UHLÍ – Tradiční zdroj energie

Uhlí: jedno z nejvýznamnějších fosilních paliv, „hořlavý kámen“, hornina biologického původu, „černé zlato“ – ve skutečnosti vlastně sluneční energie dlouhodobě uskladněná prostřednictvím biologických a geologických procesů. Odborníci říkají, že jde o pevný kaustobiolit (řecky: kaustos=hořlavý, bios=život), tedy nerostné palivo v tuhém skupenství, které vzniklo z nahromaděných odumřelých rostlinných látek a zbytků nižších živočichů usazujících se v bažinách.

Uhlí se skládá převážně z uhlíku a různého množství dalších příměsí. Podle složení, způsobu vzniku, stáří a energetické vydatnosti se rozlišuje několik základních druhů uhlí.

Uhlí jako zdroj tepla náhodně a příležitostně využíval už pravěký člověk – archeologický výzkum o tom přinesl doklady právě z Ostravska. Skutečný civilizační význam uhlí se však ukázal až během průmyslové revoluce v druhé polovině 18. století po vynálezu parního stroje, kdy se rychle stalo základním palivem i pohonnou hmotou. Jeho význam ještě vzrostl během elektrifikace.

Uhlí je dodnes nejvýznamnějším pevným palivem a jedním z nejvýznamnějších zdrojů elektrické energie. V České republice se z uhlí získává přibližně polovina veškeré vyrobené elektřiny. Podobně je tomu například i v USA, zatímco v celosvětovém měřítku se uhlí podílí na produkci elektřiny asi čtyřiceti procenty. V některých zemích, například v sousedním Polsku, jsou tato čísla ještě výrazně vyšší (více než 90 %).

Navzdory nedávnému zatracování této suroviny v budoucnosti energetický význam uhlí ještě vzroste. Jeho zásoby se totiž odhadují na nejméně 200 až 300 let, zatímco zásoby ropy na pouhých 40 až 50 let a uranu na přibližně jedno století. Již dnes existují technologie, které dokáží přeměnit uhlí na tekutá či plynná ekologicky šetrná paliva se všemi přednostmi ropných produktů, avšak bez jejich nectností, zejména negativního vlivu na životní prostředí. Na dalším zdokonalování a zefektivňování těchto postupů vědci usilovně pracují.

Uhlí ale má i další využití. Vedle zušlechťování na koks se donedávna používalo v plynárenství, hutnictví a chemickém průmyslu. Zejména v chemickém průmyslu poptávka po uhlí v budoucnosti opět poroste díky zvyšování cen ropy.

Vedlejším produktem těžby v podmínkách ostravskokarvinského revíru je také metan. Plyn, který odedávna představoval úhlavního nepřítele horníků, má stále větší význam jako čisté a vysoce výhřevné palivo. Bez zajímavosti není ani to, že důlní vody jsou základem lázeňství na Ostravsku (Lázně Klimkovice, Lázně Darkov)

Co se z uhlí dělá

Uhlík je prvek, který se snadno váže s jinými a je schopen vytvářet obrovské množství sloučenin. Na této vlastnosti je založena celá organická chemie, průmysl plastických hmot, hnojiv, léků a dalších látek. S ubývajícími zásobami a rostoucími cenami ropy ji bude muset nahradit pro tyto potřeby právě uhlí. Současně někteří odborníci navrhují, aby se zdrojem uhlíku staly až produkty spalování uhlí v elektrárnách, respektive, aby se výroba elektřiny kombinovala s výrobou paliv a chemických surovin. První pokusy v tomto směru již probíhají.

