Os carvões minerais se formam na crosta terrestre através da transformação química da madeira depositada em pântanos há milhões de anos. Através da ação de microrganismos e do aumento da temperatura e da pressão nesse ambiente, o material perde umidade, hidrogênio, oxigênio, nitrogênio e outros componentes, dando origem a um carvão mais puro, isto é, mais rico em carbono. Um dos carvões fósseis mais importantes e abundantes é a hulha, também conhecida como carvão de pedra, cujo índice de carbono é de aproximadamente 80% da sua composição.
Após ser extraída, a hulha é aquecida em retortas (equipamentos de laboratório) a cerca de 1000 °C, na ausência de oxigênio (para que não ocorra combustão), processo químico que recebe o nome de destilação seca ou pirólise. A partir desse processo, são obtidas 4 substâncias químicas, nos estados sólido, líquido e gasoso:
Gás de hulha – gás de caráter combustível, composto por gás hidrogênio (H2), metano (CH4) e monóxido de carbono (CO). Essa substância foi muito utilizada como combustível de lampiões, sendo, por isso, chamado de gás de iluminação.
Águas amoniacais – solução aquosa de compostos nitrogenados, especialmente derivados da amônia (NH3) e aminas. São aplicadas industrialmente na fabricação de adubos e fertilizantes agrícolas.
Alcatrão de hulha – líquido viscoso, escuro, insolúvel em água, constituído, principalmente, de uma mistura de hidrocarbonetos aromáticos. Após ser obtido por destilação seca, o alcatrão de hulha é submetido à destilação fracionada, produzindo:
- Óleos leves: como benzeno, tolueno e xilenos.
- Óleos médios: fenol, naftaleno, piridinas.
- Óleos pesados: cresóis, anilina e naftois.
- Óleos antracênicos: antraceno, fanatreno.
- Piche: resíduo do processo, um dos principais componentes do asfalto.
Carvão coque – principal produto da hulha, é um sólido amorfo e poroso, aplicado à obtenção do ferro em indústrias siderúrgicas.
A hulha é o carvão mineral de maior relevância econômica. Na Rússia encontra-se a maior distribuição de jazidas de hulha do mundo, com uma produção que chega a 600 milhões de toneladas por ano. No Brasil, a hulha ocorre nos estados da região Sul e a produção chega a 10 milhões de toneladas ao ano. Grande parte da hulha produzida é empregada em usinas termoelétricas para geração de energia.
Antigamente, a hulha era utilizada como principal fonte de hidrocarbonetos aromáticos, mas passou a ser substituída pelo petróleo a partir do século XX, com a Segunda Revolução Industrial. A produção desses compostos orgânicos a partir do petróleo é mais viável economicamente, além de que a quantidade de hidrocarbonetos aromáticos obtidos a partir da hulha não seria suficiente para suprir a crescente demanda industrial.
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