Carbunii fosili

Carbunii fosili sunt roci organogene combustibile, pe scurt caustobiolite*⁾, formate prin acumularea materialului preponderent vegetal in bazine sedimentare, in medii mlastinoase reducatoare, sub forma de turba si transformarea acesteia in carbune, in cadrul unui indelungat si deosebit de complex proces geologic denumit carbonificare geochimica. Esenta procesului de carbonificare consta in cresterea treptata a continutului in carbon de la 50 % la lemn, pana la 95-98 % la antracit.

Procesul de carbonificare s-a desfasurat in doua faze:

turbificarea sau carbonificarea biochimica al carui produs este turba, un precursor al carbunilor si

carbonificarea geochimica, proces inceput dupa acoperirea turbei cu sedimente, izolarea de mediul exterior si actiunea treptata a temperaturii si presiunii litostatice, iar in stadiul cel mai avansat si a presiunii orientate (stress)

Principalele stadii de evolutie ale procesului de carbonificare corespund celor mai importante tipuri de carbuni humici : carbunele brun (pamantos, lemnos sau lignitul, mat, lucios si huilos), huila (flambanta, de gaz, grasa, de cocs, degresanta si antracitoasa) si antracitul.

Cunoscuti si utilizati in China inca din Neolitic drept combustibil, carbunii fosili sunt folositi, in principal, la producerea de energie termica necesara in industrie

(energie electrica si caldura) si in consumul casnic, iar in ultimii 250 de ani si la

obtinerea cocsului metalurgic fara de care fontele si otelurile, atat de necesare dezvoltarii industriei, s-ar fi fabricat in cantitati insuficiente. Descoperirea in Anglia, de catre Stephenson in anul 1782, a masinii cu aburi, cu combustibil pe baza de carbunii minerali, a constituit debutul "imperiului carbunelui" ; utilizarea lor in obtinerea energiei termice si mecanice a revolutionat transporturile maritime si terestre si a contribuit in mod esential la dezvoltarea industriilor de tot felul pana la aparitia si dezvoltarea

') Din limba greaca : kaustikos =arzator, bios = viata, lithos = piatra

motorului cu ardere interna. Ulterior rolul carbunilor a diminuat, in prezent acestia situandu-se pe locul trei intre sursele energetice ale omenirii, dar pe primul loc in producerea de energie electrica (fig.1).

Fig.1 - Histograma cu sursele folosite la nivel global pentru

producerea energiei electrice (Eurocoal,2004)

Timp de peste o suta de ani carbunii au constituit principala sursa de materii prime necesare chimiei organice de sinteza. In acest context subliniem faptul ca, pana la aparitia si dezvoltarea motorului cu ardere interna, dezvoltarea industriala a principalelor tari occidentale s-a bazat in primul rand pe carbune, in special in Germania s-a produs o mare diversificare a domeniilor de utilizare a carbunilor in cocsochimie, domeniu in care s-a remarcat si renumita IG - Farben Industrie.

Odata cu descoperirea posibilitatilor de utilizare ale petrolului si gazelor naturale, atat in chimia organica de sinteza, cat si in fabricarea unor derivate combustibile (benzine, motorine etc.) sau lubrifianti (uleiuri minerale), rolul principal l-a preluat industria petrochimica. Pretul de cost mult mai scazut al petrolului comparativ cu carbunele si o serie de alte facilitati tehnologice (putere calorifica mai mare decat a carbunilor, posibilitatea transportului prin conduce etc.) oferite de petrol si de gazele naturale au condus la scaderea importantei carbunilor ca materie prima in industria chimica si energetica.

In ultimele decenii, ca urmare a dezvoltarii fara precedent a activitatii industriale, consumul mondial de energie si de materii prime obtinute din combustibilii fosili a crescut vertiginos, conducand la accelerarea exploatarii zacamintelor de petrol, gaze si carbuni, resurse neregenerabile si cu pondere mare in balanta energetica a lumii.

Avand in vedere ca rezervele de combustibili fosili pe plan mondial erau constituite in anul 2004 ca in fig.2 din care se observa ca rezervele de carbuni reprezinta 55 % din total*, rezulta ca, in vitor acestia vor contribui substantial la producerea de energie fig. 3.

Fig.2 - Diagrama rezervelor modiale de combustibili

fosili (Eurocoal, 2004)

Faptul ca la nivel global rezervele si mai ales resursele de carbuni** sunt mult mai mari decat cele de petrol si gaze a determinat intensificarea si diversificarea cercetarilor privind conturarea de noi rezerve de carbuni, identificarea celor mai eficiente metode de exploatare rationala a acestora, valorificarea superioara a lor si reducerea efectelor negative (poluarea) produse prin utilizarea carbunilor. Pentru viitor energia primara va fi produsa de mai multe tipuri de combustibili in conformitate cu fig.3.

Intensificarea si diversificarea cercetarilor pentru conturarea de noi rezerve de carbuni cade in sarcina geologiei. Introducerea de noi metodologii de investigare

Rezervele totale de combustibili fosili la nivelul anului 2004 erau de 1.136 Gtce

Resursele de carbuni reprezinta 86 % din totalul resurselor pe tipuri de combustibili

(combustibili fosili + uraniu) la nivel mondial

Fig.3 - Histograme privind ponderea diversilor combustibili in anul 2004

(S1) si cea prevazuta pentru anul 2030 (S2). (Eurocoal, 2004)

geologo-geofizice si modernizarea celor vechi nu este posibila si nici suficienta daca nu este dublata de cunoasterea aprofundata a obiectului acestor cercetari: carbunii, cunoastere ce trebuie sa cuprinda atat caracteristicile petrografice si fizico-chimice ale acestora, cat si conditiile de formare, clasificarea, toate acestea pentru stabilirea cat mai exacta a criteriilor de distributie spatiala a zacamintelor de carbuni, a modul de calcul al rezervelor si inca multe altele. Este neindoielnic ca fara o cunoastere aprofundata a diverselor probleme legate de carbuni nu putem avea garantia utilizarii rationale a acestora.