Carbón

Elcarbónocarbón minerales unaroca sedimentariaorganógena de color negro, muy rica encarbonoy con cantidades variables de otros elementos, principalmentehidrógeno,azufre,oxígenoynitrógeno. Principalmente es utilizada comocombustiblefósil.​ La mayoría del carbón explotado se formó a partir de los vegetales que crecieron durante losperíodosCarbonífero(hace 359 a 299 millones de años) yCretácico(hace 145 a 66 millones de años), al ser ambos períodos de gran extensión temporal y situarse gran parte de losmedios sedimentariosfavorables para su acumulación y conservación en latitudes intertropicales.​ Es unrecurso no renovable,​ con reservas probadas de 1,160 millardos de toneladas,​ equivalentes a 130 años del consumo de 2024;​ tomando en consideración las reservas geológicas, podría haber 2000 años de reservas.​
El carbón se origina por la descomposición devegetalesterrestres que se acumulan en zonaspantanosas,lagunaresomarinas, de poca profundidad.​​ Los restos vegetales se van acumulando en el fondo de una cuenca. Quedan cubiertos deaguay, por lo tanto, protegidos delaire, que los degradaría. Comienza una lenta transformación por la acción debacteriasanaerobias, un tipo de microorganismos que no necesitanoxígenopara vivir. Con el tiempo se produce un progresivo enriquecimiento en carbono. Posteriormente pueden cubrirse con depósitos arcillosos, lo que contribuirá al mantenimiento del ambiente anaerobio, adecuado para que continúe el proceso de carbonización. Se estima que una capa de carbón de un metro de espesor proviene de la transformación por diferentes procesos durante ladiagénesisde más de diez metros de limos carbonosos.​
En las cuencas carboníferas, las capas de carbón están intercaladas con otras capas de rocas sedimentarias como areniscas, arcillas, conglomerados y, en algunos casos, rocas metamórficas comoesquistosy pizarras. Esto se debe a la forma y el lugar donde se genera el carbón.​
Si por ejemplo un granbosqueestá situado cerca del litoral y el mar invade la costa, el bosque queda progresivamente sumergido por unatransgresión marina, por descenso del continente o por una subida del nivel del mar, y los restos vegetales se acumulan entre los sedimentos de la plataforma litoral. Si continúa el descenso del continente o la subida del nivel del mar, el bosque queda totalmente inundado. Las zonas emergidas cercanas comienzan a erosionarse y los productos resultantes,arenasyarcillas, cubren los restos de los vegetales que se van transformando en carbón. Si se retira el mar, puede desarrollarse un nuevo bosque y comenzar otra vez el ciclo.
En las cuencas hulleras se conservan, tanto en el carbón como en las rocas intercaladas, restos y marcas de vegetales terrestres que pertenecen a especies actualmente desaparecidas. El tamaño de las plantas y la exuberancia de la vegetación permiten deducir que el clima en el que se originó el carbón era probablementeclima tropical.​
Existen numerosas variedades de carbón, las cuales se pueden clasificar según características como:
El análisis elemental es unensayo químicoque proporciona la fracción másica de cada uno de los cincoelementosque componen principalmente todos los tipos de carbón:carbono(C),nitrógeno(N),oxígeno(O),hidrógeno(H),azufre(S).
La mayoría de los países productores de carbón tienen su propia clasificación de tipos de carbón, sin embargo para el comercio internacional es la clasificación americana (ASTM) la más utilizada.
Está basada en el porcentaje de materias volátiles (MV) y en el índice de inflación:
Se basa en el porcentaje de materias volátiles para el carbón de máxima calidad y en el poder calorífico superior (pcs) para los otros.
Comprende las categorías siguientes:
Las principales categorías de carbón se basan en el porcentaje de carbono que contienen, el cual a su vez depende de la evolución geológica y biológica que ha experimentado el carbón:
Los 948 billones de toneladas de reservas de carbón son equivalentes a 4,196 BBEP (billones debarriles equivalentes de petróleo).​
British Petroleum, en su informe de 2007, calculaba que a finales de 2006 había por 147 años de reservas, basadas en reservas "probadas". La siguiente tabla muestra solo las reservas probadas, las cuales son calculadas en los programas de exploración de las diferentes empresas mineras. Particularmente, algunas zonas inexploradas están continuamente agrandando el volumen de reservas. Proyecciones especulativas predicen que elpico del carbónglobal de producción se producirá alrededor de 2025, a un 30 % por encima de la producción actual, dependiendo en la tasa de producción futura.​
De todas las energías fósiles, el carbón es la que está más dispersada por todo el mundo y es producido por alrededor de 100 países. Las reservas más importantes se encuentran enEstados Unidos,Rusia,China,AustraliaeIndia.
La siguiente tabla muestra la producción anual de carbón por país de 2003 a 2011.
El carbón suministra el 25 % de laenergía primariaconsumida en el mundo, solo por detrás delpetróleo. Además es de las primeras fuentes de energía eléctrica, con 40 % de la producción mundial (datos de 2006). Las aplicaciones principales del carbón son:
Estas dos últimas aplicaciones antiguas son muy contaminantes y requieren mucha energía, desperdiciando así un tercio del balance energético global. Debido a la crisis del petróleo se ha vuelto a producir de manera similar la creación depetróleo sintéticoy en laRepública Popular Chinael proceso decarboquímica.