      • Aktivní uhlí má širokou škálu použití – je vhodné například pro odbarvování průmyslových kyselin nebo odstraňování amonných iontů, ozónu, chloru a dalších chemických látek z vody.
      • Unikátní vlastnosti má i sám uhlík – prakticky stejné chemické složení jako uhlí má i diamant. Oba nerosty se od sebe liší jen stavbou krystalické mřížky, a přesto je diamant nejtvrdším přírodním prvkem.
      • Stejné složení jako uhlí ale mají i uhlíková vlákna používaná do mimořádně pevných a lehkých kompozitních materiálů pro letectví, kosmonautiku, automobilový a zbrojní průmysl.

A stejné složení jako uhlí mají i uhlíková nanovlákna, jimž odborníci předpovídají fantastické perspektivy, od levných a účinných solárních panelů až pro lana pro výtah dopravující náklady na oběžnou dráhu země.

Mnozí odborníci proto soudí, že materiály obsahující uhlík v budoucnosti nahradí kovy, některé stavební hmoty a další konstrukční hmoty. Uhlí v té době bude již jediným masově dostupným zdrojem uhlíku. Má se za to, že také pro tyto účely se bude získávat ze spalin při výrobě elektřiny.

Uhlí a ekonomika

Každý, kdo má možnost čerpat z vlastních zdrojů, je na tom vždy lépe, než ten, kdo musí své potřeby uspokojovat prostřednictvím nákupu.

NAŠE uhlí, pro nás všechny, znamená příjem nemalých finančních prostředků do státní (tedy naší) kasy a pro desítky tisíc lidí (a jejich rodiny) navíc zajišťuje práci. Na dani z příjmu zaplatily těžařské firmy v roce 2010 cca 2,4 miliardy Kč. K tomu patří další miliardy za zdravotní a sociální pojištění, odvod DPH apod. Odvody státu za těžbu nerostu v roce 2010 1,2 mld. Kč.

Společnosti, které v České republice těží uhlí (OKD – černé uhlí, Sokolovská uhelná, Severočeské doly, Litvínovská uhelná a Vršanská uhelná – hnědé uhlí), zaměstnávají dohromady kolem 30 000 lidí. Práci dalším tisícům lidí dávají prostřednictvím dodavatelských zakázek.

UHLÍ = PRÁCE A PŘÍJEM Z DANÍ A ODVODŮ

Zpracování uhlí

Uhlí je dodnes nejvýznamnějším pevným palivem a jedním z nejvýznamnějších zdrojů elektrické energie. V České republice se z uhlí získává přibližně polovina veškeré vyrobené elektřiny. Podobně je tomu například i v USA, zatímco v celosvětovém měřítku se uhlí podílí na produkci elektřiny asi čtyřiceti procenty.

Navzdory nedávnému zatracování této suroviny v budoucnosti energetický význam uhlí ještě vzroste. Jeho zásoby se totiž odhadují na nejméně 200 až 300 let, zatímco zásoby ropy na pouhých 40 až 50 let a uranu na přibližně jedno století. Již dnes existují technologie, které dokáží přeměnit uhlí na tekutá či plynná ekologicky šetrná paliva se všemi přednostmi ropných produktů, avšak bez jejich nectností, zejména negativního vlivu na životní prostředí. Na dalším zdokonalování a zefektivňování těchto postupů vědci usilovně pracují.

Uhlí ale má i další využití. Vedle zušlechťování na koks (externí odkaz) (nové okno) se donedávna používalo v plynárenství, hutnictví a chemickém průmyslu. Zejména v chemickém průmyslu poptávka po uhlí v budoucnosti opět poroste díky zvyšování cen ropy.

Levné teplo

Hnědé uhlí prokazatelně zaručí občanům ČR nejvýhodnější ceny tepla v Evropě. Kombinovaná výroba elektřiny a tepla představují cenově i technologicky nejvýhodnější využití teplárenského hnědého uhlí s účinností přeměny energie až 80%.

Zásobování obyvatelstva teplem prostřednictvím CZT (Centrální zásobování teplem) založeném na využití domácího hnědého uhlí vyžaduje dodávku 8,6-11 mil.t./rok vysoce výhřevného hnědého uhlí.

