El carbó mineral és el combustible fòssil que va alimentar les màquines de vapor al llarg de la revolució industrial i va ser l’energia característica d’aquesta època.
El carbó té la categoria de combustible fòssil per l’origen orgànic que té. S’ha format en un procés geològic que es va iniciar fa aproximadament uns 300 milions d’anys, en el període Carbonífer, el qual forma part d’un període molt més ampli, el Paleozoic.
Els jaciments s’originen a partir de residus vegetals: troncs, branques, plantes, fulles, que van quedant dipositats en el fons de zones pantanoses, en diferents estrats, i es van descomponent, primer en un ambient amb oxigen i amb el temps van quedant coberts de sediments, donant pas a un procés de descomposició anaeròbic, és a dir, sense oxigen.
Els fenòmens geològics al llarg de molts anys sotmeten aquestes masses a grans pressions i increments de temperatura que afavoreixen el procés de transformació de la matèria orgànica en carbó.
El procés de carbonització provoca una gran retenció del carboni, principal component del carbó, que li confereix la propietat de combustible. Conté, però altres elements com l’hidrogen, l’oxigen, l’òxid de ferro, el sofre, etc.
La formació del carbó és un cicle natural de transformació de la matèria vegetal que segons les condicions geològiques i el període de formació i la seva antiguitat, dóna lloc a diversos tipus de carbó amb característiques diferents. El carbó de més antiguitat és l’antracita, i que abans d’esdevenir antracita ha passat per cada un dels estadis anteriors: torba, lignit i hulla.
Etapes del procés de carbonificació
Torba
- Profunditat aproximada (m): Superficial
- Contingut en carboni: <59%
- Poder energètic (kJ/kg): 21300 – 22500
- Característiques: Presenta molta humitat. A primer cop d’ull es pot apreciar l’estructura fibrosa vegetal.
Lignit
- Profunditat aproximada (m): 1000 m
- Contingut en carboni: 55% – 75%
- Poder energètic (kJ/kg): 28400 – 29600
- Característiques: És de color marró fosc i mat, però també pot ésser negre i brillant. Quan crema produeix moltes cendres.
Hulla
- Profuditat aproximada (m): 3000 m
- Contingut en carboni: 75% – 90%
- Poder energètic (kJ/kg): 30600 – 31400
- Característiques: És un carbó bituminós amb un poder calorífic important.
Antracita
- Profunditat aproximada (m): 6000 m
- Contingut en carboni: >90%
- Poder energètic (kJ/kg): 34300 – 34700
- Característiques: L’antracita és el carbó amb més antiguitat geològica. Té un aspecte brillant, crema amb flama i genera poca cendra.
La combustió del carbó és una reacció química exotèrmica (que desprèn calor) i genera un conjunt da gasos residuals com el diòxid de carboni (CO2), l’hidrogen (H2), els òxids de sofre i els òxids de nitrogen, entre d’altres. Quan la combustió no és bona, per la manca d’oxigen, es desprèn el monòxid de carboni (CO) que és molt tòxic.
Els gasos emesos no són inofensius. Causen un impacte molt important al medi ambient.
El diòxid de carboni és un dels gasos responsables de l’efecte hivernacle en el planeta. L’efecte hivernacle s’ha incrementat per l’ús massiu de combustibles fòssils, com el carbó, el qual està provocant l’increment continuat i sostingut de la temperatura a la superfície de la Terra.
Els òxids de nitrogen i de sofre, al barrejar-se amb la humitat de l’ambient o amb l’aigua de la pluja reaccionen químicament donant lloc a àcids molt corrosius, fenomen que s’ha anomenat pluja àcida. La pluja àcida fa malbé la vegetació on es diposita i redueix la fertilitat de les terres, inutilitzant-les per al conreu.
A Catalunya no hi ha hagut jaciments de carbó importants. A Sant Joan de les Abadesses s’hi explotà l’hulla, però no va resultar rendible, atès que era més econòmic portar-la de Langreo (Astúries) o de Newcastle (Anglaterra). Els jaciments carboners del Berguedà eren de lignit, destinats bàsicament al consum local, i amb un alt contingut de sofre.
Els vapors catalans consumien hulla, per la major disponibilitat i per les millors característiques energètiques, que arribava a Barcelona per via marítima provinent d’Astúries i d’Anglaterra.
