Steenkolen

Bitumineuze steenkool.

Steenkolen oftewel kolen bestaan uit afzettingen van plantenresten die in het geologisch verleden (de West-Europese steenkool in het carboon), zijn gevormd na langdurig aan hoge druk en warmte zijn blootgesteld, waarbij tamelijk zuivere koolstof en vluchtige verbindingen ontstonden, waarvan de laatste weer grotendeels zijn ontsnapt. De transformatie verloopt met toenemende blootstelling aan druk en temperatuur van veen via bruinkool naar steenkool en antraciet uiteindelijk naar grafiet. Dat voor dit proces in principe geen lange tijd nodig is, is in diverse experimenten bewezen. Hierbij werd organisch materiaal aan sterke druk onderworpen waarbij zich binnen een paar dagen steenkool vormde.

Steenkool is een fossiele brandstof die in grote afzettingen wereldwijd verbreid te vinden is en het is een belangrijke energiebron voor industriële processen en elektriciteitscentrales. Ook wordt het na ontgassing als cokes gebruikt in hoogovens als koolstof- en energiebron bij de productie van ijzer.

Voor energieopwekking is het de laatste decennia steeds minder in trek omdat bij de verbranding ervan veel meer kooldioxide, een broeikasgas, ontstaat dan bij de verbranding van aardolie of aardgas, en omdat het vaak vrij sterk verontreinigd is met o.a. zwavel waardoor bij de verbranding ook het schadelijke zwaveldioxide als bijproduct ontstaat. Het blijft echter een van de goedkoopste fossiele brandstoffen.

In steenkoolafzettingen zijn vaak de afdrukken van de fossiele planten en bomen herkenbaar.

Kolenmijnen

In de oudheid, bijvoorbeeld bij de Romeinen, was al bekend dat steenkool als brandstof te gebruiken was, maar omdat hout toen nog veel gemakkelijker te krijgen was gebruikte men dit liever om aan warmte-energie te komen. Hout werd bovendien al vele eeuwen gebruikt. Sinds het uitvinden van het vuur gebruikt men al hout om warm te worden. Steenkool werd ook alleen gebruikt als het dicht aan de oppervlakte lag en zo goedkoop te delven was. Toen in middeleeuws Europa de houtvoorraad slonk werd het economisch interessanter om de productie van steenkool op te pakken en werden er langzamerhand nieuwe mijnen aangelegd. Engeland was het eerste land waarin, vanwege de schaarste aan hout, de steenkoolwinning een betrekkelijk grote omvang aannam (13e eeuw). Omdat deze steenkool vanwege de hoge transportkosten hoofdzakelijk gewonnen werd in locaties dicht bij zee of aangevoerd werd over zee, stond het de eerste eeuwen ook wel bekend als "sea coal".

Steenkoolwinning in Nederland

De steenkoolwinning in Nederland vond plaats in twee regio's: de Oostelijke Mijnstreek en de Westelijke Mijnstreek. Vanaf de 13e eeuw werd steenkool gedolven in de omgeving van het dal van de Worm nabij Rolduc. Bij octrooi van Maria Theresia ontving de Abdij Rolduc op 2 januari 1723 het recht tot het exploiteren van de steenkoolmijnen in het gebied van Kerkrade. Bij wet van 24 juni 1901 werd beschikt dat in Zuid-Limburg van Staatwege kolenmijnen zouden worden ontgonnen. Naast de particuliere mijnen in Limburg ontstonden zo de staatsmijnen Wilhelmina (Terwinselen-Kerkrade, 1909), Emma (Hoensbroek-Heerlen, 1918), Hendrik (Rumpen-Brunssum, 1918), Maurits (Geleen-Lutterade, 1927). Onder het Kabinet-Den Uyl is in 1974 aan deze steenkoolwinning door de staat een einde gekomen. De staatsmijn Beatrix (Vlodrop) is daardoor nooit tot exploitatie gekomen. Het chemische bedrijf DSM (Dutch State Mines) is voortgekomen uit deze voormalige Staatsmijnen.

