Ορυκτοί άνθρακες: ένα πολύτιμο στερεό

Τους ορυκτούς άνθρακες (γαιάνθρακες) τους βρίσκουμε στο υπέδαφος. Ο σχηματισμός τους έγινε πριν από πολλά εκατομμύρια χρόνια όταν δάση καταπλακώθηκαν από στρώματα εδάφους εξαιτίας μεγάλων φυσικών καταστροφών (π.χ. σεισμοί).

Εξαιτίας της υψηλής θερμοκρασίας που επικρατεί στο εσωτερικό της Γης, το ξύλο απανθρακώθηκε. Η διαδικασία αυτή ονομάζεται απανθράκωση (απανθράκωση = η μεταβολή ενός σώματος σε κάρβουνα και στάχτη).

Οι ορυκτοί άνθρακες έχουν πολλές διαφορετικές μορφές. Οι περισσότεροι γαιάνθρακες είναι άμορφοι (η διάταξη των ατόμων τους είναι τυχαία, δεν έχει συγκεκριμένη μορφή). Οι άμορφοι άνθρακες χρησιμεύουν κυρίως ως καύσιμα. Η αξιοποίηση τους γίνεται με την καύση (η χημική ενέργεια μετατρέπεται σε άλλες μορφές ενέργειας). Στα κοιτάσματα των άμορφων γαιανθράκων συναντάμε εκτός από άνθρακα νερό και διάφορα άλλα συστατικά. 

Ανάλογα με την περιεκτικότητά τους σε καθαρό άνθρακα χωρίζουμε τους ορυκτούς άνθρακες σε τέσσερις κατηγορίες:

- τύρφη (περιεκτικότητα σε καθαρό άνθρακα λιγότερη από 50%)

- λιγνίτης (περιεκτικότητα σε καθαρό άνθρακα λιγότερη από 50%-70%)

- λιθάνθρακας (περιεκτικότητα σε καθαρό άνθρακα λιγότερη από 70%-90%)

- ανθρακίτης  (περιεκτικότητα σε καθαρό άνθρακα μεγαλύτερη από 90%)

Όσο μεγαλύτερη περιεκτικότητα σε άνθρακα έχει ένας γαιάνθρακας τόσο μεγαλύτερη ενέργεια αποδίδει κατά την καύση του.

Η σύσταση των ορυκτών γαιανθράκων εξαρτάται από:

- το χρόνο που παρέμειναν θαμμένοι στο υπέδαφος

- τις συνθήκες θερμοκρασίας και πίεσης

Ο ορυκτός άνθρακας χρησιμοποιείται κυρίως στα θερμοηλεκτρικά εργοστάσια και στη βιομηχανία (σε μικρότερο βαθμό). Τα θερμοηλεκτρικά εργοστάσια κατασκευάζονται κοντά στους τόπους εξόρυξης του ορυκτού άνθρακα, ώστε η απόσταση μεταφοράς να είναι μικρή, άρα και η λειτουργία τους οικονομικότερη.

Εκτός από τους άμορφους υπάρχουν και οι κρυσταλλικοί άνθρακες (η διάταξη των μορίων τους είναι συγκεκριμένη). Κρυσταλλικοί άνθρακες είναι ο γραφίτης (μολύβια) και το διαμάντι.

Τα κοιτάσματα των ορυκτών ανθράκων μπορεί να είναι:

α) επιφανεικά (κοιτάσματα που βρίσκονται μέχρι και 30 μ. από την επιφάνεια της Γης)

β) υπόγεια (200-300 μ. κάτω από την επιφάνεια αλλά ακόμη και σε βάθος 1.000 μ.).

Η εξόρυξή τους γίνεται από τα ανθρακωρυχεία. Η κυκλοφορία στο ορυχείο γίνεται μέσα από ένα σύστημα στοών και ανελκυστήρων. 

Για τη μεταφορά του ορυκτών ανθράκων εντός των ορυχείου χρησιμοποιούνται βαγονέτα, που κινούνται επάνω σε ειδικές ράγες. Στη συνέχεια μεταφέρονται στα εργοστάσια παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας.