Обзор
1. Геологическое происхождение
Прежде чем говорить об использовании, важно понять, откуда взялся уголь.
Каменноугольный период (Карбон): Большая часть мировых запасов угля сформировалась примерно 300–360 миллионов лет назад. В то время Земля была покрыта гигантскими папоротниками и болотистыми лесами.
Процесс образования: Когда растения умирали, они падали в болотную воду, где из-за недостатка кислорода не гнили, а превращались в торф. Под давлением новых слоев почвы и воздействием высоких температур на протяжении миллионов лет торф окаменевал, превращаясь сначала в бурый уголь (лигнит), затем в каменный уголь и, наконец, в антрацит (самый твердый и качественный вид).
2. Древний мир и Средневековье
Человечество знакомо с углем тысячи лет, но долгое время предпочитало ему древесину.
Китай: Считается, что китайцы первыми начали систематически использовать уголь (около 1000 г. до н.э.) для выплавки меди и железа. Марко Поло, посетивший Китай в XIII веке, с удивлением писал о «черных камнях», которые горят как дрова.
Римская империя: Римляне использовали уголь в Британии для отопления бань и вилл, а также в кузнечном деле. После ухода римлян добыча на островах временно сократилась.
Средневековая Европа: К XIII веку в Англии начался дефицит леса. Люди начали собирать «морской уголь» (куски, выброшенные прибоем на берег), а затем копать шахты.
Первые экологические проблемы: Уже в 1306 году король Англии Эдуард I ввел запрет на сжигание угля в Лондоне из-за ужасного дыма и запаха, но из-за нехватки дров запрет игнорировали.
3. Промышленная революция (XVIII–XIX века)
Это «звездный час» угля. Он стал топливом, которое изменило мир.
Паровой двигатель: Изобретение паровой машины (Джеймс Ватт и др.) создало огромный спрос на уголь. Уголь кипятил воду, пар крутил турбины, механизмы работали.
Металлургия: Абрахам Дарби придумал способ использования кокса (очищенного угля) вместо древесного угля для выплавки чугуна. Это позволило производить сталь в промышленных масштабах — появились мосты, станки и рельсы.
Транспорт: Паровозы и пароходы, работающие на угле, связали континенты и страны, ускорив торговлю и перемещение людей в разы.
4. Уголь в XX веке
Электрификация: С появлением электричества уголь стал основным источником энергии для тепловых электростанций (ТЭС). Даже сегодня значительная часть мировой электроэнергии вырабатывается путем сжигания угля.
Химическая промышленность: Из каменноугольной смолы научились делать синтетические красители, лекарства (аспирин, сульфаниламиды), пластмассы, взрывчатку и удобрения.
Войны: В мировых войнах уголь был стратегическим ресурсом, необходимым для флота и сталелитейных заводов.
Конкуренция с нефтью: Во второй половине XX века нефть и газ начали вытеснять уголь из транспорта и домашнего отопления, так как они были чище и удобнее в транспортировке.
5. Современность и экологический кризис
Сегодня отношение к углю двойственное.
Экологическая угроза: Сжигание угля является главным источником выбросов углекислого газа (CO2), вызывающего глобальное потепление. Также оно приводит к выбросам серы и азота (кислотные дожди), ртути и сажи (смог).
Закат эры угля на Западе: Европа и США активно закрывают угольные шахты и электростанции, переходя на газ и возобновляемые источники энергии (ветер, солнце).
Рост в Азии: Китай и Индия по-прежнему сильно зависят от угля для поддержания экономического роста, хотя и инвестируют в «зеленую» энергетику.
Итог
История угля — это история индустриализации человечества. Он позволил нам совершить технологический скачок, построить города и создать современную экономику, но сегодня он стал главной экологической проблемой, требующей решения ради климатического будущего планеты.
Тест
1. Из чего преимущественно образовался каменный уголь миллионы лет назад?
А) Из останков динозавров Б) Из остатков древних растений и деревьев В) Из застывшей вулканической лавы
2. В какой древней стране впервые начали широко использовать уголь для выплавки металла и отопления?
А) Китай Б) Египет В) Греция
3. Изобретение какой машины в XVIII веке резко увеличило спрос на уголь и начало Промышленную революцию?
А) Печатный станок Б) Паровой двигатель В) Ткацкий станок
4. Как называется продукт переработки каменного угля, который необходим для выплавки чугуна и стали?
А) Кокс Б) Торф В) Гудрон
5. Какой вид угля считается самым качественным и обладает самой высокой теплоотдачей (содержит больше всего углерода)?
А) Бурый уголь (лигнит) Б) Каменный уголь В) Антрацит
6. Какую птицу шахтеры долгое время брали с собой в шахту, чтобы определять наличие опасных газов?
А) Канарейку Б) Попугая В) Голубя
7. Как называется геологический период, начавшийся около 360 млн лет назад, во время которого образовались самые крупные залежи угля?
А) Юрский период Б) Меловой период В) Каменноугольный период (карбон)
8. Какое событие в Лондоне в 1952 году заставило человечество задуматься об экологической опасности сжигания угля в городах?
А) Великий пожар Б) Великий смог В) Великое наводнение
9. Какой вид транспорта в XIX веке стал главным потребителем угля, позволяя перевозить грузы на огромные расстояния?
А) Паровоз Б) Дирижабль В) Автомобиль
10. Что, помимо тепла и энергии, научились получать из каменноугольной смолы в XIX веке?
А) Синтетические красители и лекарства Б) Стекло и керамику В) Бумагу и картон
11. Какую основную функцию выполняли дети-шахтеры в узких туннелях шахт Англии в XIX веке?
А) Они только подносили воду Б) Они открывали и закрывали вентиляционные двери В) Они управляли лошадьми
12. Почему в XXI веке многие страны стараются сократить использование угля?
А) Уголь полностью закончился на планете Б) Из-за высоких выбросов углекислого газа и влияния на климат В) Уголь стало невозможно транспортировать
Правильные ответы:
1. Б, 2. А, 3. Б, 4. А, 5. В, 6. А, 7. В, 8. Б, 9. А, 10. А, 11. Б, 12. Б