El carbón, un combustible primitivo

carbon-origenes-procesosFuente: www. carbograf.comDurante la era geológica Primaria o Paleozoica existió un período llamado Carbonífero, que se desarrolló entre 350 y 300 millones de años atrás. Es la época de inicio de la formación del carbón.

 

El ciclo del carbono

La vida en el planeta tiene su origen en el carbono; si no hubiese existido este elemento, la vida como se conoce, no habría sido posible. Cuando se estudian astros del universo y se quiere saber si hay vida similar a la de la Tierra, es vital conocer si allí se encuentra carbono.

Todos los seres vivos cumplen una misión en relación al carbono, son parte de un ciclo donde se transforma y mantiene la energía que en ellos existe.

El ciclo comienza con la fotosíntesis de las plantas, que reciben CO2 desde la atmósfera, y con la radiación solar crean la materia que las compone. Estos vegetales respiran y devuelven parte del CO2 a la atmósfera, otros de sus componentes los utilizan los animales que las consumen y una última porción se deposita en el suelo. Todos, a su vez, mediante la respiración y emanación devuelven CO2 a la atmósfera.

El ciclo continúa con los desechos que los seres vivos dejan al morir. Por ejemplo, los árboles y animales son depositados en el suelo, y con el tiempo se van degradando y descomponiendo, de tal forma que se incorporan a la tierra, quedando sepultados por otras materias. Luego las bacterias anaeróbicas (que viven sin oxígeno) siguen haciendo la labor de mantener la energía del carbono que hay en los restos orgánicos.

Estos procesos relacionados con el carbono como elemento químico (C) son importantes para comprender la formación del carbón como mineral compuesto principalmente por ese elemento.

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La formación del carbón

Hace unos 500 a 600 millones de años, en la era geológica Primaria o Paleozoica, la vida logró proliferar en el agua. Los primeros seres habitaron diferentes medios acuosos y su evolución permitió la aparición de las plantas, acuáticas en sus inicios, que luego colonizaron tierra firme. Este último proceso normalmente tiene una sucesión de etapas que van desde el crecimiento de musgos, luego pastos y arbustos, hasta llegar a poblar un territorio con árboles. Al principio son muy simples, por ejemplo aquellos que en vez de hojas tienen acículas o agujas como las coníferas.

Uno de los períodos del Primario, que se conoce con el nombre de Carbonífero, sucedió alrededor de 300 millones de años antes del presente y es la época en que el carbón comienza su formación, calculándose el tiempo de ese período en más de 50 millones de años.

Básicamente, esa época fue de extensas zonas boscosas que habitaban las tierras emergidas, probablemente en un ambiente tipo tropical. Al producirse un cambio climático, quedaron sepultadas bajo sedimentos terrestres o en pantanos. En estos eventos de deterioro vegetal, sus procesos de descomposición van acumulando carbono. Al quedar soterradas, las bacterias anaeróbicas continúan la labor de descomposición y fijación del carbono (proceso de carbonización), el que se convierte en roca sedimentaria organogénica.

El carbón va quedando atrapado entre estratos de otras rocas, como por ejemplo calizas, ya que la erosión y la deposición forman capas de diferentes tipos de sedimentos, que más tarde serán rocas sedimentarias, las cuales van dejando el carbón en profundidades de varios cientos de metros. Estos procesos se repiten en la historia geológica de la Tierra hasta la actualidad. Pero, por requerir tiempos de formación tan largos, no se puede considerar un recurso renovable.

 

Los tipos de carbón

El llamado carbón vegetal es el que se forma directamente de la madera de un árbol que se quema mediante combustión lenta, de tal forma que guarda su energía (carbono). Este se puede producir naturalmente y también el hombre lo hace mediante hornos donde controla la quema (ejemplo, carbón de espino).

El carbón de origen mineral, también llamado carbón de mina, es aquel que se formó durante millones de años por la descomposición de la vegetación que quedó sepultada bajo agua o tierra.

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En el proceso de transformación de la vegetación a roca sedimentaria, el agua tiene gran importancia. El carbón más profundo, formado en el período Carbonífero, se llama antracita y es el de mayor poder calórico por tener un contenido de carbono de aproximadamente 90%. La hulla es un carbón de buen contenido de carbono, pero mayor cantidad de agua, le sigue el lignito y finalmente la turba, que es la vegetación que actualmente está comenzando el proceso y tiene poder calórico, pero solo con un contenido de 50 a 55% de carbono.

Las reservas cuantificadas en 1993 se localizaban principalmente en el hemisferio norte. La comparación entre ellas y las demandas entre 1990 y 2020, demuestran que ese combustible está lejos de agotarse. Gtep = toneladas equivalentes de petróleo, en este caso se convierte su equivalencia con el carbón.