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Il carbone come fonte energetica

Il carbone, roccia sedimentaria combustibile, si classifica da torba a antracite. La sua estrazione, a cielo aperto o sotterranea, e l'uso in centrali termoelettriche hanno impatti ambientali significativi, con strategie di mitigazione in atto.

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1

Il ______ è un tipo di roccia che brucia, composta principalmente da carbonio, idrogeno e ossigeno.

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carbone

2

La ______ è vista come il primo stadio del carbone, mentre l'______ è la forma più evoluta con il più alto contenuto di carbonio.

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torba antracite

3

Il ______ si forma dalla decomposizione di materiale vegetale sotto alta pressione e temperatura.

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carbone

4

Il ______ è un prodotto poroso derivato dal carbone bituminoso, usato per fare l'acciaio.

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coke

5

Il carbone viene classificato in base al suo contenuto di carbonio, ______ calorifico e livello di impurità.

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potere

6

La ______ è anche conosciuta come carbone marrone, una delle varie tipologie di carbone.

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lignite

7

Ambiente origine carbone

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Paludi con abbondante vegetazione, milioni di anni fa.

8

Trasformazione resti vegetali in carbone

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Perdita di ossigeno e idrogeno, arricchimento di carbonio.

9

Impatto estrazione sotterranea

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Maggiore rischio sicurezza, impatto ambientale significativo.

10

Il vapore aziona le ______ che sono collegate ai ______ ______ per produrre energia elettrica.

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turbine generatori elettrici

11

Il processo di generazione di energia inizia con la ______ del carbone e il suo ______ alla caldaia.

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macinazione trasporto

12

Dopo la produzione, il vapore passa attraverso una ______ a vapore, convertendo l'energia ______ in meccanica.

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turbina termica

13

Il vapore utilizzato viene poi ______ e ______ nel ciclo di produzione dell'energia.

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condensato riciclato

14

Per ridurre l'impatto ambientale, le ______ delle centrali vengono trattate con sistemi di ______.

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emissioni depurazione

15

Impatto del carbone: gas serra

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Il carbone rilascia CO2, un gas serra che contribuisce al riscaldamento globale.

16

Inquinanti atmosferici del carbone

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La combustione del carbone emette SO2, NOx e particolato fine, dannosi per l'ambiente e la salute.

17

Tecnologie CCS

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Le tecnologie di cattura e sequestro del carbonio mirano a ridurre le emissioni di CO2 delle centrali a carbone.

Q&A

Ecco un elenco delle domande più frequenti su questo argomento

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Caratteristiche e Classificazione del Carbone

Il carbone è una roccia sedimentaria combustibile, composta prevalentemente da carbonio, idrogeno e ossigeno, derivante dalla decomposizione di materiale vegetale in condizioni di pressione e temperatura elevate. Esso si classifica in base al contenuto di carbonio, potere calorifico e quantità di impurità. Le principali tipologie includono la torba, considerata il precursore del carbone, la lignite (o carbone marrone), il sub-bituminoso, il bituminoso (o carbone duro) e l'antracite, che rappresenta la forma più metamorfizzata con l'alto contenuto di carbonio e il maggiore potere calorifico. Il coke, ottenuto dalla distillazione del carbone bituminoso, è un prodotto poroso utilizzato principalmente nell'industria siderurgica per la produzione di acciaio.
Escavatore a ruota a benna in miniera di carbone a cielo aperto con strati geologici visibili e operai in lontananza.

Genesi e Metodi di Estrazione del Carbone

Il carbone si origina da un lungo processo di trasformazione di resti vegetali, iniziato milioni di anni fa in ambienti paludosi con abbondante vegetazione. Questi resti, sepolti sotto strati sedimentari, subiscono una serie di trasformazioni chimico-fisiche, perdendo ossigeno e idrogeno e arricchendosi di carbonio, fino a diventare carbone. L'estrazione avviene attraverso due metodi principali: a cielo aperto e sotterranea. L'estrazione a cielo aperto è efficace per giacimenti superficiali e implica la rimozione delle sovrastrutture terrestri per accedere al carbone. L'estrazione sotterranea, utilizzata per giacimenti più profondi, richiede la creazione di gallerie e pozzi, con un maggiore rischio per la sicurezza dei minatori e un impatto ambientale più significativo.

Il Funzionamento delle Centrali a Carbone

Le centrali termoelettriche a carbone producono energia elettrica attraverso la combustione del carbone per generare vapore ad alta pressione e temperatura. Questo vapore aziona le turbine collegate a generatori elettrici. Il processo inizia con la macinazione del carbone e il suo trasporto alla caldaia, dove viene bruciato. Il vapore prodotto passa attraverso una turbina a vapore, che trasforma l'energia termica in energia meccanica, e successivamente in energia elettrica tramite un generatore. Il vapore esausto viene poi condensato e riciclato nel ciclo. Le emissioni vengono trattate con sistemi di depurazione per ridurre l'impatto ambientale.

Impatto Ambientale e Strategie di Mitigazione

L'utilizzo del carbone come fonte energetica ha un notevole impatto ambientale, contribuendo all'emissione di gas serra, in particolare CO2, e di inquinanti atmosferici come SO2, NOx e particolato fine. Per mitigare questi effetti, le centrali a carbone implementano tecnologie avanzate di controllo delle emissioni, come filtri e precipitatori elettrostatici. Inoltre, si sta investendo nella ricerca di tecnologie di cattura e sequestro del carbonio (CCS) per ridurre le emissioni di CO2. A livello globale, si assiste a un progressivo abbandono del carbone a favore di fonti energetiche più pulite e rinnovabili, in linea con gli obiettivi di sostenibilità e riduzione dell'impatto climatico.