O que é carvão mineral?

O carvão mineral ou carvão fóssil é uma rocha sedimentar encontrada no subsolo, formada durante milhões de anos pela decomposição de matérias orgânicas como plantas, raízes, troncos, folhas e galhos de árvores sem a presença de oxigênio, com a atuação de bactérias, e extraída da terra por meio da mineração. Segundo o Departamento Nacional de Produção Mineral (DPMN), o carvão mineral é mais facilmente encontrado em regiões onde prevalecem as baixas temperaturas ou o clima temperado e pode ser encontrado em todos os continentes.

É uma energia não renovável, que, segundo a Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel), tem a maior disponibilidade no mundo, além de ser uma das primeiras fontes de energia a ser explorada pelos humanos, abrindo caminhos para a industrialização mundial.

Sua formação acontece quando essa matéria orgânica é soterrada por camadas de argila e areia, o que provoca o aumento na pressão e na temperatura, contribuindo, assim, para a expulsão dos átomos de oxigênio e hidrogênio, ou seja, a carbonificação. Esse processo dará origem a um carvão mineral de baixa qualidade, como o linhito e o sub-betuminoso, ou de alta qualidade e com maior porcentagem de carbono, como betuminoso ou hulha e antracito, a depender da matéria que o originou, da incidência de impurezas e do clima, pois tudo isso irá influenciar seu poder calorífico. Além de carbono, o carvão é formado por enxofre, nitrogênio, oxigênio e hidrogênio, que, juntos, formam sua parte orgânica. Já sua parte mineral é constituída por silicatos, que darão origem às cinzas.

Além do carvão mineral, pode ser encontrado o carvão vegetal, formado da carbonização da lenha. Apesar de ser frequentemente utilizado na indústria, é um carvão que não constitui uma fonte significativa de energia elétrica.

Tipos de carvão mineral

Existem quatro tipos de carvão mineral, e a variação do teor de carbono é o que determina seu poder energético.

Turfa: é o primeiro estágio da formação do carvão, constituído em um tempo geológico relativamente curto. Trata-se de um material vegetal cujo teor de carbono varia entre 55% e 60%. Além disso, possui um poder calorífico inferior a 4.000 kcal. Sua composição é formada por galhos e raízes bem conservados. Ainda que possua poder inflamável, por seu baixo teor de carbono, não é aplicado nas indústrias como combustível. Sua utilidade maior acontece nos derramamentos de petróleo, quando sua capacidade de absorver e isolar outros compostos de hidrocarbonetos se destaca.

Linhito: é formado com a compressão da turfa. Aqui a massa vegetal está mais compactada e com o teor de carbono mais elevado, dando origem a uma massa escura, que pode ser marrom ou preta. Seu teor de carbono atinge patamares entre 67% e 78%, e seu poder calorífico é inferior a 4.000 kcal. É empregado, geralmente, na siderurgia ou utilizado para obtenção de alcatrão, ceras, fenóis e parafinas.

Carvão betuminoso ou hulha: trata-se de uma rocha sedimentar de cor escura e formada de restos vegetais parcialmente conservados, minerais e água. Possui teor de carbono entre 80% e 90%, maior que o linhito, e seu poder calorífico está entre 7.000 e 8.650 kcal. A hulha é utilizada tanto como combustível quanto como redutor de óxidos de ferro. Suas impurezas são empregadas para produzir substâncias de emprego industrial. Com esse carvão, pode ser produzido o coque ou carvão metalúrgico, considerado um material nobre utilizado em indústrias modernas e formado por um processo artificial que consiste em aquecer o carvão sem que ele alcance a combustão. Outro produto produzido da hulha é o carvão-vapor, utilizado principalmente em termelétricas.

Antracito: é um carvão com teor de carbono alto, aproximadamente 96%, sendo considerada a forma mais pura do mineral. É um carvão compacto, sólido, de cor preta e com alto poder calorífico. O antracito queima lentamente e produz pouca fuligem, sendo utilizado inclusive no aquecimento doméstico e em processos de tratamento de água.

Onde é utilizado o carvão mineral

A aplicação principal do carvão atualmente é em siderúrgicas, metalúrgicas e usinas termoelétricas, produzindo energia, tanto que, segundo a International Energy Agency (IEA), esse mineral é responsável por 40% da produção de energia elétrica do mundo.

Vantagens e Desvantagens do Carvão Mineral

Vantagens

O carvão mineral é uma substância que apresenta elevada eficiência energética, sendo, por isso, muito utilizado na indústria metalúrgica e siderúrgica.

O carvão tem a capacidade de produzir grandes quantidades de energia por unidade de peso.

O carvão é uma substância em abundância e de fácil localização, uma vez que possui depósitos em diversas regiões do mundo.

Quando comparado com fontes de energia alternativas, o carvão se destaca no quesito custo-benefício, por ser uma fonte de energia relativamente barata.

Desvantagens

É um combustível fóssil e, como tal, é extremamente poluente e provoca a degradação do meio ambiente, tanto na sua extração, pela mineração, quanto na utilização, com a produção de gases de efeito estufa que agravam o aquecimento global.

Como foi produzido há milhões de anos, sua produção demora e, eventualmente, suas reservas acabarão.

Em se tratando de um combustível fóssil, é uma substância que inflama com facilidade. Por isso, seu armazenamento requer cuidados especiais a fim de evitar que aconteçam explosões.