Oosthoek Encyclopedie

Oosthoek's Uitgevers Mij. N.V (1916-1925)

Gepubliceerd op 16-06-2020

steenkool

betekenis & definitie

vaste fossiele brandstof uit plantenresten in de aardkorst ontstaan.(e) Het hoofdbestanddeel van steenkool is koolstof (50—98 %), waarmee veranderlijke hoeveelheden waterstof (3—13 %) en zuurstof op complexe wijze scheikundig verbonden zijn. Stikstof en zwavel komen subsidair voor.

Daarbuiten bevat steenkool een zeer veranderlijk aandeel aan anorganisch materiaal (as), ofwel in afgescheidene laagjes, die dan door de mechanische voorbereidingen gescheiden kunnen worden, ofwel innig met de organische stof vergroeid, hetgeen een blijvende minderwaarde betekent. Voor niet al te asrijke kolen schommelt de verbrandingswaarde van ca. 25,1—33,5 MJ/kg (6000—8000 kcal/kg). De volumieke massa is 1250—1400 kg/m3 (soms 1000—1800 kg/m3); de hardheid op de schaal van Mohs is: 0,5—2,5; de kleur is zwart, dof of glanzend, soms met donkerbruine schijn of kras; de structuur is soms massief, met schelpvormi-ge breuk (sapropeelkool), meestal echter niet ge-laagd met druksplijtingen (humuskool). De meeste steenkool is ontstaan uit naaktzadige planten van het Carboontijdperk (Laatpaleozoï-cum): Calamites (een paardestaartachtige), boom-varens als Lepidodendron (schubboom), Sigillaria (zegelboom), Cordaites enz. Er bestaat echter ook steenkool van secundaire en zelfs tertiaire ouder-dom. Deze planteresten werden in moerasbossen, met dikten van tientalllen meters, horizontaal afge-zet; meestal op de plaats zelf waar zij groeiden, hetgeen blijkt uit de aanwezigheid van een wortel-bodem (stobbelaag) in de vloer van de koollaag: autochtone kolen, soms echter ook na over bepaalde afstand samengespoeld te zijn: allochtone kolen.

Uit deze afzettingen is na samendrukking streepkool (humuskool) ontstaan, waarin macroscopisch de plantendelen (maceralen) dikwijls kunnen worden herkend. Door de bezinking in dieper water van plantensporen (cannelcoal), van groene algen (bog-headcoal) of van rottingslib ontstonden de sapro-peelkolen, zonder zichtbare structuur. Cannelcoal en boghead branden als een kaars door het hoge gehalte aan vluchtige bestanddelen. Na de afzetting werd het organisch materiaal door klei en zand massa's overspoeld, waarna zich gewoonlijk een nieuw moeras ontwikkelen kon. Zo ontstond in bepaalde gebieden een pakket van een honderdtal koollagen en steriele tussenbanken, met een totale dikte van 3000—4000 m. De hele massa zakte tijdens de geologische tijden op grote diepte: door de invloed van grondwater, druk en temperatuur (diagenese) gingen zand en klei in zandsteen en leisteen over, terwijl het plantaardig materiaal door het inkolingsproces de reeks turf—bruinkool—gaskool—vlamkool—vetkool—magerkool—antraciet min of meer volledig doorliep.

Deze evolutie kan min of meer volledig zijn: met toenemende inkolingsgraad neemt de waterstof, dus ook het gasgehalte af, terwijl de hardheid, die bij vlamkolen en antracieten groot is, bij vetkolen een minimum bereikt. Het afgescheiden gas (meestal CH4, soms ook C02) blijft gedeeltelijk in de poriën van de steenkool of van het nevengesteente geadsorbeerd, tenzij geologische bewegingen of naburige mijnontginningen het de gelegenheid geven te ontwijken. In een bepaald mijnbekken stijgt in het algemeen de inkolingsgraad van de geologisch jongere lagen (normaal de bovenste) naar de oudere toe (wet van Hilt). In een zelfde laag stelt men echter ook over langere afstanden variaties vast. Ook kunnen andere factoren, zoals diepte en tektonische storingen, een belangrijke rol spelen. Met het oog op de verbranding van de steenkool zijn asen watergehalte bepalend voor de verbrandingswaarde en voor de verkoopprijs.

Wanneer de kool echter voor de cokesfabricage (staalnijverheid) of voor chemische verwerking bestemd is, dan moet de samenstelling nader onderzocht worden. Steenkolen met geringe inkolingsgraad hebben een groot gehalte aan vluchtige bestanddelen, maar de gasontwikkeling is zo hevig dat de cokes te poreus en brokkelig is, en geen mechanische weerstand biedt. Vetkolen met 20—28 % vluchtige bestanddelen geven optimale cokes, die in grote klonten breekt en de hoge drukken in de hoogoven goed weerstaat. Verder ingekoolde produkten (magerkolen) bevatten geen bindmiddelen genoeg om cokes te vormen, en het residu valt als los poeder uiteen. De klassering van de steenkool in de EEG steunt dan ook op die eigenschappen. De steenkoolvoorraden in de wereld zijn veel groter dan die van bruinkool of petroleum.

De grootste bevinden zich in de VS, de USSR en in China. De steenkolenproduktie van de wereld bedraagt ca. 2,5 mrd. t/jaar. De grootste producenten zijn de VS (600 mln. t/jaar), de USSR (550 mln. t/jaar), China (400 mln. t/jaar), Polen (180 mln. t/jaar), Groot Brittannië (120 mln. t/jaar), BRD (90 mln. t/jaar). De jaren zeventig hebben een verschuiving meegebracht: van de produktie uit de diep gelegen Westeuropese afzettingen naar die uit andere werelddelen waar de winningsomstandigheden gunstiger zijn. De energiecrisis heeft echter sedert 1973 de steenkool opnieuw in de belangstelling gebracht: een grotere steenkoolproduktie voor energievoorziening zal nodig zijn in verband met de verminderde aardoliereserves en de langzame ontwikkeling van de kernenergie.