Carbón mineral: Características, extracción y usos

El carbón mineral es uno de los materiales de combustible fósil más importantes en la actualidad debido a que genera más del 40% de toda la energía eléctrica del planeta. Esto es gracias a su gran poder energético y a su relativamente facilidad de extracción. En este artículo conocerás todos los datos importantes sobre esta roca sedimentaria orgánica, sus características y usos.

¿Qué es el carbón mineral?

El carbón mineral en realidad en geología se considera como una roca sedimentaria que tiene origen orgánico, es decir que se ha formado por la litificación de restos de plantas en ambientes pantanosos, por lo tanto, es rica en carbono.

A pesar de que hay muchas variedades de carbón, el término carbón mineral generalmente se refiere a la roca compacta capaz de ser usada como combustible fósil, por ejemplo, la antracita y el carbón bituminoso.

¿El carbón mineral es renovable o no renovable?

Ya conocemos que esta roca se forma por la acumulación y litificación de restos orgánicos de plantas principalmente. Ahora bien, su proceso de formación no es de la noche a la mañana, para que se forme carbón mineral se necesita de millones de años.

Tomando en cuenta que actualmente hay una explotación muy acelerada de este recurso natural, es prácticamente imposible que el proceso natural de formación de carbón mineral supere a su producción.

Por lo tanto, como todos los combustibles fósiles esta roca se considera como una fuente o un recurso no renovable, ya que es un recurso limitado en el planeta.

Características del carbón mineral

Composición química

En la siguiente tabla se observa la composición química de esta roca, notemos que las variedades antracita y carbón bituminoso que corresponden al carbón mineral como tal superan el 75% en contenido de carbono y tienen alto poder calorífico, es por eso que se usa como un importante combustible.

Carbón	Carbono (%)	Humedad (%)	Calor (MJ / kg)
Antracita	86-92	7-10	32-33
Carbón bituminoso	76-86	8-18	23-33
Carbón sub bituminoso	70-76	18-38	18-23
Lignito	65-70	35-55	17-18
Turba	<60	75	15

Composición mineral

En cuanto a su composición mineral, esta roca sedimentaria es muy compleja debido a que por su origen puede generar muchos tipos de minerales, pero que tan solo ocupan entre todos menos del 8% del volumen total.

Por ejemplo, es común encontrar minerales arcillosos como la caolinita, illita, montmorillonita y clorita. Puede contener también, hidrocarburos, sílice (SiO2), grafito, pirita, calcita, siderita, feldespatos, galena, cromita, yeso, etc.

Color

El carbón mineral generalmente tiene tonalidades oscuras, negras y marrones oscuras. Las tonalidades negras son debido al contenido de grafito y material orgánico, mientras que las tonalidades marrones son debido a las cantidades de siderita, feldespatos y algunos otros carbonos.

Estructura y textura

Este tipo de roca puede tener en su estructura los vestigios de los restos orgánicos que la formaron, es decir se podría observar formas de hojas, raíces, o cualquier resto de plantas y tallos. En general estas texturas y estructuras aparecen a manera de capas horizontales de acuerdo a la acumulación de los restos orgánicos.

Importancia del carbón mineral

La importancia del carbón mineral radica en que en la actualidad se puede usar como combustible fósil de alto poder energético, de hecho, es capaz de abastecer con al menos el 40% de electricidad en el mundo.

La electricidad que produce es ampliamente usada en el sector industrial y el sector del petróleo. Es así que su alto contenido en carbono e hidrocarburos liberan energía mediante combustión. Puedes conocer todas las ventajas y desventajas de esta roca siguiendo este enlace.

Origen, formación y yacimientos del carbón mineral

Recordemos que el carbón mineral en geología se considera como un combustible fósil y un recurso no renovable debido a que su distribución es limitada en la corteza. Ahora conoceremos cuales fueron las condiciones de formación y sus yacimientos.

La mayor cantidad de carbón mineral que hay en el planeta eventualmente se formaron hace unos 300 millones de años en un periodo que se conoce como Carbonífero en la escala geológica.

En esta etapa el planeta estaba cubierta por extensos mares, pero poco profundos que inundaron extensas áreas de bosques y selvas. El agua poco profunda generó ambientes pantanosos en los continentes atrapando gran cantidad de plantas, musgos, hojas, restos de plantas, y algas en aquellos pantanos.

Con el estos restos orgánicos se van enterrando y son cubiertos por otros sedimentos y mas restos orgánicos, a medida que esto sucede son sometidos a mayor presión y temperatura, y sobre todo el lodo y el agua ácida impiden que estos restos de plantas entren en contacto con el oxígeno.

Esto hace que los materiales se descompongan muy lentamente, para luego por procesos de diagénesis y litificación se vaya formando el carbón mineral a manera de roca sedimentaria orgánica, además, esto explica su alto contenido en carbono.

En la actualidad las mayores reservas de carbón se encuentran en Estados Unidos, Rusia, China, Australia e India.

¿Cómo se extrae el carbón mineral?

El carbón mineral de acuerdo a su origen y formación aparece en la corteza a manera de ventas horizontales y a veces levemente inclinadas que pueden tener espesores de pocos metros incluso hasta 30 metros, y se pueden extender varios kilómetros.

Estas condiciones hacen factible su explotación mediante minas a cielo abierto y minas subterráneas en donde los mineros cuidadosamente separan el carbón mineral de la roca de caja.

Ventajosamente el carbón aparece muy cercano a la superficie y es posible realizar esta explotación minera combinada.

Usos del carbón mineral

En la generación de electricidad

La principal aplicación que tiene el carbón mineral es en la generación de electricidad. Esta roca se considera un combustible fósil de alto poder calorífico y energético. Cuando se quema generan mucho calor, este calor se usa para hervir agua y generar vapor, luego este vapor mueve grandes turbinas especiales que generan electricidad.

En la producción de acero

El carbón mineral es una excelente fuente de carbono y otros elementos químicos como el cromo. Estos elementos químicos son fundamentales para la producción de acero que es una combinación de hierro más carbono y otros elementos.

En la industria química y farmacéutica

El carbón mineral es una excelente fuente de carbono, hidrocarburos, alquitrán y otros minerales que son usados para producir aceites, fenoles, bencenos y naftalenos. También muchos de los subproductos del carbón mineral se utilizan para fabricar jabones, colorantes, plásticos, solventes químicos y mucho más.

Para fabricar fertilizantes

En este caso se usa el carbón mineral para producir hidrógeno por combustión, luego este hidrógeno se mezcla con amoníaco para crear fertilizantes usados en la agricultura.