Steenkoolwinning in België

Men schat dat de winning van steenkool in Wallonië reeds begon in de Romeinse tijd. Vanaf 1229 vindt men sporen van reglementen over de uitbating van "carbonières". Met de invoering van de stoommachine begint de echte ontwikkeling van de mijnbouw, met name in de Borinage, het Centrum en Luik. Henegouwen produceerde in 1810 meer dan 1 miljoen ton steenkool per jaar. Er waren op het hoogtepunt in totaal 149 steenkoolmijnen.

In 1901 vond André Dumont de eerste steenkool in As (Limburg), de start voor het Kempens steenkoolbekken. In 1917 startte de productie in de mijn van Winterslag. Later volgden de mijnen van Beringen, Eisden, Waterschei, Zwartberg, Zolder en Houthalen.

In de jaren 50 sloot ongeveer een derde van de Waalse mijnen. Op 8 augustus 1956 vond de mijnramp van Marcinelle plaats, waarbij 262 mensen omkwamen.

In 1980 sloot de mijn van Blegny als laatste in het Luikse bekken. De site van deze mijn wordt thans toeristisch uitgebaat. De steenkolenproductie in Wallonië nam een einde met de sluiting van de Roton-mijn te Farciennes in 1984.

In 1964 fuseerde de mijn van Houthalen met die van Zolder, niet alleen bedrijfsmatig maar ook letterlijk: ze werden ook onder de grond met elkaar verbonden. In 1966 werd de mijn van Zwartberg gesloten, hetgeen gepaard ging met bloedige stakingen. In 1992 sloot Zolder als laatste Kempense mijnzetel.

Steenkool omzetten in vloeibare brandstoffen

Zuid-Afrika bezit grote voorraden steenkool die het land nog honderden jaren van energie zouden kunnen voorzien. Oliereserves wordt er echter nauwelijks aangetroffen. Tijdens de apartheidstijd werd Zuid-Afrika bedreigd met een handelsboycot waardoor de olie-import zou kunnen wegvallen. Om het wegvallen van de olie-import te compenseren is een complete industrietak opgezet om kolen om te zetten in vloeibare brandstoffen en in grondstoffen voor de chemische industrie. Het staatsbedrijf dat zich hier mee bezighield heette SASOL en was gevestigd in Sasolburg. Na 1994 liep de olie-import, door de gewijzigde politieke situatie, geen gevaar meer en is een deel van deze industrietak afgebouwd. Alleen de chemische industrie rond Sasolburg is nog overgebleven.

Gebruik

Tot de jaren 60 van de 20e eeuw werden veel huizen in Nederland en België met kolenkachels verwarmd. De kolen werden in zakken aangevoerd (ze werden per mud afgerekend) en in de kolenhokken en -kelders gestort, waaruit ze in een kolenkit werden geschept om ze te gebruiken. De opkomst van het aardgas heeft de kolenkit uit de huiskamers doen verdwijnen. Belangrijke redenen voor de meeste gezinnen om op aardgas over te gaan was ten eerste dat steenkool stoken veel bewerkelijker was, men moest in de gaten houden dat er voldoende kolen op het vuur was, de as opruimen, soms last van rook in de kamer bij bv het aanmaken. Ook werden kolen op den duur duurder dan gas.

Bij opwekking van energie in een kolencentrale wordt veelal steenkool gebruikt. Daarnaast wordt steenkool gebruikt voor de productie van cokes en als reductiemiddel in hoogovens (injectiekolen).

Eigenschappen

soortelijk gewicht (kg/m3)	1250-1400
verbrandingswaarde (MJ/kg)	24-32

CO₂-uitstoot

Bij de verbranding van 1 kg steenkool komt ca 2,6 kg CO₂ vrij.

Dit is uitsluitend de CO₂ die aanwezig is in steenkolen zelf en die vrijkomt bij verbranding. Dit is echter maar een gedeelte van de totale hoeveelheid CO₂-uitstoot die steenkool als product veroorzaakt. Volgens de well to wheel-methodiek wordt alle CO₂ die ontstaat bij het opsporen, winnen, transporteren en opslaan van steenkolen toegerekend aan de CO₂-uitstoot van steenkool. Dat kan wel zo'n 20% bedragen, daarmee komt de uitstoot op 3,1 kg CO₂ per kg steenkool.

Referenties

  Vrije mediabestanden over Coal op Wikimedia Commons

Delfstoffen in Nederland