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爱游戏首页:煤炭的形成和利用

点击次数: 1    发布时间:2022-09-29 07:02:49 来源:爱游戏网页版官方入口 作者:爱游戏app官方下载

  中央经济工作会议12月8日至10日在北京举行,会议强调:要立足以煤为主的基本国情,抓好煤炭清洁高效利用,增加新能源消纳能力,推动煤炭和新能源优化组合。

  煤炭是一种化石能源,是古代的植物在地下经过千百万年复杂的各种反应形成的黑色可燃物,属于不可再生资源。煤炭是储量最丰富的化石资源,据测算,全世界的煤炭储量在万亿吨左右,美国、俄罗斯、澳大利亚和中国储量比较大。

  我们知道,煤炭实质上是原始的植物炭化了的遗体,它既是一种化石,也是一种化石能源。

  通常来说,在气候湿热、水量充足、沼泽广布的地区,异常繁盛的植物不断地生长和死亡,地面会积累巨厚的有机质。如果它们被快速掩埋隔绝氧气,并且被埋入地下历经一系列物理、化学及生物等复杂作用,就会形成煤炭。

  从能量守恒和转换角度来说,煤炭燃烧过程,实际上是释放了远古植物自身蕴藏的太阳能,因此煤炭也有“太阳石”的美誉。

  时间还要追溯到3.6亿年前,在这个时期,地球上首次出现大规模的森林,是最早的世界性成煤时期,因此得名“石炭纪”。那个时候,我们今天所熟知的中国版图乃至世界版图完全不是今天的模样,整个华北板块仍然孤零零地漂泊在史前海洋——古特提斯洋中。在石炭纪早期,因为地壳隆起而一直遭受风化剥蚀,没有任何的岩石沉积保留下记录,直到3.1亿年前的石炭纪晚期,才开始沉降并重新接受了沉积。

  以盛产煤炭的山西为例,古地磁资料证明,当时山西平均纬度仅为北纬10°左右。换句话说,山西那个时候大约位于现在越南、柬埔寨一样的纬度上。各种化石证据显示,山西当时是处于热带湿润气候条件下的海陆交互环境。时间进展到距今3亿年左右,那时的山西呈现北高南低的地理态势。海水由东南侧灌入,海平面时升时降,古海岸线甚至到达了平鲁—浑源一线。这时的山西有着很广阔的三角洲、潟湖和沼泽,这样的环境孕育了广袤的原始森林和泥炭沼泽。构成这些森林的,既有高达十多层楼高的鳞木、科达类,也有像灌木一样低矮的蕨类,它们便构成了著名的“华夏植物群”,也就是如今山西丰富煤炭资源的物质来源。伴随着海平面时高时低,山西地区时而露出海面,时而又被海水淹没,这使得先前生长的茂密森林被快速集群埋藏,如此往复,山西便埋藏了巨厚的有机质层。这样的时光一直持续了3000万年左右。

  然而,当时间推移至2.7亿年前左右时,情况又发生了变化。古地磁研究显示,华北板块此时已经向北漂移到北纬16°左右。伴随着地壳抬升、全球古气候升温事件,干旱气候带扩张,山西自此进入炎热、半干旱的环境。这导致植物密度锐减,先前生活在温暖潮湿环境中的植物大为衰退,而耐旱的松柏、苏铁等裸子植物开始兴起。从这以后,华北板块持续向北漂移,山西的气候更加的炎热和干旱,这样的环境无法再孕育出大规模森林。

  至此,这场声势浩大的晚古生代的聚煤大戏就此落幕。后来,这些有机质随着地壳变动越埋越深,经过了复杂的成煤变质作用,就形成了今天的煤炭。

  煤炭是世界上分布最广阔的化石能资源,主要分为烟煤和无烟煤、次烟煤和褐煤等四类。世界煤炭可采储量的60%集中在美国(25%)、苏联加盟共和国(23%)和中国(12%),此外,澳大利亚、印度、德国和南非4 个国家共占29%,上述7国或地区的煤炭产量占世界总产量的80%,已探明的煤炭储量在石油储量的63倍以上,世界上煤炭储量丰富的国家同时也是煤炭的主要生产国。

  中国煤炭资源丰富,除上海以外其他各省区均有分布,但分布极不均衡。在中国北方的大兴安岭-太行山、贺兰山之间的地区,地理范围包括煤炭资源量大于1000亿吨以上的内蒙古、山西、陕西、宁夏、甘肃、河南6省区的全部或大部,是中国煤炭资源集中分布的地区,其资源量占全国煤炭资源量的50%左右,占中国北方地区煤炭资源量的55%以上。在中国南方,煤炭资源量主要集中于贵州、云南、四川三省,这三省煤炭资源量之和为3525.74亿吨,占中国南方煤炭资源量的91.47%;探明保有资源量也占中国南方探明保有资源量的90%以上。

  在常见的化石能源中,煤炭是利用门槛最低的。18世纪后半叶兴起的第一次工业革命,正是利用了煤炭的优势使人类迎来了机器大生产的时代,人类文明的进程大大加快。

  放眼我国,煤炭的利用历史悠久。根据考古挖掘,在辽宁新乐文化(公元前5300年至前4800年)遗址中,就发现了煤制工艺品。河南省巩义市也发现了西汉时用煤饼炼铁的遗址。

  中华人民共和国成立以后,我国的煤炭工业获得了长足发展。在富煤、少油、少气的资源赋存条件下,作为重要的一次能源,煤炭在共和国发展壮大过程中,作出了重要的贡献。电力、钢铁、冶金、建材等领域,都离不开煤炭。巅峰时,全国80%左右的电力,来自燃煤发电。

  改革开放以后,煤炭成为能源领域价格改革的先行者。20世纪90年代中期,煤炭价格放开,煤炭行业由社会主义计划经济向社会主义市场经济迈进。

  新世纪以来,煤炭工业的发展日新月异。如今,先进安全的矿井、高素质的矿工、环境友好的矿区,正在成为新时代煤矿的标配。面对越来越严格的环保要求,煤炭和下游企业都在积极努力,在开发、利用等环节出实招、勇作为。采煤不见煤、治沙治水治矸绿化美化,正在让越来越多的矿区成为绿色矿区、生态矿区;近零排放的电厂,让煤炭的清洁利用有了更多的实现路径。

  煤炭不仅能作为燃料,还可作为原料,生产化工等各类产品。煤炭还可制气、制油,在面对百年未有之大变局的情况下,为我国能源安全提供基础保障。

  展望未来,越来越清洁的煤炭,必将在推进能源革命的过程中,在实现中华民族伟大复兴的征程中,发光发热,作出应有贡献。

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