Than là một dạng nhiên liệu hóa thạch tồn tại trong lòng đất qua thời gian. Nó được hình thành từ xác thực vật sống nguyên thủy bị chôn vùi khoảng 250 – 350 triệu năm về trước. Vậy than là nguồn nguyên liệu sử dụng cho những ngành nào, mời các bạn tham khảo bài viết Than là nguồn nhiên liệu quan trọng cho? SGK Địa lý 10 dưới đây.
Mục lục bài viết
1. Than là nguồn nhiên liệu quan trọng cho?
A. Nhà máy chế biến thực phẩm
B. Công nghiệp sản xuất hàng tiêu dùng
C. Nhà máy nhiệt điện, nhà máy luyện kim
D. Nhà máy thủy điện, nhà máy điện hạt nhân
Đáp án: C
Giải thích: Than đá được sử dụng nhiều, khác nhau trong các lĩnh vực sản xuất và đời sống. Ban đầu than đã được sử dụng làm nguyên liệu cho các đầu máy xe lửa, máy hơi nước. Tiếp đó, chúng được sử dụng làm nhiên liệu cho các nhà máy nhiệt điện, luyện kim. Than là nguồn nhiên liệu quan trọng cho nhà máy nhiệt điện, nhà máy luyện kim, than cũng được ứng dụng nhiều trong các lĩnh vực khí đốt, nhiên liệu đốt lò hơi, sản xuất hóa chất, sản xuất giấy, thủy tinh,… ngày càng có nhiều nguồn năng lượng được phát hiện và ứng dụng, tuy nhiên than đá vẫn giữ vai trò quan trọng của mình. Xã hội ngày càng phát triển mạnh mẽ, vì thế cố gắng nghiên cứu và ứng dụng than trong nhiều lĩnh vực là những chủ trương đang đề ra. Ví dụ như than được sử dụng trong ngành hóa học để tạo ra các sản phẩm như sợi nhân tạo, dược phẩm, nhựa dẻo. Than hoạt tính có khả năng giữ trên bề mặt các chất hơi, chất tan trong dung dịch. Do đó nó còn được dùng trong lĩnh vực làm máy lọc nước, làm mặt nạ, phòng chống độc, khẩu trang…
– Ngành công nghiệp điện: Than đá chiếm một tỷ trọng cao trong ngành công nghiệp nhiệt điện. Đây là sản phẩm không thể không nhắc đến bởi nó đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra nguồn điện năng sử dụng phục vụ đời sống sinh hoạt của con người. Nó sẽ được nghiền thành bột và sau đó đốt trong lò hơi để chuyển đổi nước thành hơi nước. Hơi nước chính là nguồn năng lượng để quay các tuabin và kích hoạt máy phát điện tạo ra điện năng tiêu thụ.
– Ngành công nghiệp luyện kim: Than đá cũng được sử dụng nhiều trong ngành công nghiệp luyện kim. Than đá được chuyển thành than cốc và được sử dụng để tạo ra khoảng 70% thép trên thế giới.
– Ngành công nghiệp xây dựng (xi-măng): Than đá đối với ngành công nghiệp hiện nay cụ thể là quá trình sản xuất xi-măng được xem là vật liệu quan trọng. Bên cạnh đó, những hạt bụi mịn thu được từ quá trình đốt than – còn được gọi là tro bay – cũng là một thành phần quan trọng trong nguyên liệu sản xuất xi-măng, nó sẽ được ứng dụng vào công nghệ sản xuất xi măng hiện đại như silic oxit, nhôm oxit, canxi oxit,…
– Ngoài những ngành công nghiệp kể trên thì than đá cũng được ứng dụng nhiều trong các lĩnh vực khí đốt, nhiên liệu đốt lò hơi, sản xuất hóa chất, sản xuất giấy, thủy tinh,… Ngày càng có nhiều nguồn năng lượng được phát hiện và ứng dụng vào đời sống, tuy nhiên than đá vẫn giữ được vị thế, vai trò quan trọng của mình.
Việt Nam là một trong những quốc gia đã đang và sẽ nhập khẩu than cụ thể hơn là những doanh nghiệp hoạt động trong lĩnh vực sản xuất thực phẩm, năng lượng, xi măng, phân bón,… Tùy thuộc từng ngành công nghiệp khác nhau, sẽ ứng tiêu chuẩn nhiên liệu đầu vào khác nhau, tạo nên nguồn năng lượng để thực hiện hóa các giai đoạn tiếp theo của một quá trình sản xuất.
2. Than là gì và sự hình thành than đá?
Than là một dạng nhiên liệu hóa thạch tồn tại trong lòng đất qua thời gian. Nó được hình thành từ xác thực vật sống nguyên thủy bị chôn vùi khoảng 250 – 350 triệu năm về trước.
