Sabías todo esto sobre el carbón?

 El carbón tiene sus origen en restos vegetales depositados hace millones de años. Gracias a los movimientos tectónicos de la corteza terrestre y a las altas presiones y temperaturas sometidas, estos restos vegetales sufren transformaciones físicas y químicas, que con el transcurso del tiempo, forman al carbón como le conocemos.

Hace aproximadamente 300 millones de años se formó gran parte del carbón mineral que existe en nuestro planeta. Esto ocurrió en el Paleozoico superior, en el periodo llamado Carbonífero, aunque también durante los periodos Pérmico, Cretácico, Jurásico, Triásico, Paleoceno y Mioceno se formaron grandes yacimientos carboníferos.
  El carbón, como combustible, se convirtió en uno de los principales protagonistas de la Revolución Industrial, al lado de la máquina de vapor inventada por James Watt, en 1765. El propio Watt diseñó, en 1803, un sistema de alumbrado para las calles y las casas, en el que se aprovechaba el gas producido del carbón; James Prescott Joule se dio cuenta de la relación que existía entre la máquina de vapor y el uso directo del carbón.
 

Uno de los principales componentes que restan valor al carbón y que obligan a su posterior tratamiento, lo constituye el contenido de cenizas. La ceniza es el material inorgánico e inerte que acompaña al carbón, su presencia por tanto, rebaja el poder calorífico y afecta el funcionamiento de los hornos. Otros elementos del carbón son el oxígeno, nitrógeno, azufre y gases. Aunque cada elemento afecta en distintas formas las características del carbón, en la práctica el elemento más importante a controlar es el contenido de azufre. Cuando se quema carbón, las emisiones de azufre corroen los tubos de las calderas y eventualmente escapan al medio ambiente. Por este motivo, la normativa ambiental y en definitiva los clientes, controlan constantemente los porcentajes de azufre contenidos en el carbón.



Los diferentes tipos de carbón se clasifican según su contenido de carbono fijo. La turba, la primera etapa en la formación de carbón, tiene un bajo contenido de carbono fijo y un alto índice de humedad. El lignito, el carbón de peor calidad, tiene un contenido de carbono mayor. El carbón bituminoso tiene un contenido aún mayor, por lo que su poder calorífico también es superior. La antracita es el carbón con el mayor contenido en carbono y el máximo poder calorífico. La presión y el calor adicionales pueden transformar el carbón en grafito, que es prácticamente carbono puro. Además de carbono, el carbón contiene hidrocarburos volátiles, azufre y nitrógeno, así como diferentes minerales que quedan como cenizas al quemarlo. Ciertos productos de la combustión del carbón pueden tener efectos perjudiciales sobre el medio ambiente. Al quemar carbón se produce dióxido de carbono entre otros compuestos Todos los tipos de carbón tienen alguna utilidad. La turba se utiliza desde hace siglos como combustible para fuegos abiertos, y más recientemente se han fabricado briquetas de turba y lignito para quemarlas en hornos. La siderurgia emplea carbón metalúrgico o coque, un combustible destilado que es casi carbono puro. El proceso de producción de coque proporciona muchos productos químicos secundarios, como el alquitrán de hulla, que se emplean para fabricar otros productos. 

Las propiedades más importantes del carbón son su poder calorífico, es decir, la cantidad de calor que se libera en combustión completa por cada unidad de material quemado; la humedad libre e inherente, que afecta directamente los rendimientos de la combustión; y el hinchamiento, particularmente relevante en la coquización.

¿Por qué los Reyes Magos dejan carbón a los niños que se portan mal?

La tradición dice que los Reyes Magos dejaban carbón, en vez de juguetes, a los niños que se han portado mal durante el año. Así es como los Reyes Magos se burlaban de los niños malos, dejándoles algo que ya podía encontrar en la chimenea de su casa. Con el paso de los años el carbón se sustituyó por carbón de azúcar, una golosina que presenta el aspecto del carbón natural. Incluso es costumbre regalar carbón dulce a los niños que se han portado bien, como recordatorio o advertencia de lo que puede pasar si durante el año siguiente no se comportan como deben.

