Kol – fossilt bränsle: bildning, användning och miljöpåverkan

Kol var det viktigaste bränslet under den industriella revolutionen. Kol var en viktig del av järnvägsfrakten i Storbritannien under 1900-talet och utgjorde större delen av flera företags fraktvolym. I början av 2000-talet stängdes de flesta koleldade kraftverk i Storbritannien och flera andra länder för att minska utsläppen av växthusgaser.

Under lämpliga förhållanden omvandlas växtmaterialet steg för steg till

1. Torv är ännu inte kol.
2. Lignit (brunkol) är det smutsigaste kolet, består till 60-70 % av kol och används som bränsle för elproduktion. Jet är en kompakt form av brunkol som ibland poleras och har länge använts som prydnadssten.
3. Subbituminöst kol används som bränsle för ångkraftproduktion. Det är också en källa till lätta aromatiska kolväten för den kemiska syntesindustrin.
4. Bituminöst kol är en tät sten, svart men ibland mörkbrun. Det är ett relativt mjukt kol som bryts och brinner lätt och snabbt. Det används som bränsle i kraftverk och för värme- och krafttillämpningar inom tillverkningsindustrin, för smide och för att framställa koks.
5. Ångkol användes en gång i tiden i stor utsträckning som bränsle för ånglokomotiv. I denna specialiserade användning kallas det ibland för sjökol i USA. Små ångkol (dry small steam nuts eller DSSN) användes som bränsle för uppvärmning av hushållsvatten.
6. Antracit är ett hårdare, glänsande, svart kol. Det brinner längre och används främst för uppvärmning av bostäder och kommersiella lokaler.
7. Grafit är svår att bränna och används inte så ofta som bränsle. Den används fortfarande i blyertspennor, blandad med lera. I pulverform kan den användas som smörjmedel.

Man tror ofta att diamant är slutresultatet av denna process, men det är inte sant. Diamant består av kol men bildas inte av kol.

Kol innehåller föroreningar. De särskilda föroreningarna avgör användningen. Kokskol innehåller lite aska, svavel eller fosfor. Dessa skulle förstöra det järn som tillverkas i masugnen.

Vid förbränning av kol släpper kolet ut nästan en tredjedel mer koldioxid per energienhet än olja och 80 procent mer än naturgas. Nästan hälften av koldioxiden från människor kommer från kolförbränning, så det är den största enskilda orsaken till den globala uppvärmningen. Kol bidrar till surt regn och smog, särskilt när det förbränns utan reningsverk. Vid förbränning av kol frigörs giftiga kemikalier, bland annat sot, kvicksilver och kolmonoxid, som bidrar till sjukdomar som cancer och astma hos både människor och vilda djur. Kolbrytning, särskilt bergsbrytning, kan skada stora landområden och förstöra naturliga livsmiljöer. Högre kolkvaliteter brinner renare än lägre kvaliteter, även om de fortfarande förorenar mer än andra bränslen. Förutom luftföroreningar producerar kolförbränning giftig kolaska, som kan orsaka vattenföroreningar om den oavsiktligt släpps ut i miljön. Det pågår flera gruvbränder under jord i hela världen. Dessa underjordiska bränder släpper ut giftig rök i luften och kan också få marken ovanför att kollapsa. Staden Centralia i Pennsylvania evakuerades och är nu övergiven på grund av en underjordisk kolgruvebrand.

Dödsfall och sjukdomar till följd av föroreningar

Det är svårt att ge exakta siffror om kolets effekter på hälsan. Det påstås att över 800 000 människor dör i förtid varje år på grund av kolet och att miljontals människor blir sjuka. Kolgruvarbetare får ofta pneumokonios (svart lungsjukdom) på grund av exponering för kolstoft.

Motståndet mot kolföroreningar var en av de viktigaste orsakerna till att den moderna miljörörelsen startade på 1800-talet.

Med koltopp avses det år då det mesta kolet bryts eller förbränns. Många länder har redan passerat sina toppår för kol, till exempel Tyskland 1985 och USA 2008. Nu bryter och förbränner dessa länder mindre kol. Men Kina bryter fortfarande mycket kol och hjälper några länder, som Pakistan, att bryta mer kol och bygga fler kolkraftverk. Så det kan vara så att världens toppår för kol har passerat.

Jämfört med andra icke förnybara energikällor är kol ineffektivt och producerar stora mängder växthusgaser. Kol är vanligt förekommande och billigt.

• Kol står för ungefär en fjärdedel av världens värmebehov.

Elektricitet

• Koleldade kraftverk producerar 37 procent av världens elektricitet.

Bransch

• Nästan 70 procent av världens stålproduktion är beroende av kolförbränning.

Den största kolproducenten i världen är Kina, som producerar cirka 4 miljarder ton per år, följt av Indien, USA, Australien, Indonesien och Ryssland med mindre än en miljard ton vardera. Den överlägset största exportören är Australien och de största importörerna är Kina, Indien och Japan.

I vissa kulturer ger jultomten kol till oskickliga barn i julklapp. Denna legend kommer från den viktorianska tiden då det var vanligt att elda kol i kaminen i stället för ved. Barn som inte fick leksaker fick åtminstone kol för att hålla sig varma.

• Kolbrytning