I carboni fossili derivano da una lenta e graduale decomposizione che, migliaia di secoli fa, ha subìto il legno di antichissime foreste, sommerse dalle acque e sepolte poi sotto la crosta terrestre. Questa decomposizione è avvenuta in mancanza di aria, sotto l’azione di alte temperature e pressioni e in presenza di speciali batteri. Come sappiamo, i tessuti vegetali sono costituiti in massima parte di cellulosa, sostanza formata da carbonio, idrogeno ed ossigeno. Durante la decomposizione questi tessuti hanno perduto quasi tutto l’ossigeno e l’idrogeno e si sono trasformati in carbone.
I carboni fossili più antichi risalgono alla fine dell’era primaria, a circa 300 milioni di anni fa: in quel periodo grandi superfici della Terra erano occupate da immense foreste acquitrinose che, grazie ad un clima caldo e umido, si svilupparono per migliaia di secoli. Nell’era successiva, l’era secondaria, a causa di giganteschi rivolgimenti della crosta terrestre, questi grandi accumuli di legname furono ricoperti da detriti terrosi e sommersi dalle acque: così cominciarono a formarsi i carboni più antichi come le antraciti e i litantraci. I successivi sollevamenti della crosta terrestre che formarono i continenti riportarono alla superficie i depositi carboniferi attualmente sfruttati. Questo ciclo (sviluppo di grandi foreste, alluvioni e rivolgimenti, formazione di carboni) continuò nelle ere terziaria e quaternaria, l’era attuale.
La classificazione dei carboni
Torbe
Derivano dalla decomposizione di piante erbacee che crescono in zone acquitrinose o palustri. Da un punto di vista commerciale, le torbe non sono più incluse tra i carboni fossili, perché il loro processo di fossilizzazione non è ancora completato e perché non hanno più alcuna importanza come combustibile.
Ligniti
Nel commercio internazionale sono classificate nella categoria detta Brown Coal (carbone marrone). Si tratta di carboni fossili giovani, che si sono formati nell’era terziaria. Le ligniti sono utilizzate per estrarre gas, ammoniaca, petrolio sintetico, ecc.
Litantraci
Nel commercio internazionale sono classificati, insieme alle antraciti, nella categoria detta Hard Coal (carbone duro). Si tratta dei carboni fossili più importanti che si estraggono da giacimenti antichissimi, risalenti a 300 milioni di anni fa; si trovano a profondità tra i 400 e i 1200 metri, in strati compresi tra rocce di altra natura. I litantraci trovano un impiego diretto come combustibili, sia nell’uso domestico sia in quello industriale; dai litantraci grassi si ottiene il coke metallurgico, un carbone artificiale compatto e resistente impiegato negli altiforni.
Antraciti
Sono i carboni di più antica formazione e, di conseguenza, i più ricchi di carbonio e con il più alto potere calorifico. Bruciano lentamente, con poco fumo, e vengono impiegate come combustibile sia nell’industria sia nel riscaldamento domestico dove, però, sono oggi sostituite, sempre più spesso, dalla nafta o dal metano.
Le miniere di carbone
I giacimenti di carbone si possono trovare a cielo aperto o, più spesso, scavando gallerie e pozzi per raggiungere gli strati carboniferi più profondi. Le miniere a cielo aperto comportano grave danno all’ambiente: le zone interessate perdono ogni valore dal punto di vista agricolo e forestale. L’estrazione è effettuata da gigantesche macchine scavatrici, lunghe f no a 200 m e alte 40 m, capaci di scavare ogni giorno anche 100.000 tonnellate di prodotto. Il carbone estratto è inviato, per mezzo di nastri convogliatori, ai vagoni ferroviari che lo porteranno alle centrali termoelettriche o alle industrie di trasformazione. Nelle miniere vere e proprie si scavano profondi pozzi e lunghe gallerie laterali per poter raggiungere i filoni carboniferi più ricchi. La miniera deve essere ben areata perché durante l’estrazione si produce un gas inodore e incolore (grisou) altamente esplosivo. Nelle moderne miniere gli scavi sono meccanizzati e i nastri convogliatori portano il prodotto fino in superficie.
Gli impieghi del carbone
Il carbone viene utilizzato per alimentare le centrali termoelettriche. Il carbone è stato per molti decenni la principale fonte energetica mondiale, fino a quando, verso la metà degli anni Sessanta del Novecento, non è stato superato dal petrolio. A seguito della crisi petrolifera degli anni Settanta, l’utilizzo del carbone ha avuto una notevole ripresa e molte centrali che funzionavano ad olio combustibile sono state convertite a carbone.
In Italia, il Piano Energetico Nazionale prevedeva la realizzazione di nuove centrali a carbone: le popolazioni locali interessate hanno fatto però una forte opposizione a questi progetti per timore di inquinamento ambientale. Il carbone garantisce ai Paesi importatori come il nostro una maggiore sicurezza per l’approvvigionamento, perché le zone di provenienza sono ripartite su tutto il globo in modo più uniforme rispetto al petrolio che, invece, viene estratto in poche zone soggette a forte instabilità politica. Infine, per quanto riguarda gli impieghi non energetici del carbone, ricordiamo che è un’importante materia prima dell’industria chimica. Dal carbone si possono ricavare direttamente idrogeno, ammoniaca, metanolo e, indirettamente, carburanti, solventi, coloranti, esplosivi, materie plastiche, prodotti medicinali, antiparassitari, ecc.
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