Cena tepla vyrobeného z ruského plynu je průměrně 562 Kč/GJ.
Cena tepla vyrobeného z našeho uhlí stojí průměrně 471 Kč/GJ.

Zásoby hnědého uhlí v lomech ČSA a Bílina mohou zcela pokrýt tuto potřebu po dalších nejméně 40 let.

To znamená, že jeden milión českých domácností, tedy zhruba čtvrtina obyvatel ČR může mít díky českému hnědému uhlí zajištěno cenově nejvýhodnější, ekologické a komfortní zásobování teplem a teplou vodou.

Kde se v ČR těží uhlí

V Česku se nalézá přibližně 1 500 milionů tun černého uhlí a 3 000 milionů tun uhlí hnědého uhlí. Ložiska jsou hlavně v Ostravsko-karvinském regionu (černé uhlí) a ve dvou pánvích pod Krušnými horami (hnědé uhlí). Zatímco černé uhlí se v ČR těží výhradně hlubinným způsobem, hnědé uhlí se dobývá v rozsáhlých povrchových velkolomech.

Kvalitu dřevěného uhlí určuje jeho velikost a dřevo, z kterého pochází

Není těžké koupit dřevěné uhlí určené pro grilování. Supermarkety, čerpací stanice, ale i specializované prodejny na prodej dřeva. Tam všude dřevěné uhlí nabízí. Umíte si ale vybrat správně?

Dřevěné uhlí na grilování vybírejte podle velikosti grilu a podle toho, co chcete grilovat. Na malý gril nemůžete použít výběrové dřevěné uhlí, protože to obsahuje velké kusy a na malé ploše by se vám s nimi špatně manipulovalo. Vyšší gastronomie a profesionálové se svými grily pro více osob by se zas bez výběrového dřevěného uhlí obešli jen těžce.

Dřevěné uhlí na váhu? Pozor na drť!

Dřevěné uhlí se vyrábí ve dvou až třech velikostech, v supermarketech většinou dostanete netříděnou směs. Na trhu je ale i výběrové dřevěné uhlí, které je přebrané a jednotlivé kusy mají nad 5 centimetrů. Tomuto faktu věnujte pozornost v případě, když nakupujete dřevěné uhlí podle váhy. V netříděném dřevěném uhlí jsou i malé kousky, které jsou při grilování nevyužitelné, ale vy je stejně zaplatíte – také něco váží.

Specializované prodejny mají často dřevěné uhlí z garantovaného zdroje, tj. například české dřevěné uhlí, na jeho obalu se dozvíte jasný podíl dřevin, které se v dřevěném uhlí nachází, i jeho velikost. Zajímavé je uvedení výhřevnosti, která udává, kolik tepla dostanete z kilogramu výrobku.

Kvalita dřevěného uhlí záleží nejen na velikosti jeho kusů, ale i na tom, z jakého dřeva je uhlí vyrobené. Nejčastěji se používá směs tvrdých dřevin jako buk, dub, habr, jasan, ale můžete také zakoupit výběrové dřevěné uhlí například jenom z bukového dřeva.

Druh dřeva v uhlí ovlivní vůni toho, co grilujete

Při koupi dřevěného uhlí zohledněte i to, co budete grilovat. Velmi přirozenou a příjemnou vůni má dřevěné uhlí z bukového dřeva, proto se výborně hodí na ryby a vepřové maso.

Grilovat se dá i na briketách z dřevěného uhlí. Výhoda je v tom, že se dobře převáží – proto jsou vhodné do cestovních grilů. Jinak se ale doporučuje používat raději dřevěné uhlí -nevýhodou briket je, že se vyrábí z horších surovin a výrobci používají různá pojiva.

Zásady skladování tuhých paliv – jak předcházet samovznícení

Jednotlivé druhy paliv se musí skladovat odděleně, to znamená, že se nesmí mísit smísit např. černé a hnědé uhlí, rovněž se nesmí mísit dřevo a uhlí apod. Plochy, na kterých je palivo skladováno, musí být urovnány, vyčištěny, zbaveny porostu a uválcovány, aby se na nich nedržela voda (vhodným povrchem je beton, betonové panely s mezerami vyplněnými pískem nebo tvrdý zemitý podklad). Podkladem nesmí být železitá škvár, jíl, cihlová drť nebo další materiály, které prokazatelně zrychlují proces samovznícení.

Samovznícení nepříznivě ovlivňuje vlhkost, proto se musí dbát na to, aby byly prostory pro skladování zajištěny tak, aby do zásob paliva nezatékala voda. Nad uskladněným palivem musí být volný prostor, aby bylo zajištěno odvětrávání.
Nenaskladňovat palivo, jež obsahuje vysoké množství vody (vlhké palivo po dešti apod.); počkat na vyschnutí paliva. Skladovat se může pouze úplně vychladlé palivo, je-li teplé, musí se nejdříve rozprostřením v tenké vrstvě ochladit. Pokud již došlo k samovznícení (tj. teplota dosáhla 65 °C), nesmí se dále skladovat, je potřeba urychleně jej vyskladnit a pokud možno co nejrychleji spotřebovat. Občané jsou povinni sledovat, zda nedochází k samovznícení paliva. Kontroly by měly probíhat u nově dovezeného paliva každý den, později v týdenních intervalech. Samovznícení se projeví vytvářením vodní páry (nejvíce viditelné v ranních hodinách), dýmu (pozor na jedovatý CO – oxid uhelnatý) nebo zvýšením teploty. Zvýšení teploty na povrchu lze poznat dotekem ruky.

Účinnější je sledovat teplotu zasunuté tyče o délce o délce 1 – 2 metry. Aby se zvýšená teplota projevila, musí být tyč zasunuta 15 – 30 minut. Dojde-li ke zvýšení teploty (na cca 40 – 50 °C), je nutné hromadu ochladit přeházením, nebo přenesením na volné místo. Při dosažení teploty 65 °C se již jedná o vznícené palivo bez možnosti dalšího skladování.

Druhy uhlí a rozdíl v palivech

Typy uhlí

Při přeměně rostlinné hmoty na nerost je možné sledovat prakticky plynulou posloupnost od původního biologického materiálu s nízkým obsahem uhlíku, vysokým podílem příměsí až po materiál s prakticky stoprocentním obsahem uhlíku v podobě grafitu (tuhy):

Typy a vznik uhlí

Ve skutečnosti je mezi mladšími a staršími typy uhlí rozdíl i v původu: černé uhlí prvohorního stáří vznikalo z přesliček, plavuní a kapradin, mladé hnědé uhlí z dřevin a dalších vyšších rostlin.

Obsah uhlíku a výhřevnost hlavních typů uhlí

typ – podíl uhlíku – výhřevnost
lignit – 30 až 50 procent  – okolo 13 MJ/kg
hnědé uhlí – 50 až 80 procent – 15 až 20 MJ/kg
černé uhlí – 80 až 90 procent – 18 až 30 MJ/kg
antracit – nad 90 procent – 26 až 30 MJ/kg

Výhřevnost je teplo uvolněné shořením paliva na plynný oxid uhličitý CO2, oxid siřičitý SO2, dusík N a vodní páru H2O

Uhlí se z praktického hlediska rozlišuje také podle možnosti využití, například zplynovatelné uhlí, nebo koksovatelné uhlí, uhlí pro chemické výroby atd. V ostravsko-karvinském revíru se těží nejkvalitnější černé uhlí (včetně typů vhodných pro výrobu koksu) a antracit.

Druhy uhlí

Koks – do litinových kotlů

Černé uhlí – do litinových kotlů

Mostecké uhlí

Bílinské uhlí

Legenda k jakostním znakům: