Akmens anglys

AKMENS ANGLYS

Energijos ištekliai, kuriais šiandien naudojasi žmogus, kūrėsi milijonus metų. Anglys, nafta ir gamtinės dujos – visos iškastinio kuro rūšys – sukaupė Saulės energiją, pasiekusią Žemę galbūt prieš 500 milijonų metų. Jos susidarė iš augalinės kilmės medžiagos, kuri kito milijonus metų.

Anglys – pirmoji iškastinio kuro rūšis, kurios buvo daug kasama ir naudojama. Visa Vakarų visuomenės industrializacija buvo glaudžiai susijusi su anglių gavyba. XVIII a. pagal naują technologiją pradėta kasti anglis iš giliau. Anglys, savo ruožtu, skatino išrasti garo variklius, kitas ddarbą lengvinančias mašinas ir jomis naudotis.

Sužinoti, kiek iš tikrųjų po žeme esama anglių, beveik neįmanoma. Apskaičiuota, kad žemėje glūdi veikiausiai 600 000 milijonų tonų tokių anglių, kurias galima iškasti šių laikų kasybos technika. Žinodami, kad XX a. 8-ojo dešimtmečio pradžioje pasaulinė anglių pramonė kasmet iškasdavo daugiau kaip 2000 mln. tonų antracito, galime svarstyti, kuriam laikui šio kiekio pakaks. Apie 25 proc. šio kiekio buvo iškasama JAV; Europoje – mažiau. Šie skaičiai akivaizdžiai rodo, kad anglių pramonė gali ne tik ggyvuoti, bet ir klestėti visą ateinantį šimtmetį, o galbūt ir dar daugiau metų.

Šiuo metu anglys sudaro 28 proc. visos pasaulyje gaminamos energijos.

Akmens anglys, kaip ir nafta bei gamtinės dujos, yra organinė medžiaga. Nafta ir gamtinės dujos susidariusios daugiausia iš ggyvūninės kilmės medžiagų (pavyzdžiui, planktono), o anglys susideda iš augalų liekanų, t.y. augalinės kilmės nuosėdinė uoliena; naudingoji iškasena. Susideda iš anglies (72–92%), vandenilio (2,5–5,7%), deguonies (1,5–15%), sieros (0,5–4%) ir azoto (~1,5%), taip pat truputį mineralinių priemaišų, kurios, anglims sudegus, sudaro pelenus. Anglyse esančias mineralinės medžiagas sudaro daugiausiai moliai, chloridai ir sulfidai. Pastarieji kelia itin didelį nerimą, nes, anglims degant, sudaro sieros dioksidą, kuris teršia atmosferą. Lakiosios medžiagos sudaro 2–45%. Drėgnis 4–14%. Peleningumas 2–45%. Tekstūra sluoksniuota, juostiška, tolygi. Spalva juoda, kartais su pilku plieninius arba tamsiai pilku atspalviu. Akmens anglys būna matinės arba stiklo, šilko blizgesio. Tankis 1280–1500 kg/m3. Degimo šiluma 30,5–36,8 MJ/kg. Pagrindinė akmens anglių technologinė savybė, apibūdinanti jų vertę, yra sukepamumas ir koksingumas. Jos vartojamos kaip buitinis ir pramoninis kkuras, kaip žaliava metalurginiam koksui gauti.

Akmens anglys perdirbamos terminiu ir cheminiu būdu. Terminis perdirbimas: sausąja distiliacija akmens anglys verčiamos lakiaisiais produktais ir koksu. Koksuojamos ne visos, o tik koksinės, riebiosios, suliesintos sukepančios ir dujinės akmens anglys. Cheminis perdirbimas: akmens anglys verčiamos dujiniu kuru arba hidrinamos, t.y. perdirbamos į skystąjį kurą. Perdirbtų akmens anglių produktai: deginimu gaunama šiluminė energija, gazifikavimu – generatorinės dujos, pusiau koksavimu – pirminis degutas, degutinis vanduo, šviečiamosios dujos, hidrinimu – benzinas, tepalai,parafinas.

