle aufgewärmt und mit Wasser bespritzt. Auf dieser Weise wird eine Mischung des Kohlenmonoxyds Wasserstoffs (das Gas) gewonnen. Mit diesem Vorgang wird die Mehrheit der Unsauberkeiten beseitigt, so dass es währen der Verbrennung zur fast keinen Umweltverschmutzung kommt.

Als Beispiel der Reinigung der Kohle, kann man die Elimination des Schwefels nehmen. Die Quantität des Schwefels in der Kohle hängt sehr von der Fundstelle ab. In einigen Fundstellen gibt es ungefähr 10% des Schwefels in der Kohle. Es gibt auch Fundstellen mit weniger als 1% des Schwefels. Eine von vielen Methoden für die Reinigung der Kohle ist die Zerkleinerung und einfache Spülung. Auf dieser Weise kann nicht der ganze Schwefel eliminiert werden, weil ein Teil des Schwefelsatoms mit dem Kohlenstoff verbunden ist. Diesen Teil können wir eliminieren, aber vorhandene Technologien sind für die massenhafte Anwendung zu teuer. Deswegen existieren in allen modernen Kraftwerken ( die mit der Kohle arbeiten ) Einrichtungen, die den Schwefel nach der Verbrennung aus den Gasen eliminieren und nicht erlauben, dass sie in die Atmosphäre landen. Trotz aller Vorgänge der Reinigung komm ein Teil der Unsauberkeiten in die Atmosphäre und zerstört die Natur.

Die Produktion, der Verbrauch und Reserven der Kohle

Die Produktion und der Verbrauch nach Staaten. China verlässt sich traditionell auf die Kohle und die USA liegt hoch wegen ihres großen Verbrauchs aller fossilen Treibstoffe und der Kohle.

In der letzten Zeit gibt es keine Veränderungen in dem Kohlenverbrauch. Das ist selbstverständlich, weil die Technologien für die Ausnutzung ihre Älter erreicht haben und es gibt keine großen Möglichkeiten der Entwicklung. Den groben Voraussichten nach gibt es genug Kohle für noch 200 Jahren der Ausnutzung mit jetzigem Tempo. Das bedeutet, dass es in der näheren Zukunft keine Probleme mit der Kohlenversorgung geben wird. Es könnten aber Probleme wegen der ökonomischen und ökologischen Aspekte der Ausnutzung dieser Energie entstehen.

Geographisch gesehen ist Südamerika der Kontinent mit kleinsten Reserven der Kohle – nur 2.2% weltlicher Reserven. Afrika ist auch in der ähnlichen Situation – nur 6% der Reserven und von diesen 6% gehört 90% zu Südafrika. Nordamerika und Asien haben 25% der gesamten Reserven der Kohle. Europa hat zusammen mit Russland 35% der bestätigten Reserven der Kohle. Reserven in Europa sind geteilt auf Deutschland (21%) und Russland (50%).

Der größte Fortschritt in der Produktion und dem Verbrauch in den 20. Jahrhunderten passierte in China. Im 1997 hat China 1268 Millionen Tonen der Kohle produziert. Im 1999 gab es einen Sturz auf etwa 1000 Millionen Tonen, aber trotzdem ist China noch immer der führende Staat, was die Produktion und den Verbrauch der Kohle angeht. Die Rekonstruktion der chinesischen Industrie für die Kohlenproduktion verursachte das. Die USA haben ihre Produktion auf 975 Millionen Tonen erhöht, aber es gibt immer weniger Kohle für den Export. Den Mangel an eigener Produktion befriedigen die USA mit einem bilateralen Vertrag mit Kanada. Die USA importieren die Kohle wegen des billigen Transports zur Küste auch aus Kolumbien.