FORMAZIONE GEOLOGICA





Sezione lungo una miniera che mostra l' occorrenza dei banchi di carbone, ben visibili come neri livelli con spessore metrico, intercalati, con altri strati di roccia sedimentaria più chiara

Il carbone è composto per più del 50% del suo peso, e più del 70% del suo volume da materiali carboniosi (compresi alcuni composti). Il carbone è il risultato della trasformazione diagenetica di resti vegetali che sono stati compressi, induriti, alterati chimicamente e trasformati, da calore e pressione, nel corso dei tempi geologici.

Dalle osservazioni paleontologiche, stratigrafiche e sedimentarie si è concluso che il carbone si sia formato prevalentemente a partire da piante cresciute in ecosistemi paludosi. Quando queste piante morirono, la loro biomassa si depositò in ambienti subacquei anaerobici, nei quali il basso livello di ossigeno presente prevenne il loro decadimento, impedì l' ossidazione, la decomposizione e rilascio di biossido di carbonio. La nascita e la morte di generazioni successive di piante formarono spessi depositi di materia organica lignea non ossidata, in seguito ricoperti da sedimenti e compattati in depositi carbonacei come torba, bitume o antracite.

Indizi sul tipo di piante che hanno originato un ulteriore procedimento per ottenere idrocarburi liquidi dal carbone è la low temperature carbonization (LTC), o carbonizzazione a bassa temperatura. Il carbone viene trasformato in coke a temperature fra i 450 e i 700°C, invece degli 800-1000° del coke utilizzato in metallurgia. Questa temperatura facilita la produzione di catrami più ricchi di idrocarburi leggeri dei catrami normali. Il catrame viene poi trasformato in carburante. Questo processo fu sviluppato da Lewis Kerrick, un tecnico specializzato in argilliti petrolifere, all'ufficio minerario degli Stati Uniti negli anni 1920.

Tutti questi metodi di produzione di carburante liquido rilasciano CO2 (anidride carbonica). L'isolamento della CO2 è auspicabile, per evitare di rilasciare questo gas nell'atmosfera e contribuire all'effetto serra. Visto che la produzione di CO2 è uno dei flussi principali del processo, la sua separazione è più facile di quanto non sia possibile partendo dai gas prodotti dalla combustione del carbone con l'aria, nei quali la CO2 è miscelata con azoto e altri gas.

La liquefazione del carbone è una delle tecnologie che limita la crescita del prezzo del petrolio. Le stime del costo della produzione di carburanti liquidi partendo dal carbone suggeriscono che essa diventi competitiva quando il prezzo del petrolio superi una certa soglia.Avendo tecnologie commercialmente mature, il vantaggio economico della liquefazione indiretta del carbone, rispetto a quella diretta, fu reso noto da William e Larson, nel 2003.