Carbón para niños
El carbón o carbón mineral es una roca sedimentaria de color negro que se forma a partir de restos de plantas. Es muy rica en carbono y contiene otros elementos como hidrógeno, azufre, oxígeno y nitrógeno. Se usa principalmente como combustible fósil.
La mayor parte del carbón que usamos hoy se formó hace millones de años, durante los períodos Carbonífero (hace entre 359 y 299 millones de años) y Cretácico (hace entre 145 y 66 millones de años). En esas épocas, había mucha vegetación en zonas cálidas y húmedas.
El carbón es un recurso no renovable, lo que significa que una vez que se usa, no se puede reponer rápidamente. Su extracción y quema pueden afectar el medio ambiente y contribuir al calentamiento global debido a la emisión de dióxido de carbono.
Contenido
¿Cómo se forma el carbón?
El carbón se forma cuando plantas y árboles mueren y se acumulan en lugares con poca profundidad, como pantanos o lagunas. Estos restos vegetales se van al fondo y quedan cubiertos por agua, lo que los protege del aire.
Con el tiempo, unas bacterias especiales que no necesitan oxígeno (llamadas anaerobias) empiezan a transformar estos restos. Poco a poco, los restos se enriquecen en carbono. Luego, pueden ser cubiertos por capas de arcilla o arena, lo que ayuda a mantener el ambiente sin oxígeno y permite que el proceso de carbonización continúe.
Se calcula que una capa de carbón de un metro de grosor proviene de más de diez metros de restos vegetales que se han transformado durante millones de años. En los lugares donde se encuentra carbón, las capas de este mineral suelen estar mezcladas con otras rocas sedimentarias como areniscas o arcillas.
Esto ocurre porque, por ejemplo, si un gran bosque estaba cerca del mar y el nivel del mar subió, el bosque quedó bajo el agua. Los restos de las plantas se acumularon y luego fueron cubiertos por arena y arcilla que arrastraba el agua. Si el mar se retiraba, podía crecer un nuevo bosque y el ciclo se repetía.
En las zonas donde hay carbón, se encuentran restos de plantas antiguas que ya no existen. El tamaño de estas plantas indica que el clima en el que se formó el carbón era probablemente clima tropical, muy cálido y húmedo.
Tipos de carbón
Existen diferentes tipos de carbón, que se clasifican según varias características. Algunas de estas características son:
- La cantidad de agua que contienen.
- El porcentaje de materiales que no se queman (cenizas).
- Su poder calorífico, es decir, cuánta energía liberan al quemarse.
- Qué tan fácil se inflaman, lo que está relacionado con la cantidad de elementos volátiles que tienen.
Los principales elementos químicos que componen el carbón son carbono (C), nitrógeno (N), oxígeno (O), hidrógeno (H) y azufre (S).
Las categorías principales de carbón se basan en el porcentaje de carbono que contienen. Cuanto más carbono tiene, más evolucionado geológicamente está:
- Turba (50 a 55% de carbono): Es el primer paso en la formación del carbón, se forma de restos vegetales en zonas húmedas con poco oxígeno.
- Lignito (55 a 75% de carbono): También conocido como carbón café, es más suave que otros tipos.
- Hulla (75 a 90% de carbono): Es el tipo de carbón más común.
- Antracita (90 a 95% de carbono): Es el carbón con mayor proporción de carbono y el que más energía produce.
- Grafito: Es carbono puro, pero no se usa como combustible.
Reservas y producción de carbón
El carbón es un recurso que se encuentra en muchos lugares del mundo, en aproximadamente 100 países. Las reservas más grandes están en Estados Unidos, Rusia, China, Australia e India.
Se estima que las reservas probadas de carbón en el mundo son de unos 1.160 mil millones de toneladas. Esto podría durar unos 130 años al ritmo de consumo actual (datos de 2024). Si se consideran todas las reservas geológicas, podría haber carbón para 2000 años.
Países con más reservas de carbón (millones de toneladas)
| País | Total | Porcentaje |
|---|---|---|
 Estados Unidos |
237 295 | 22,6 % |
 Rusia |
157 010 | 14,4 % |
 China |
114 500 | 12,6 % |
.svg){kind=small} Australia |
76 400 | 8,9 % |
 India |
60 600 | 7,0 % |
 Alemania |
40 699 | 4,7 % |
 Ucrania |
33 873 | 3,9 % |
 Kazajistán |
33600 | 3,9 % |
 Sudáfrica |
30 156 | 3,5 % |
 Serbia |
13 770 | 1,6 % |
| Otros | 860 938 | 100 % |
Producción mundial de carbón
La producción mundial de carbón ha aumentado en los últimos años. China es el mayor productor de carbón, seguido por Estados Unidos e India.
| País | 2011 | Porcentaje |
|---|---|---|
| China |
3520,0 | 49,5 % |
| Estados Unidos |
992,8 | 14,1 % |
| India |
588,5 | 5,6 % |
| Australia |
415,5 | 5,8 % |
| Rusia |
333,5 | 4,0 % |
 Indonesia |
324,9 | 5,1 % |
| Sudáfrica |
255,1 | 3,6 % |
| Alemania |
188,6 | 1,1 % |
 Polonia |
139,2 | 1,4 % |
| Kazajistán |
115,9 | 1,5 % |
| Total | 7695,4 | 100 % |
[[Panorama|Tagebau Garzweiler Panorama 2005.jpg|880px|Mina de carbón a cielo abierto en Garzweiler, Alemania. Panorámica en alta resolución.]]
Usos del carbón
El carbón es una fuente de energía muy importante en el mundo. Aporta el 25% de la energía primaria que se consume y genera el 40% de la energía eléctrica global (datos de 2006).
Sus principales usos son:
- Generación de energía eléctrica: Las centrales térmicas queman carbón para producir electricidad. Se están desarrollando nuevas tecnologías para que estas centrales sean más eficientes y contaminen menos.
- Producción de coque: El coque es un material que se obtiene al calentar carbón sin aire. Se usa como combustible y para reducir minerales en industrias como la del acero. Dos tercios del acero mundial se fabrican usando coque de carbón.
- Industria del acero: Al mezclar minerales de hierro con carbón, se crea una aleación de hierro con carbono, lo que le da más resistencia. Dependiendo de la cantidad de carbono, se obtiene hierro dulce, Acero o fundición.
- Otras industrias: Se usa en fábricas que necesitan mucha energía, como las de cemento y ladrillos.
- Uso doméstico: Antiguamente, el carbón se usaba mucho para calentar casas. Aunque en muchos países se ha reemplazado por fuentes de energía más limpias, todavía se usa para calefacción en algunas regiones.
- Carboquímica: Es un proceso para obtener productos químicos del carbón. Por ejemplo, se puede producir un gas llamado gas de síntesis, que luego se transforma en amoníaco, metanol o incluso gasolina.
- Petróleo sintético: El carbón puede transformarse en un líquido parecido al petróleo. Este proceso se usó mucho en Alemania durante la Segunda Guerra Mundial, pero hoy en día no es común debido a que es muy contaminante y requiere mucha energía.
Estas últimas aplicaciones son menos comunes hoy en día porque son muy contaminantes y poco eficientes en el uso de la energía.
Ver también
- central termoeléctrica
- gas metano de carbón
- gas natural licuado
Véase también
En inglés: Coal Facts for Kids
