Than đá là gì? Vai trò, nguồn gốc và tác động môi trường

Giải đáp than đá là gì?

Than đá là một loại đá trầm tích có màu nâu đen hoặc đen, được hình thành từ các tàn tích thực vật bị chôn vùi dưới lòng đất trong hàng triệu năm. Dưới tác động của nhiệt độ và áp suất cao, các tàn tích này biến đổi thành than đá.

Nguồn gốc hình thành than đá

Nguồn gốc hình thành than đá

Quá trình hình thành than đá diễn ra qua nhiều giai đoạn:

1. Sự tích tụ thực vật: Các loài thực vật như cây cối, dương xỉ... chết đi và lắng đọng ở các vùng đầm lầy, ao hồ.

2. Chôn vùi: Các lớp trầm tích mới chồng lên, tạo áp suất lên lớp thực vật bên dưới.

3. Biến đổi: Dưới tác động của vi sinh vật, nhiệt độ và áp suất cao, các tàn tích thực vật dần biến đổi thành than bùn, sau đó là than nâu, than dưới bitum, than bitum và cuối cùng là than antraxit (loại than cứng nhất).

Đặc điểm thành phần của than đá

Thành phần chính của than đá là:

• Cacbon: Chiếm phần lớn thành phần.

• Hydro, oxy, nitơ, lưu huỳnh: Các nguyên tố khác có trong than đá, tỷ lệ có thể khác nhau tùy loại than.

Tại sao than đá lại được sử dụng rộng rãi?

• Dễ khai thác: Than đá có trữ lượng lớn và dễ khai thác.

• Giá thành rẻ: So với các nguồn năng lượng khác, than đá có giá thành rẻ hơn.

• Dễ vận chuyển và lưu trữ: Than đá dễ vận chuyển và có thể lưu trữ trong thời gian dài.

Các loại than đá hiện nay

Than đá, một loại nhiên liệu hóa thạch hình thành từ các tàn tích thực vật, được phân loại dựa trên quá trình hình thành và thành phần hóa học. Mỗi loại than có đặc điểm riêng và phù hợp với những ứng dụng khác nhau.

Có nhiều loại than đá khác nhau 

Phân loại than đá dựa trên quá trình hình thành

Than đá trải qua nhiều giai đoạn biến đổi, từ than bùn đến than antraxit. Quá trình này được gọi là quá trình than hóa. Càng tiến sâu vào quá trình than hóa, hàm lượng cacbon trong than càng cao, độ cứng tăng lên và hàm lượng các nguyên tố khác giảm đi.

• Than bùn: Là giai đoạn đầu tiên của quá trình than hóa, có màu nâu đen, độ ẩm cao và hàm lượng cacbon thấp. Thường được sử dụng làm nhiên liệu cho các lò hơi nhỏ hoặc làm phân bón.

• Than nâu: Cứng hơn than bùn, màu nâu sẫm hơn và hàm lượng cacbon cao hơn. Được sử dụng làm nhiên liệu cho các nhà máy nhiệt điện nhỏ và trong công nghiệp sản xuất xi măng.

• Than dưới bitum: Có màu đen, độ cứng cao hơn than nâu và hàm lượng cacbon tiếp tục tăng. Được sử dụng làm nhiên liệu cho các nhà máy nhiệt điện và trong công nghiệp luyện kim.

• Than bitum: Là loại than phổ biến nhất, có màu đen bóng, độ cứng cao và hàm lượng cacbon rất cao. Được sử dụng rộng rãi trong sản xuất điện, luyện kim và hóa chất.

• Than antraxit: Là loại than cứng nhất, có màu đen bóng, độ cứng rất cao và hàm lượng cacbon cao nhất. Được sử dụng trong các ngành công nghiệp đòi hỏi nhiệt độ cao như luyện kim.

Phân loại than đá dựa trên thành phần hóa học

Ngoài việc phân loại dựa trên quá trình hình thành, than đá còn được phân loại dựa trên thành phần hóa học, cụ thể là hàm lượng các nguyên tố cacbon, hydro, oxy, nitơ và lưu huỳnh. Hàm lượng các nguyên tố này ảnh hưởng đến chất lượng và tính chất của than đá, từ đó quyết định các ứng dụng của nó.

Các loại than đá khác

Ngoài các loại than đá chính, còn có các loại than đá khác như:

• Than cốc: Là loại than đã qua quá trình chưng cất để loại bỏ các thành phần dễ bay hơi, được sử dụng làm nhiên liệu trong lò cao để luyện gang thép.

• Than mỡ: Là loại than bitum có khả năng tạo ra nhiều chất nhựa khi chưng cất, được sử dụng trong sản xuất hóa chất.

