Than đá là một loại đá trầm tích màu đen hoặc nâu đen dễ cháy với lượng carbon và hydrocarbon cao. Than đá được phân loại là nguồn năng lượng không tái tạo vì phải mất hàng triệu năm để hình thành. Than chứa năng lượng được lưu trữ bởi thực vật sống cách đây hàng trăm triệu năm trong các khu rừng đầm lầy.
Các lớp bụi bẩn và đá bao phủ thực vật qua hàng triệu năm. Dưới áp suất và nhiệt kết quả đã biến cây thành chất mà chúng ta gọi là than.
Cơ chế hình thành than
Than được phân thành 4 loại chính, hoặc theo cấp bậc, gồm: antraxit, bitum, subbitum và than non. Cách phân hạng phụ thuộc vào loại và lượng carbon mà than chứa và phụ thuộc vào lượng nhiệt năng mà than có thể tạo ra. Thứ hạng của một mỏ than được xác định bởi mức áp suất và nhiệt tác động lên các loại thực vật dưới lòng đất theo thời gian.
Than đá antraxit chứa 86% -97% carbon và thường có giá trị nhiệt lượng tạo ra cao nhất trong tất cả các cấp than. Than antraxit chiếm chưa đến 1% tổng lượng than khai thác ở Mỹ vào năm 2021. Tất cả các mỏ antraxit ở Hoa Kỳ đều ở phía đông bắc Pennsylvania. Tại Hoa Kỳ, antraxit chủ yếu được sử dụng cho ngành công nghiệp luyện kim.
Than mỡ bitum chứa 45% –86% carbon. Than bitum ở Hoa Kỳ có niên đại từ 100 triệu đến 300 triệu năm tuổi. Than mỡ bitum là loại than dồi dào nhất được tìm thấy ở Hoa Kỳ và nó chiếm khoảng 45% tổng sản lượng than của Hoa Kỳ vào năm 2021. Than mỡ bitum được sử dụng để tạo ra điện năng và là nhiên liệu và nguyên liệu quan trọng để sản xuất than cốc hoặc sử dụng trong ngành công nghiệp sản xuất sắt thép. Than bitum được sản xuất ở ít nhất 16 bang của Mỹ vào năm 2021, nhưng có 5 bang chiếm khoảng 78% tổng sản lượng than bitum, gồm: West Virginia (30%), Pennsylvania (16%), Illinois (14%), Kentucky (10%) và Indiana (7%).
Than mỡ cấp thấp subbitum thường chứa 35% – 45% carbon, và nó có giá trị gia nhiệt thấp hơn than mỡ bitum. Hầu hết than subbitum ở Hoa Kỳ ít nhất là 100 triệu năm tuổi. Khoảng 46% tổng sản lượng than của Mỹ vào năm 2021 là than mỡ cấp thấp subbitum và khoảng 88% được sản xuất ở Wyoming và 8% ở Montana. Phần còn lại được sản xuất tại Alaska, Colorado và New Mexico.
Than bùn (nâu) Lignite chỉ chứa 25% -35% carbon và có chứa năng lượng nhiệt thấp nhất trong tất cả các cấp than. Các mỏ than bùn (non) có xu hướng tương đối ít tuổi và không phải chịu nhiệt độ hoặc áp suất quá cao. Lignite thường ở dạng nhỏ vụn và có độ ẩm cao, do đó nhiệt trị của nó khá thấp. Than bùn lignite chiếm 8% tổng sản lượng than của Mỹ vào năm 2021. Khoảng 56% được khai thác ở Bắc Dakota và khoảng 36% được khai thác ở Texas. 8% còn lại được sản xuất tại Louisiana, Mississippi và Montana. Than bùn lignite chủ yếu được sử dụng để sản xuất điện năng. Một cơ sở ở Bắc Dakota cũng chuyển đổi than non thành khí tự nhiên tổng hợp được dẫn trong các đường ống dẫn khí đốt tự nhiên đến người tiêu dùng ở miền đông Hoa Kỳ.
Nguồn: EIA
Biên dịch: Vincent Nguyen