Carbón dulce hecho de azúcar

El origen de esta tradición parece estar en el Carbonilla, un personaje de la mitología de Navidad. Éste, supuestamente, sería uno de los pajes de los Reyes Magos, encargado de vigilar a los niños durante todo el año para saber si han sido buenos o malos. Carbonilla sería el encargado de decir a los Reyes Magos, y con el paso de los años también a Santa Claus, qué niños merecían juguetes y cuáles no. Por eso, cada vez que un niño se portaba mal, los padres le advertían que en lugar de los Reyes o Santa Claus, le visitaría Carbonilla y que le traería carbón en lugar de sus juguetes.

En Italia, existe la leyenda de la bruja Befana. La tradición la sitúa barriendo su casa con su escoba cuando pasaron los Reyes Magos hacia Belén y la invitaron a ir con ellos. Ella no los acompañó y, como muestra de arrepentimiento, la bruja está en continua búsqueda del niño Jesús. En las casas italianas cuelgan un calcetín en la chimenea y la Befana lo llenará de regalos si los niños se han portado bien, o de carbón, si su comportamiento no ha sido el adecuado.

En la zona de Lesaka, en Navarra, existía la tradición del Olentzero, un carbonero que vivía en el monte y al que no le gustaban nada los niños. En el siglo XX la figura de Olentzero incorporó elementos de las tradiciones de Papá, Noel-Santa Claus y de los Reyes Magos, convirtiéndose en un personaje que el día de Navidad trae regalos a los niños de muchas familias de Navarra y el País Vasco.

Otra explicación de esta tradición es que un primer momento los obsequios de los Reyes Magos se limitaban a necesidades de la vida cotidiana, las cuales incluían el carbón. Así, Melchor se encargaba de regalar ropa o zapatos; Gaspar repartía golosinas, requesón, miel o frutos secos y Baltasar cumplía la función de el malo del grupo, castigando a los niños que se habían portado mal, dejándoles carbón o leña.

La tragedia del Maine, la guerra de Cuba y la combustión espontánea del carbón

En la noche del 15 de febrero de 1898 el acorazado norteamericano USS Maine, fondeado en La Habana, fue víctima de una violenta explosión.  El navío se hundió en la rada, muriendo 266 hombres. La prensa norteamericana, bajo la consigna "remember the Maine. To hell with Spain", instigó a la opinión pública norteamericana, acusando a los españoles de haber colocado una mina bajo el casco de la nave. Así, el acto sirvió de pretexto a la entrada a la guerra de Estados Unidos contra España, y a la renuncia a la soberanía sobre las últimas colonias españolas: Cuba, Puerto Rico,  Filipinas y la isla de Guam. A fin de determinar las causas de la explosión, se crearon dos comisiones de investigación, una española y otra norteamericana. 

Curiosamente no se consultaron expertos externos e independientes, omitiéndose también ciertas opiniones de oficiales estadounidenses como el Ingeniero Jefe de la Armada, Melville, para quien era probable que la causa de la explosión fuera el estallido fortuito de los pañoles de munición; o la del experto en municiones de la armada, Philip Alger, que sostenía que la causa probable era un incendio en los pañoles de carbón cuya combustión habría provocado la deflagración de la munición. De hecho, la combustión espontánea de las carboneras y los incendios por esta causa, eran por aquel entonces uno de los principales problemas de la armada de los Estados Unidos, que en los últimos años había sufrido cerca de 20 grandes y pequeños incendios en sus buques. Por su parte, la comisión española concluía que la explosión se debió a causas internas. No podía ser una mina, ya que no se vio ninguna columna de agua. Tampoco había peces muertos en el puerto, lo que es normal en las explosiones externas. En 1911, otra comisión americana examinó los restos reflotados del Maine para llegar a la misma conclusión que la anterior. En 1975, una investigación llevada a cabo por el Almirante Hyman Rickover examinó los restos recuperados en 1911 y concluyó que no había evidencias de una explosión externa y que la causa más probable del hundimiento fue la combustión interna y accidental de una carbonera, lo que a su vez produjo el recalentamiento y la explosión de los depósitos de municiones contiguos.