Anglims susidaryti reikia gausios augalijos iir drėgno bei šilto klimato. Tokios sąlygos susidarė karbono periode, kai Žemėje plačiai tyvuliavo vandenys, o jų pakrantėmis driekėsi pelkės, apaugusios paparčių, asiūklių, kitų priešistorinių medžių miškais. Augalai puvo, grimzdo į vandenį ir kaupėsi vandens telkinių dugne. Stovintis pelkių vanduo stokojo deguonies, todėl slopino bakterijų veiklą ir neleido augalams visai suirti. Tokioje aplinkoje susidarė durpės. Durpes klojo kitos sąnašos ir jas slėgė. Netekusi vandens ir dujų, veikiama aukštos temperatūros bei didelio slėgio, sudurpėjusi masė virto į anglis. Jei sąnašų storis yra 1 km, tai iš 20 m durpių sluoksnio susidaro 4 m storio rusvųjų anglių klodas. Jeigu augalinė medžiaga patenka į 3 km Žemės plutos gylį, tai toks pat durpių sluoksnis virs 2 metrų storio bituminių anglių klodu. Didesniame gylyje (tarkim 6 km) ir aukštesnėje temperatūroje 20 m durpių sluoksnis tampa 1,5 m storio antracito klodu. Pagal metamorfizacijos laipsnį anglys skirstomos į rusvąsias (65-70% anglies), akmens (daugiau kaip 75% anglies) ir antracitą (iki 95% anglies).

Pramoninė klasifikacija įvairiose šalyse yra skirtinga. JAV akmens anglys klasifikuojamos pagal degimo šilumą, grynosios anglies ir lakiųjų medžiagų santykinį kiekį, Japonijoje – pagal degimo šilumą ir kokso stiprumą (negalėjimą koksuotis), Rusijoje – pagal lakiųjų medžiagų kiekio vidurkį.

Anglies geologija yra paprastesnė už naftos ir gamtinių dujų ggeologiją; skirtingai nuo jų, anglys negali judėti po žeme iš vienos vietos į kitą arba prasisunkti į paviršių. Todėl anglies išteklius galima patikimiau įvertinti ir juos daug lengviau apskaičiuoti negu naftos ir gamtinių dujų išteklius. Anglys slūgso klodais, kurių storis nuo kelių centimetrų iki 3 metrų. Tipišku atveju tiek jūrinės, tiek žemyninės kilmės anglių klodai reguliaria seka sluoksniuojasi su molio skalūnais (argilitu), smiltainiais, moliais ir klintimi. Šis reiškinys vadinamas ritmine sedimentacija (nusėdimu); ji rodo geologui, kad anglys galėjo susidaryti deltose. Dauguma svarbiausių anglingų sričių ir susidarė kaip tik deltose, pavyzdžiui, tokios yra JAV Pensilvanijos baseino anglių storymės ir karbono periodo anglių nuogulos daugelyje Didžiosios Britanijos vietų.

Pasaulio anglių ištekliai vertinami trilijonais tonų. Tačiau šie skaičiai yra labiau teoriniai nei realūs. Apie daugelį galimų didelių telkinių buvimą tik numanoma. Jie neištyrinėti. Labiau realios prognozės sietinos su gerai išžvalgytais anglių telkiniais. 1995 m. anglių ištekliai sudarė 780 mln. t. Atsižvelgiant į dabartinius anglių gavybos tempus, šios žaliavos turėtų užtekti dar 250 m. Tačiau sužinoti, kiek iš tikrųjų požeme esama anglių yra beveik neįmanoma.

