Pour la plupart des gens, le charbon est du charbon – des morceaux noirs de matériaux combustibles poussiéreux qui servent également de cadeaux de Noël pour les enfants coquins. Pour les experts, cependant, chaque morceau de charbon est différent, avec un large éventail de propriétés et de qualités. Une évaluation correcte de ces caractéristiques est essentielle pour garantir qu’un approvisionnement particulier de charbon est utilisé de la manière la plus efficace, et l’analyse du charbon est la méthode scientifique sophistiquée qui est effectuée.
Un peu comme les diamants, il existe un système de classification du charbon qui dépend de divers facteurs. Contrairement aux diamants, qui sont classés selon des critères tels que la pureté, la coupe et la couleur, l’analyse du charbon se fait de deux manières. L’analyse immédiate est basée sur des facteurs tels que la présence d’humidité, la volatilité et la teneur en carbone. Ceux-ci sont dérivés des quatre principaux ingrédients d’un morceau de charbon, à savoir l’humidité, les matières volatiles, les cendres et le carbone. L’analyse ultime, en revanche, mesure les éléments constitutifs du charbon – oxygène (O), carbone (C), soufre (S) et hydrogène (H), entre autres.
Selon les résultats de l’un ou l’autre des deux types d’analyse du charbon, un échantillon peut être classé comme lignite, bitumineux, anthracite ou graphite. Chacun de ces types a un objectif spécifique différent dans l’industrie du charbon. Le lignite est également connu sous le nom de lignite, et le bitume est le charbon noir classique que la plupart des gens connaissent.
Les différentes parties d’une analyse immédiate peuvent être entreprises dans un laboratoire et impliquent une variété de tests et de mesures. Venant du sous-sol, le charbon est humide lorsqu’il est extrait. Les eaux souterraines et d’autres liquides augmentent le niveau d’humidité dans le charbon, qui est connu sous le nom d’humidité inhérente. L’analyse du charbon tente d’évaluer la quantité d’humidité inhérente dans un échantillon particulier. Comme la logique le dicterait, moins il y a d’humidité dans un morceau de charbon, mieux c’est.
La volatilité du charbon est mesurée par la proportion de matière volatile, qui comprend divers types d’hydrocarbures et de soufre, dans un échantillon. Cette mesure indique essentiellement à quel point un morceau de charbon brûle en l’absence d’air. Il est testé en chauffant un échantillon à plus de 1740°F (950 C).
Soustraire ce qui reste après un test de volatilité de la masse d’origine d’un échantillon fournit également une mesure de ce que l’on appelle la teneur en carbone fixe. Cela représente généralement environ la moitié de la masse totale d’un échantillon donné de charbon. La mesure des cendres dans une analyse du charbon détermine simplement la quantité de matériau restant après la combustion. Étant donné que pratiquement tout le carbone, le soufre et l’humidité sont brûlés lorsqu’ils sont enflammés, les cendres qui restent ne représentent qu’un faible pourcentage de la quantité initiale de charbon.
L’analyse finale implique également divers tests de laboratoire. Cependant, de plus en plus, une technique connue sous le nom de spectroscopie de rupture induite par laser (LIBS) offre une approche plus simple pour évaluer la composition élémentaire du charbon. D’autres techniques laser ont également été adoptées dans l’analyse du charbon du 21e siècle qui éliminent le besoin de l’approche traditionnelle des batteries pour les tests, tout en améliorant la précision.