石炭はその組成、世界的な使用およびエネルギー価値に変化する
様々な組成の石炭は、世界中で発電して鉄鋼を生産するための可燃性の化石燃料として使用されています。 国際エネルギー機関（IEA）によると、21世紀に世界で最も急速に成長しているエネルギー源である。
石炭生産について
人々は石炭を生産しません。 地質学的プロセスと有機物の腐敗は、何千年もの間にそれを作り出しています。 これは、地下地層または "縫い目"から、地下トンネルを通って、または地表の広い領域を除去することによって採掘されます。 掘削された石炭は、商業的に使用するために、清掃し、洗浄し、処理しなければならない。
現在、中国は世界の他のどの国よりも多くの石炭を生産しているが、その実績埋蔵量は米国、ロシア、インドの4位にランクされている。 IEAは、世界の供給量は2020年までに約0.6％増加すると推定している。
石炭輸出業者と輸入業者
オーストラリアは世界の輸出業者のリストを上回り、2010年には2億9,800万トンの石炭を海外に送った。インドネシアとロシアは2番目と3番目にランクインし、それぞれ162万トンと1億900万トンを輸出している。 米国は同じ年に国境を越えて7400万トンを出荷して世界的に4位に入った。
石炭への依存
南アフリカは石炭に最も依存しており、電力の93％をこのエネルギー源から得ている。 中国とインドはまた、それぞれ79％と69％の相当量のエネルギーを石炭に頼っている。 米国はこの電力源から電力の45％を奪い、この電力源から電力を生み出す世界的なリストの11位にランクインしている。
ハードとソフトの種類の石炭
石炭は、ハードとソフトの2つの主要なカテゴリーに分類されます 。 軟炭炭は褐炭や亜炭としても知られています。 中国は他のどの国よりも硬質炭を約3倍生産している。 中国が生産する硬質石炭31億1600万トンは、第2位と第3位の生産者（米国は932百万トン、インドは5億3,800万トン）の生産を圧迫している。
ドイツとインドネシアは、柔らかい褐炭の生産において最高の栄誉を授与されています。 これらの国はそれぞれ169百万トンと163百万トンを掘りました。
コークス石炭とスチーム石炭
冶金石炭としても知られているコークス化炭は、硫黄およびリン含量が低く、高熱に耐えることができます。 コークス化炭はオーブンに供給され、約1100℃まで石炭を加熱する無酸素熱分解に付される。 それはそれを溶かし、純粋な炭素を残すために揮発性化合物および不純物を除去する。 熱い、精製された液化された炭素は、コークスと呼ばれる塊に固化し、鉄鉱石と石灰石と一緒に高炉に供給されて鋼を生産することができる。
熱石炭としても知られている蒸気石炭は、電力生産に適している。
蒸気石炭は、高熱で急速に燃焼し、蒸気タービンを運転するボイラー内の水を加熱するために発電所で使用される微粉末に粉砕される。 また、家庭や企業のために暖房を提供するために使用することもできます。
石炭のエネルギー
すべてのタイプの石炭は、固定された炭素を含み、貯蔵されたエネルギーと、様々な量の水分、灰分、揮発性物質、水銀および硫黄を提供する。 物理的特性と石炭の品質は大きく異なるため、石炭火力発電所は、利用可能な原料の特定の特性に対応し、硫黄、水銀、ダイオキシンなどの汚染物質の排出を削減するように設計する必要があります。
石炭内に蓄えられたエネルギーポテンシャルは、「発熱量」、「発熱量」または「熱量」と表現されます。これはBtuまたはMJ / kg単位で測定されます。 Btuは、英国の熱量単位（熱量）で、約0.12 USガロン（1ポンド）の水を海面水温で1度ほど暖かくします。
BtuはBTUと書かれていることがあります。
MJ / kgは、1キログラム当たりのミリジュールを表し、キログラムで蓄えられたエネルギーの量です。 これは重量で測定した燃料のエネルギー密度の表現です。
石炭は、燃焼時に熱エネルギーや熱を炭素や灰とともに放出します。 灰は、鉄、 アルミニウム 、石灰石、粘土、シリカなどの鉱物、ならびにヒ素やクロムなどの微量元素で構成されています。
石炭の種類とランキング
国際標準化機構ASTMは、生分解された泥炭ベースの腐植物質と有機物質またはビトリナイトから形成されたグレードの石炭を分類するためのランキング方法を発表しました。 石炭のランキングは、地質学的変態、固定炭素、および発熱量のレベルに基づいています。 これは、ASTM D388-05の「石炭の標準分類」として知られています。
4つのタイプはどのように比較されますか？ 原則として、石炭が硬くなればなるほど、エネルギー価値とランクは高くなります。 以下は、炭素とエネルギーの最も密度の高いものから最小のものまでの4種類の石炭の比較ランキングです。
| ランク | 石炭の種類 | 発熱量（MJ / kg） |
|---|---|---|
| ＃1 | 無煙炭 | 30ミリジュール/キログラム |
| ＃2 | ビチューメン | 18.8-29.3ミリジュール/キログラム |
| ＃3 | 亜瀝青質 | キログラムあたり8.3-25ミリジュール |
| ＃4 | 亜炭（褐炭） | キログラムあたり5.5-14.3ミリジュール |