石炭

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石炭

石炭(せきたん、coal)とは、地質時代の植物などが造山運動により地中に埋もれ、そこで長い期間、地熱や地圧を受け、炭化したことにより生成した物質の総称。石炭は炭素のほか、燃焼成分として水素酸素、他に硫黄灰分水分などを含有する。

石炭はヒトが生産活動を行う際の原料燃料として利用されている。しかし、その際に発生する窒素酸化物(NOx)、硫黄酸化物(SOx)、二酸化炭素などといった有害な副産物の割合が、石油ガスなどと比較して最も高く、世界各地で大気汚染の原因として問題になることも多い。炭鉱全盛のころは、周囲に好景気をもたらしたことから「黒ダイヤ」とも呼ばれた。

目次

[編集] 構造

死んだ植物やプランクトンが地層の堆積によって地下に埋まり、高圧力・地熱バクテリアの作用を受けて炭化したもの。元の植物は古生代後半(石炭紀)のものが多いが、日本では古第三紀のものが多い。

[編集] 需要・埋蔵量

2000年現在、世界の消費は約37億t、総一次エネルギー消費の27%を占める。確認可採埋蔵量は、世界で約9800億t(2000年)(BP統計2005年版では約9091億t)。生産量と消費量に関しては中国アメリカで5割以上を占めている。

化石燃料の中では、液体で扱いやすい石油が主流となっているが、石炭は石油に比べると埋蔵量が多く特定の地域に偏らずに埋蔵されている。また、東アジアでは現在も需要が高い。

輸入量は日本が一番多く、全世界の23.8%の約1億5000万t。オーストラリアカナダインドネシア中国などからの輸入がほとんどである。

[編集] 用途

発電製鉄などの燃料として使われる。コークスコールタール・化学薬品などの原料ともなる。また化学処理による液化や、化学薬品との混合による液体燃料化も可能である。

[編集] 石炭の種類

石炭化度の指標である燃料比(固定炭素/揮発分)によって分類する。 無煙炭、瀝青炭は「高品位炭」、亜瀝青炭、褐炭、泥炭は「低品位炭」とも呼ばれる。

[編集] 無煙炭

無煙炭(むえんたん)。英語では「anthracite」。石炭化度が高く、燃やしても煙の少ない良質の石炭。炭素量は93~95%。家庭用の燃料やカーバイドの原料に使われる。然し揮発分が低い為、着火性は悪い。

[編集] 瀝青炭

瀝青炭(れきせいたん)。英語では「bituminous coal」。粘結性が高く、コークス、製鉄用燃料に使われる。炭素量は70~80%。

[編集] 亜瀝青炭

亜瀝青炭(あれきせいたん)。英語では「subbituminous coal」。瀝青炭と性質は似ているが、水分を15~45%含むため扱いにくくあまり使われない。ボイラーなどに使われる。ただし豊富な埋蔵量を誇るため、現在効率的な利用への研究が進められる。日本で生産されていた石炭の多くも亜瀝青炭であった。

[編集] 褐炭

褐炭(かったん)。英語では「brown coal」。低品位の石炭。石炭化度は低く、水分・酸素が多い。練炭・豆炭などの一般用の燃料として使用される。その名のとおり色は褐色。

[編集] 亜炭

亜炭(あたん)。英語では「lignite」。褐炭の質の悪いものに付けられた俗名。褐炭も含めて亜炭と呼ぶ場合もあり、その基準は極めて曖昧である。学名は褐色褐炭。太平洋戦争大東亜戦争)中に燃料不足のため多く利用された。現在は肥料原料などとしてごく少量が利用されている。埋れ木も亜炭の一種。

[編集] 泥炭

泥炭(でいたん)。英語では「peat」。泥状の炭。石炭の成長過程にあるもので、品質が悪いため工業用燃料としての需要は少ないが、日本では戦争末期に貴重な燃料として使われた。また、ウイスキーに使用する大麦麦芽を乾燥させる燃料として香り付けを兼ねて使用される。このほか、繊維質を保ち、保水性や通気性に富むので、園芸では腐植土として培養土に混入し土質を改善させるためによく使用される。酸性であるので、アルカリ土壌を好む植物に使用する場合は石灰などで中和する必要があるが、逆にアルカリ土壌を中和させるために使われることもある。またこれをプレスして播種、育苗用の植木鉢としたものもあり、時間がたつと土と同化するので植物を抜かずにそのまま植え替えることができる。

[編集] 外国の炭鉱

比較的埋蔵量の多い国はアメリカ合衆国ロシア連邦中華人民共和国古期造山帯で多く産出される。炭層が厚く、広範囲に分布することから、露天掘りがほとんど。輸出向けの実績はオーストラリア、インドネシアが堅調に推移。インドネシアは良質な瀝青炭の埋蔵量が減少傾向にあり、今後は亜瀝青炭の生産量が増加していくものと見られる。中国は石炭需給が逼迫している中、石炭生産の安全対策の確保が急がれる。日本は、オーストラリア、インドネシア、中国、ロシアなどから年間約1億8千万トンもの石炭を輸入している。

ロシア西シベリアケメロボ州ノボクズネツクウリヤノフスカヤ炭鉱で2007年3月19日爆発事故が起きた。現場は深さ約270mの坑内。英国製の新しい安全装置がメタンガス濃度の急上昇を検知して、爆発が起きたため、ガスの空洞を作業員が掘り当てた可能性がある。

[編集] 主な世界の産炭地

()内は1980年からの産出量の割合(%)。年合計は38.34億トン。

資料:鉄鋼統計要覧など

[編集] 日本の炭鉱

日本の炭鉱は外国と違い地層構成が複雑なため、石炭は地下の深部にある事が多い。そのため何kmにも及ぶ坑道を掘り採掘していたが、労働条件は悪く、メタンガス粉塵による爆発事故・落盤などが多発し、多くの殉職者を出してきた。

北海道福島県山口県福岡県佐賀県長崎県が主産地で、最盛期にはこれらの地域を中心に全国に800以上の炭鉱が開かれたが、石油の大量輸入(エネルギー革命)、コスト面で外国産のものに太刀打ちできないなどの問題で1960年代から徐々に衰退し、2002年以降は1炭鉱のみ(釧路炭鉱)となった。2006年年度、年間70万トン体制での採炭を続けている。この炭鉱は、海外の技術者の研修の受入先としても活用されている。

[編集] 主な日本の産炭地

以下は全て閉山

現在でも細々と露天掘りによって採炭が行われているところもある。

[編集] 日本の主な石炭輸入相手国(2003年)

  • オーストラリア(56.8)
  • 中国(18.4)
  • インドネシア(12.9)
  • カナダ(5.5)
  • ロシア(4.5)
  • ベトナム(1.0)
  • その他(0.9)

合計167,018千トン

資料:通商白書など

[編集] 関連項目

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