Hvað eru steinkol og til hvers eru þau notuð?

Nafn þitt

Netfang þitt

Netfang móttakanda

Ruslpóstvörn =

Svar

Hvað eru steinkol og til hvers eru þau notuð?
Steinkol myndast úr leifum ferskvatnsplantna sem grafist hafa í jörð. Það umhverfi sem helst leiðir til kolamyndunar er votlendi þéttvaxið trjám og öðrum gróðri. Trjábolir, greinar, lauf og könglar falla í vatnið, verða vatnsósa og sökkva. Þá einangrast viðurinn frá súrefni andrúmsloftsins en bakteríur halda áfram að umbreyta gróðrinum í myndlausan mó-massa uns súrefnið í umhverfinu þrýtur og rotnun hættir.

Þykkar mómyndanir geta því aðeins myndast að landið sökkvi smám saman þannig að umhverfið (það er votlendi með grunnu vatni, gróið trjám og öðrum plöntum) breytist lítið sem ekkert í langan tíma. Jafnframt má ekki mikið set, leir og sandur, berast inn á svæðið því þá verður hlutfall hins lífræna efnis í jarðlögunum minna sem því nemur.

Á okkar dögum virðast óvíða vera heppilegar aðstæður til kolamyndunar. Dæmigert svæði er þó mýrlendið Dismal Swamp í Virginíu og Norður-Karólínu í Bandaríkjunum, þar sem tæpir 2 metrar af mó þekja um 6.000 ferkílómetra svæði.

Kolamyndanir er að finna í jarðlögum frá mörgum jarðsöguskeiðum. Elstu steingerðu leifarnar af ferskvatnsplöntum finnast í jarðlögum frá síðari hluta Silúr-tímabilsins (um 400 milljón ára (m.á.) gömul), en á því tímabili tóku plöntur að nema land. Á næsta tímabili, Devon (um 395-345 m.á.), voru landplöntur orðnar útbreiddar um öll meginlönd. Elstu nýtanlegar steinkolamyndanir, sem finnast í heimskautshluta Kanada, eru frá þeim tíma. Mikilvægasta skeið steinkolamyndunar voru Kola- og Perm-tímabilin (345-225 m.á.) en þá mynduðust helstu kolalög Norður-Ameríku og Evrópu.

Fyrsta stig steinkolamyndunar er mór, með um 60% kolefni. Þegar mórinn grefst undir fargi jarðlaga verða margvísleg efnahvörf þar sem mikill hluti vatns, súrefnis, köfnunarefnis og annarra efna hverfa brott. Hinn upprunalegi mór ummyndast í æ kolefnisríkara efni, brúnkol, steinkol og loks antrasít, sem nefna mætti reyklaus steinkol. Hlutfall kolefnis vex eins og hér er sýnt:

Viður	50%
Mór	60%
Brúnkol	70%
Steinkol	80%
Antrasít	95%
Grafít	100%

Síðastnefnda efnið, grafít, er hreint kolefni og má teljast endapunktur steinkolamyndunar. Þess má geta að á 18. öld töldu menn sig hafa fundið grafítnámu hjá Siglufirði (nefnt á dönsku blyant) og eitt af verkefnum Jónasar Hallgrímssonar sem jarðfræðings á vegum dönsku stjórnarinnar var að kanna þá námu. Þá kom í ljós að ekki var um grafít að ræða.

Mór er algengur í mýrum á Íslandi, en surtarbrandurinn sem finnst í tertíerum jarðlögum hér á landi er brúnkol. Surtarbrandur var unninn á nokkrum stöðum á Íslandi á árum fyrri heimstyrjaldarinnar, til dæmis í Bolungarvík, Botni í Súgandafirði, Tungubökkum á Tjörnesi og Jökulbotnum í Reyðarfirði.

Kínverjar fóru að nota kol kringum Krists burð, Hopi-indíánar í vesturríkjum Bandaríkjanna námu talsvert af kolum til eldsneytis frá 13. öld til hinnar sautjándu, en í Evrópu var farið að nota kol í miklum mæli á 12. öld (í Englandi).

Í Bandaríkjunum var hlutfallsleg notkun kola meðal orkugjafa mest í kringum 1910, en þróunin fram eftir 20. öldinni var sem hér segir:

	Viður	Vatnsorka	Jarðgas	Olía	Kol
1850	90%	0%	0%	1%	9%
1910	11%	3%	4%	8%	74%
1965	0%	4%	38%	32%	26%

Í þessari töflu er kjarnorka, jarðhitaorka og fleiri orkugjafar ekki taldir með. Jarðfræðingar telja að allar nýtanlegar kolamyndanir séu nú þekktar, og að þær nemi um 1000 milljón tonnum.

Kol eru notuð til húshitunar, raforkuframleiðslu, í ýmsar iðnaðarvörur og til málmbræðslu, til dæmis sem kolaskaut í álframleiðslu.

Heimild:

• Skinner, Brian J. (1969): Earth Resources, Prentice Hall.

Myndir:

• Coal | Sinjy and Sadie | Flickr. Birt undir Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivs 2.0 Generic leyfi. (Sótt 5.11.2020).
• Photo of the Week - Great Dismal Swamp National Wildlife Refuge (VA) (4578425529).jpg. Birt undir Creative Commons Attribution 2.0 Generic leyfi. (Sótt 5.11.2020).

...