 

Cuando el carbón se almacena en pilas, y en determinadas circunstancias, puede llegar a producirse el fenómeno de la combustión espontánea. La oxidación del carbón es un fenómeno que se produce de forma natural cuando éste se expone a la atmósfera. Así, el carbono reacciona con el oxígeno del aire: C + O2 --> CO2, esta es una reacción exotérmica que poco a poco va aumentando la temperatura de la pila de carbón pudiendo llegar a alcanzarse una temperatura crítica, en la que la oxidación es lo suficientemente rápida para que se produzca el autoencendido del carbón. Los tamaños de partícula pequeños y los ambientes calurosos favorecen la combustión espontánea de las pilas de carbón.

 

 Por otro lado, cuando en ambientes cerrados se da una acumulación de polvos combustibles, sólidos finamente divididos en partículas como la harina, el aserrín o el polvo del carbón, puede producirse un incendio a una explosión. Para que tenga lugar una explosión de polvo se requiere una serie de condiciones satisfechas simultáneamente: un polvo combustible, un tamaño de partículas que permita la propagación de la llama (< 0,5 mm), una atmósfera con oxígeno suficiente para mantener la combustión, una nube de polvo con una concentración dentro del rango de explosividad, una fuente de ignición con energía suficiente para la ignición (por ejemplo una chispa). Una vez que se produce la explosión inicial, la presión del estallido puede levantar polvo acumulado en otras superficies lo que frecuentemente causa explosiones secundarias. El polvo de carbón da una explosión más violenta cuanto mayor es el contenido de volátiles. A partículas más finas corresponde mayor área superficial y mayor explosividad. El límite inferior de explosividad es la concentración mínima de polvo para que se produzca una explosión y sus valores varían de 10 a 500 g/m3.

El efecto catalítico de las cenizas de los carbones

El carbón mineral, carbón vegetal y otros materiales de carbón derivados de éstos, poseen cierta cantidad de materia inorgánica en proporciones casi siempre menores al 10 %. Esta materia orgánica suele estar compuesta por silicatos, aluminatos y diversas sales de potasio, calcio, sodio, etc., en menor proporción también podemos encontrar algunos metales pesados. En el caso del carbón mineral la materia inorgánica está asociada a la composición de las rocas en las que se encuentran la veta. La materia vegetal precursora de otros carbones también posee sustancias inorgánicas que los vegetales absorben del suelo. Dado que la forma de determinar el contenido en materia inorgánica de un carbón suele ser obteniendo las cenizas resultantes de la calcinación a elevada temperatura del mismo, se suele hacer referencia a esta materia mineral como cenizas. La materia mineral, a pesar de encontrarse en bajas proporciones en los carbones, puede tener efectos catalíticos diversos, que en ocasiones pueden ser determinantes del comportamiento de un carbón en alguna aplicación determinada, de forma particular en aquellas en las que el carbón o material carbonoso intervenga en una reacción química. El experimento que se muestra en el siguiente vídeo ilustra la importancia que puede llegar a tener este efecto catalítico de las cenizas. Cuando calentamos azúcar en presencia de aire esta se funde y no arde, ya que su temperatura de fusión está por debajo de la de ignición. Sin embargo, cuando impregnamos el azúcar en ceniza, algunos elementos contenidos en ésta última actúan como catalizadores, disminuyendo la energía de activación necesaria para que tenga lugar la combustión del azúcar con el oxígeno del aire y rebajando su temperatura de ignición por debajo de la de fusión. En estas condiciones el comportamiento es muy diferente y el azúcar arde en vez de fundir.   

El carbón y la música:

¿Quién no recuerda esta canción que hace años populizó Antonio Molina?

Y esta otra de Víctor Manuel, ¿la recordáis?

Estos vídeos llegan desde las minas de la unión, en Murcia

 

Cualquier persona, allá donde viva, tendrá en su recuerdo alguna canción sobre este tema, sobre la dura vida dentro de lo más profundo de la tierra en busca de ese mineral llamado carbón.

Ese mineral que permite también tallas tan minuciosas y precisas como esta...

El carbón y el cine:

Esta es la historia de un joven nacido al pie de la sierra de Urbasa. A los 8 años comienza a trabajar en el monte. A los 14 se hace carbonero según tradición familiar. En esa época conoce a Paulina, con la que contraerá matrimonio años más tarde. Al nacer su hija se ve obligado a combinar su trabajo de carbonero con la labor de pescador y cazador furtivo.