Antrasiitti – mitä se on, ominaisuudet, esiintymät ja käyttö

Antrasiitti on eräänlainen tummanvärinen kivihiili, jota pidetään korkealaatuisena polttoaineena. Se tuottaa suhteellisesti vähän epäpuhtauksia yhtä vapautuvaa lämpöyksikköä kohti, koska sen lämpöarvo on korkea ja rikkipitoisuus alhainen. Monet antrasiittiesiintymät ovat kuitenkin suurelta osin ehtyneet, ja sen tuotanto on keskittynyt joihinkin maihin.

Antrasiitti on tieteen nykyisin tuntema metamorfoitunein kivihiilityyppi.

Ominaisuudet

• Koostumus: korkea kiinteän hiilen osuus ja vähäinen haihtuvien aineiden määrä, minkä vuoksi antrasiitti palaa kuumana, puhtaammin ja hitaammin kuin pehmeämmät kivihiililajit.
• Lämpöarvo: antrasiitin lämpöarvo on yleensä korkea (usein noin 30–33 MJ/kg), mikä tekee siitä tehokkaan polttoaineen massayksikköä kohden mitattuna.
• Rikkipitoisuus: tyypillisesti alhainen verrattuna moniin muihin kivihiilityyppeihin, mikä vähentää rikkidioksidipäästöjä poltettaessa.
• Fysikaaliset ominaisuudet: kovaa, tiivistä ja usein kiiltävää mustaa materiaalia. Se on tiheämpää kuin pehmeämmät kivihiilet ja tuottaa yleensä vähän savua ja nokipäästöjä.
• Poltto- ja tuhkapitoisuus: korkea kiinteän hiilen osuus ja suhteellisen alhainen tuhkapitoisuus, mikä tekee palamisesta tehokasta ja puhtaampaa.

Synty ja esiintymät

Antrasiitti syntyy, kun orgaaninen aine (puut, kasvijäänteet) muokkautuu pitkän geologisen ajan kuluessa korkeassa paineessa ja lämpötilassa, jolloin alkuperäinen turve ja pehmeämmät kivihiilit metamorfisoituvat antrasiitiksi. Tällainen prosessi voi liittyä esimerkiksi maakunnan kerrostumien syvempään hautautumiseen tai alueelliseen metamorfoosiin.

Kiina louhii eniten antrasiittia. Muita tuottajia ovat Venäjä, Ukraina, Pohjois-Korea, Etelä-Afrikka, Vietnam, Yhdistynyt kuningaskunta, Australia, Kanada ja Yhdysvallat (Mississippi-joen itäpuolella ja Pennsylvaniassa). Kokonaistuotanto vuonna 2010 oli 670 miljoonaa tonnia.

Monet historialliset ja laadukkaat antrasiittiesiintymät sijaitsevat vanhoilla hiilikaivostalouden alueilla, ja monia pieniä kenttiä on jo suljettu. Sen vuoksi tuotanto on siirtynyt uusille alueille, ja taloudellisesti hyödynnettävissä olevat varannot ovat usein rajallisia.

Käyttö

• Polttoaine: antrasiittia käytetään kotitalouksissa ja teollisuudessa lämmitykseen, erityisesti siellä, missä halutaan vähärikkistä ja korkeaenergiapitoista polttoainetta.
• Teollinen käyttö: joissain prosesseissa antrasiittia käytetään lämmöntuottajana tai energianlähteenä teollisuusuuneissa.
• Suodatinkiviaines: antrasiittia käytetään usein vesienkäsittelysuodattimissa suodatinmateriaalina sen kestävyys- ja huokosrakenteen vuoksi.
• Erikoistuotteet: antrasiitista voidaan valmistaa myös erikoispolttoaineita ja se voi toimia raakaaineena joissain aktivoidun hiilen tai hiilituotteiden valmistuksessa.

Ympäristövaikutukset ja varannot

Vaikka antrasiitti tuottaa vähemmän rikki- ja pienhiukkaspäästöjä kuin monet muut kivihiiltyypit, se on silti fossiilinen polttoaine ja tuottaa CO2-päästöjä poltettaessa. Kaivostoiminnan ympäristövaikutuksiin kuuluu maankäytön muutoksia, vesien saastumista ja maiseman muuttumista. Useissa maissa vanhojen antrasiittikaivosten sulkeminen ja maisemointi ovat tärkeitä ympäristötoimia.

Maailmanlaajuisesti antrasiittivarannot eivät ole yhtä laajat kuin pehmeämmillä kivihiililuokilla, ja monet laadukkaat esiintymät ovat ehtyneet tai niiden hyödyntäminen on taloudellisesti haastavaa. Tämä on lisännyt kiinnostusta korvaaviin energialähteisiin ja puhtaampiin teknologioihin.

Tunnistaminen ja turvallisuus

• Tunnistus: antrasiitti on yleensä mustaa, kiiltävää ja kovaa; se voi heijastaa valoa lasimaisena pinnan kiiltona. Kun sitä poltetaan, se palaa kuumasti ja suhteellisen vähäsavuista.
• Säilytys ja käsittely: varastointi kuivissa ja hyvin ilmastoiduissa olosuhteissa vähentää itsehehkun ja syttymisriskin mahdollisuutta. Kaivostoiminnassa on noudatettava työturvallisuus- ja ilmanlaatuvaatimuksia pölyjen ja kaasu-uusien hallitsemiseksi.
• Ilmasto- ja terveysnäkökulma: vaikka antrasiitti on puhtaampaa moniin kivihiiliin verrattuna, sen polttamisesta syntyvät päästöt vaikuttavat ilmastonmuutokseen ja voivat aiheuttaa paikallisia ilmanlaatuongelmia, jos päästöjä ei puhdisteta.

Yhteenvetona: antrasiitti on korkeaenerginen, vähärikkinen ja tiheä kivihiilityyppi, jolla on ollut tärkeä rooli lämmöntuotannossa ja teollisuudessa. Sen rajoitetut varannot ja fossiilisiin polttoaineisiin liittyvät ympäristöhaitat ovat kuitenkin vähentäneet sen houkuttelevuutta uusissa energiaratkaisuissa.

Kysymyksiä ja vastauksia

Q: Mitä on antrasiitti?

K: Miksi antrasiittia kutsutaan kivihiileksi?

K: Mikä erottaa antrasiitin muista kivihiililajeista?

K: Missä antrasiittia useimmiten louhitaan?

K: Mitkä muut maat kuin Kiina tuottavat antrasiittia?

Kysymys: Onko esiintymien ehtyminen vaikuttanut antrasiitin tuotantoon?

K: Mikä oli antrasiitin kokonaistuotanto vuonna 2010?

Hae kirjaimella