• Than non: Là tên gọi chung cho các loại than có hàm lượng cacbon thấp, bao gồm cả than bùn và than nâu.

Tìm hiểu than đá dùng để làm gì?

Than đá, một loại đá trầm tích hình thành từ các tàn tích thực vật, đã đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển của nền công nghiệp và xã hội. Vậy than đá được sử dụng để làm gì?

1. Sản xuất điện:

Than đá ứng dụng trong sản xuất điện 

• Nguyên liệu chính: Than đá là một trong những nhiên liệu chính để đốt trong các nhà máy nhiệt điện, tạo ra hơi nước để quay tua bin và sản xuất điện.

• Ưu điểm: Giá thành rẻ, trữ lượng lớn.

• Nhược điểm: Gây ô nhiễm môi trường, thải ra khí thải gây hiệu ứng nhà kính.

2. Luyện kim:

• Than cốc: Một dạng than đá tinh khiết, được sử dụng để tạo ra nhiệt độ cao trong lò cao, giúp khử quặng sắt thành sắt nguyên chất.

• Sản xuất thép: Than cốc là thành phần không thể thiếu trong quá trình sản xuất thép.

3. Sản xuất hóa chất:

• Nguyên liệu: Than đá được sử dụng để sản xuất nhiều loại hóa chất cơ bản như amoniac, methanol, benzene...

• Ứng dụng: Các hóa chất này được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp khác nhau, như sản xuất phân bón, nhựa, thuốc nhuộm...

4. Các ứng dụng khác:

• Sưởi ấm: Than đá được sử dụng để sưởi ấm nhà cửa, đặc biệt ở các vùng khí hậu lạnh.

• Nấu ăn: Trước đây, than đá được sử dụng rộng rãi để nấu ăn.

• Sản xuất xi măng: Than đá cung cấp nhiệt lượng cho lò nung clinker - thành phần chính của xi măng.

Tác động của việc khai thác và sử dụng than đá

Việc khai thác và sử dụng than đá mang đến nhiều lợi ích nhưng cũng đồng thời gây ra những tác động tiêu cực đến sức khỏe con người và môi trường. Những tác động này không thể không nhắc đến trong bối cảnh biến đổi khí hậu hiện nay.

Tác động của việc khai thác và sử dụng than đá

1. Ô nhiễm không khí: Hoạt động khai thác than thường gây ra ô nhiễm không khí nghiêm trọng, với việc thải ra nhiều khí độc hại như CO₂, SO₂ và NO_x. Điều này đã dẫn đến tình trạng ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng.

2. Bệnh lý: Ước tính có hàng triệu người phải đối mặt với các vấn đề sức khỏe nghiêm trọng như hen suyễn, đột quỵ và bệnh tim mạch do ô nhiễm từ ngành khai thác than.

3. Phá hủy hệ sinh thái: Khai thác than cũng gây ra suy giảm đa dạng sinh học, phá hủy môi trường sống tự nhiên của nhiều loài động thực vật.

4. Ô nhiễm nước: Trong quá trình khai thác, nước mặt và nước ngầm thường bị ô nhiễm do hóa chất độc hại từ mỏ than, đe dọa nguồn nước cho hàng triệu người.

Thực tế, các vấn đề này đã làm nảy sinh nhu cầu cấp bách về việc chuyển đổi từ năng lượng than sang các nguồn năng lượng sạch hơn để bảo vệ sức khỏe con người và hệ sinh thái.

So sánh các loại nhiên liệu khác nhau với than đá

Than đá từ lâu đã được xem là một trong những nguồn năng lượng chính của nhân loại. Tuy nhiên, với sự phát triển của công nghệ và nhận thức về vấn đề môi trường, ngày càng nhiều loại nhiên liệu khác được khai thác và sử dụng. Hãy cùng so sánh than đá với các loại nhiên liệu khác để thấy rõ hơn ưu, nhược điểm của từng loại.

Bảng so sánh tóm tắt: 

Tổng kết lại thì qua bài viết của hóa chất Đông Á vừa chia sẻ trên có thể thấy than đá đã và đang đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế thế giới, cung cấp nguồn năng lượng thiết yếu cho sản xuất điện và công nghiệp. Việc hiểu rõ than đá là gì là cách để mỗi người chúng ta khai tác và sử dụng loại nguyên liệu này một cách an toàn cho môi trường.  Chính nhận thức và hành động kịp thời sẽ định hình tương lai của năng lượng toàn cầu, tránh những hậu quả mà ngành công nghiệp than đem lại cho thế hệ sau.