Anglys kasamos 60 pasaulio šalių ir yra pasiskirsčiusios tolygiau nei nafta bei gamtinės dujos. Ilgą laiką akmens anglių daugiausiai išgaudavo JAV, Didžioji Britanija, Prancūzija, Vokietija, Lenkija ir kai kurios buvusios SSSR rrespublikos. Pastaraisiais dešimtmečiais akmens anglių pramonė daugelyje šių šalių išgyvena krizę. Didelės gavybos išlaidos ir konkurencija pasaulio rinkoje mažina anglių gavybą tradicinėse ga-vybos srityse: Rūro baseine (Vokietija), vi-durio Anglijoje, šiaurės Prancūzijoje, Apalačuose (JAV). Anglių pramonės krizė pagilino ir gavybos sričių socialines pro-blemas.

Šiuo metu padidėjo Kinijos, Indijos, PAR ir Australijos anglių pa-klausa. Šiose šalyse daug akmens anglių kasama karjeruose (atviruoju būdu). Karjerus lengviau eksploatuoti, kasamų anglių savikaina mažesnė, todėl lengviau konkuruoti pasaulio rinkoje. Pavyzdžiui, karjeruose po 4/5 visų anglių iškasa Kanada, Mozambikas ir Venesuela, 2/3 – Indija ir 1/3 – Australija.

Didžiausi akmens anglių baseinai: Huanghės (Kinija), Apalačų (JAV), Ruhro (Vokietija), Doneco (Ukraina), Aukštasis Silezijos (Lenkija), Minusinsko (Rusija), Pietų Velso (Didžioji Britanija). Lietuvoje, deja, akmens anglys nėra kasamos.

Anglių daugiausia naudoja jas kasančios šalys, o eksportuoja tos, kuriose anglių gavyba nereikalauja didelių išlaidų – Australija, JAV, PAR ir Kanada. Australijos ir PAR anglys Vakarų Europoje net tris kartus pigesnės nei vietinės. Daugiausia anglių importuoja Japonija, Pietų Korėja ir Vakarų Europos valstybės.

Dažnai didžiausius akmens anglių vartotojus (importuotojus) ir tiekėjus (eksportuotojus) skiria dideli atstumai, todėl per keletą dešimtmečių susiklostė akmens anglių transportavimo srautai. Svarbiausi iš jų yra:

ü iš JAV – į Vakarų Europos ir Pietų Amerikos šalis;

ü iš vakarinių Kanados provincijų ir Australijos – į

Japoniją;

ü iš Lenkijos ir Rusijos – į kitas Vakarų Europos šalis;

ü iš PAR – į Europos ir Azijos šalis.

Anglys buvo pirmasis dideliais kiekiais naudotas iškastinis kuras. Jos lėmė pramoninę revoliuciją, kuri savo ruožtu turėjo įtakos anglių pramonės plėtotei – aprūpino ją tobulesne technologija, leido prasiskverbti iki gilesnių anglių klodų. Daugiau kaip 40 metų anglių naudojama vis mažiau. 1960 metais anglys teikė apie pusę pasaulio energijos; 1970 metais jų dalis jau buvo sumažėjusi 1/3 ir užleido vietą naftai ir gamtinėms dujoms, t.y. kitoms ddviem svarbiausioms gaunamo kuro rūšims, vis daugiau tenkinančioms didėjančius energijos poreikius. Vis dėlto ateityje ši padėtis, matyt, keisis į priešingą pusę, kai naftos ir dujų ištekliai išseks.

Literatūra:

1. Lietuva. Lietuvių enciklopedija. Penkioliktas tomas. Vilnius: Lietuvos enciklopedijų redakcija. 1990.

2. Lietuviškoji tarybinė enciklopedija. I tomas. Vilnius: Mokslas. 1976.

3. Šalna R. ir kiti. Pasaulio visuomeninė geografija. Vilnius: Briedis. 1999.

4. Visuotinė lietuvių enciklopedija. I tomas. Vilnius: Mokslo ir enciklopedijų leidybos institutas. 2001.

5. Žemės ir jos gėrybės. Vilnius: Valstybinė enciklopedijų leidykla. 1992.

6. www.mip.lt/temp/w200401142130energijos%20saltiniai.doc (žr. 2004-04-28)