El carbón es un mineral combustible sólido, de color negro o marrón oscuro que contiene esencialmente carbono, así como pequeñas cantidades de hidrógeno y oxígeno, nitrógeno,...
El carbón es un mineral combustible sólido, de color negro o marrón oscuro que contiene esencialmente carbono, así como pequeñas cantidades de hidrógeno y oxígeno, nitrógeno, azufre y otros elementos. Resulta de la degradación de los restos de organismos vegetales durante largos periodos, por la acción del calor, presión y otros fenómenos físicos químicos naturales. Debido a que se dan distintos grados de cambio en el proceso, el carbón mineral no es un mineral uniforme y se clasifican por rangos de acuerdo con su grado de degradación, en series que van desde lignitos a antracitas, pasando por los subbituminosos y los bituminosos, los cuales presentan diferencias considerables en su contenido de volátiles, carbono fijo y poder calorífico. En términos de uso final, el carbón mineral se puede dividir en dos clases:
- Carbón coquizable o metalúrgico y,
- Carbón térmico de vapor.
El carbón, es el combustible sólido más importante en la generación de energía eléctrica. La calidad del carbón depende del contenido de materia volátil, carbono fijo, humedad inherente y oxígeno. Típicamente, la calidad del carbón es mayor con el aumento del contenido de carbono fijo, y con la disminución de la humedad y del contenido de materia volátil. Los carbones bituminosos son el tipo de carbón más utilizado. Se caracterizan por tener un menor contenido de humedad y de materia volátil, y un menor contenido de azufre que los carbones sub-bituminosos. El carbón sub-bituminoso puede ser usado como alternativa de combustible en algunas calderas originalmente diseñadas para utilizar carbón bituminoso. Generalmente, los carbones bituminosos tienen poderes caloríficos que varían entre 5.800 y 7.800 kcal/kg. Los poderes caloríficos de los carbones sub-bituminosos, en cambio, varían entre 4.600 y 6.400 kcal/kg.
Los carbones usados para generación de energía eléctrica son muy heterogéneos y varían en contenido, dependiendo de la localización de la mina. El carbón también contiene impurezas como minerales y azufre. Estas impurezas son una preocupación importante, porque contribuyen a la contaminación producida durante la combustión del carbón. De todos los combustibles fósiles usados para la generación de electricidad, el carbón requiere las instalaciones más extensas de procesamiento, manejo, almacenamiento, y de carga y descarga. La ignición del carbón requiere el uso de chancadores, pulverizadores, equipamiento de manejo de ceniza, control de polvo y control de emisiones, y de sopladores de hollín.
Algunas centrales térmicas a carbón usan además como combustible el coque de petróleo o petcoke, un subproducto de la industria de la refinación del petróleo, caracterizado por un poder calorífico alto (7.700 kcal/kg) y un bajo costo. Generalmente, tiene un contenido menor de ceniza, de humedad y de volátiles y, normalmente, niveles mayores de azufre y nitrógeno que el carbón. Debido a estas características, la combustión de petcoke puede generar mayores emisiones de SO2 y NOX.