Trải qua sự biến đổi của trái đất, thời gian chôn vùi, than được hình thành qua nhiều loại khác nhau. Từ than bùn sau đó dần chuyển hóa sang than nâu (than non), than bán bitum, than bitum hoàn toàn và cuối cùng là than đá. Than đá hay còn gọi là than anthracit, đây là loại than được sử dụng làm nhiên liệu trong nhiều ngành trong cuộc sống.
Than đá một loại đá trầm tích có màu đen hoặc nâu đen, cung cấp nhiên liệu để đốt lấy nhiệt. Than đá thường xuyên xuất hiện sâu trong lòng đất, trong các tầng đá có nhiều lớp hoặc lớp khoáng chất. Hiện nay, than đá cung cấp khoảng một phần tư năng lượng cơ bản của thế giới, trong đó than nhiệt đã tạo ra đến 40% tổng điện năng của thế giới. Và đây cũng chính là nguồn năng lượng lớn nhất để sản xuất điện, là một nguồn nhiên liệu tối quan trọng góp phần giải quyết những thách thức mà thế giới hiện đại đang phải đối mặt – cụ thể là sự gia tăng nhanh chóng của việc tiêu thụ điện năng. Than được phân bố đồng đều trên khắp thế giới vì có giá thành đá rẻ, dễ tiếp cận hơn so với những nhiên liệu hóa thạch khác.
Trong công nghiệp, than đá được chia thành hai loại:
– Than nhiệt sử dụng năng lượng khi đốt cháy than để phát điện hoặc được ứng dụng ngành sản xuất xi măng
– Than luyện kim chủ yếu để sản xuất thép.
Tuy vậy, cũng có những hình thức sử dụng than khác như chuyển đổi than thành nhiên liệu khí (coal gassification) để không gây ô nhiễm môi trường.
3. Ứng dụng của than đá vào đời sống:
– Dùng để làm nhiên liệu, năng lượng
Ngày nay, trong quá trình sản xuất điện và quá trình đốt cháy, than đá đóng vai trò chủ yếu để làm nhiên liệu rắn. Than sẽ được nghiền thành bột và sau đó đốt trong lò hơi với nhiệt độ cao của lò nung làm chuyển đổi nước trong lò hơi thành nước. Hơi nước đó được sử dụng để làm quay các tuabin và làm hoạt động các máy phát điện tù đó sinh ra điện. Hiện nay, nhà máy điện chu trình hỗn hợp khí hóa tích hợp là phương pháp thay thế sử dụng than trong công nghiệp sản xuất điện với hiệu suất cao hơn. Chu trình này thay thế việc nghiền than và đốt trực tiếp thành nhiên liệu trong lò hơi. Than được khí hóa để tạo ra khí tổng hợp coal gasification, được đốt trong tuabin khí để tạo ra điện năng.
– Sử dụng trong công nghệ hóa khí
Khí hóa than được sử dụng để sản xuất khí tổng hợp khí CO và khí Hydro (H2) để đốt tuabin sản xuất điện. Và khí tổng hợp cũng phần nào chuyển đổi thành nhiên liệu vận chuyển như: xăng, dầu diesel. Ngoài ra, khí tổng hợp còn có thể được chuyển đổi thành metanol.
– Hóa lỏng
Than có thể chuyển đổi thành nhiên liệu tổng hợp tương đương với xăng hoặc dầu diesel bằng một số quy trình khác nhau. Các phương pháp hóa lỏng than liên quan đến lượng khí thải carbon dioxide (CO2) trong quá trình chuyển đổi. Dấu chân khí nhà kính đặc biệt là gây ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường là kết quả cho việc không sử dụng công nghệ thu giữ và lưu trữ carbon hoặc hỗn hợp sinh khối trong quá trình hóa lỏng than.
– Than tinh chế
Đây là sản phẩm của công nghệ nâng cấp than giúp loại bỏ độ ẩm và các chất gây ô nhiễm môi trường, là một dạng của một số phương pháp xử lý trước và quá trình đốt than làm thay đổi các đặc điểm của than trước khi nó được đốt cháy. Than tinh chế làm tăng hiệu quả và giảm phát thải khi than bị cháy.
– Sử dụng trong quy trình công nghệ hóa
Quá trình này diễn ra khi kim loại nóng chảy ở trong khuôn, than được đốt cháy ở mức độ chậm, từ đó giải phóng khí để làm giảm áp suất. Nhờ đó ngăn chặn kim loại xâm nhập vào những khoảng trống của cát. Ở trong khuôn, chứa một chất nhão hoặc chất lỏng có chức năng tương tự được áp dụng cho cho khuôn trước khi đúc.
– Sản xuất các chất hóa học
Một loạt các loại phân bón hóa học và các sản phẩm hóa học khác được tạo ra từ nguyên liệu quan trọng là than đá. Phương pháp chính trong quá trình sản xuất chính của các sản phẩm này là khí hóa than để sản xuất khí tổng hợp bao gồm: methanol, hydro và carbon monoxide, olefin, axit axetic, formaldehyde, amoniac và các chất khác.
