Ορυκτοί άνθρακες-Ένα πολύτιμο στερεό
Φυσική Στ΄ δημοτικού

Στόχοι: Να αναφέρουν οι μαθητές χρήσεις των ορυκτών ανθράκων στην καθημερινή ζωή, καθώς και τα βασικά στάδια προέλευσης, επεξεργασίας και μεταφοράς των ορυκτών ανθράκων. (1 διδακτική ώρα).

Οι ορυκτοί άνθρακες ή γαιάνθρακες βρίσκονται στο υπέδαφος της γης και περιέχουν χημική ενέργεια. Με την καύση, μετατρέπουμε τη χημική τους ενέργεια σε μορφές που μπορούμε να αξιοποιήσουμε πιο εύκολα. Τους χρησιμοποιούμε κυρίως στα θερμοηλεκτρικά εργοστάσια παραγωγής ηλεκτρικού ρεύματος.

Δημιουργήθηκαν όταν πριν από πάρα πολλά χρόνια δάση που υπήρχαν στην επιφάνεια της γης καταπλακώθηκαν από στρώματα εδάφους εξαιτίας διαφόρων φυσικών καταστροφών. Ανάλογα με το χρόνο που το καταπλακωμένο ξύλο έμεινε θαμμένο, σχηματίσθηκαν οι διάφοροι τύποι γαιανθράκων, των οποίων η περιεκτικότητα σε άνθρακα ποικίλλει.

Για να χρησιμοποιήσουμε τους ορυκτούς άνθρακες πρέπει να τους εξορύξουμε. Αν τα κοιτάσματά τους είναι επιφανειακά, δηλ. βρίσκονται μέχρι 30 μέτρα από την επιφάνεια της Γης, είναι μια αρκετά εύκολη διαδικασία. Συνήθως τα επιφανειακά κοιτάσματα είναι λιγνίτες. Για να τα εξορύξουν, οι εργαζόμενοι με ειδικά μηχανήματα και εργαλεία απομακρύνουν αρχικά το χώμα και τα πετρώματα και μετά μαζεύουν τους γαιάνθρακες, που τους μεταφέρουν με ταινιόδρομους.

Αν τα κοιτάσματα των ορυκτών ανθράκων είναι υπόγεια, τότε η εξόρυξή τους είναι πολύ πιο δύσκολη και δαπανηρή, γιατί πρέπει να κατασκευαστούν υπόγεια τούνελ, που λέγονται ορυχεία. Τα υπόγεια ορυχεία φτάνουν σε βάθος 200-300 μέτρων, αλλά υπάρχουν και περιπτώσεις, όπου ο άνθρακας συλλέγεται από βάθος 1.000 μέτρων κάτω από την επιφάνεια της Γης. Η κυκλοφορία στο ορυχείο γίνεται μέσα από ένα σύστημα στοών και ανελκυστήρων, ενώ για τη μεταφορά του ορυκτού άνθρακα χρησιμοποιούνται βαγονέτα, που κινούνται πάνω σε ειδικές ράγες.

Η εργασία του ανθρακωρύχου είναι σκληρή, ανθυγιεινή και αρκετά επικίνδυνη. Εργάζεται μέσα σε υπόγειες στοές που στηρίζονται με χοντρά δοκάρια δεμένα μεταξύ τους και ο αερισμός γίνεται με μεγάλους ανεμιστήρες. Το οξυγόνο είναι περιορισμένο και υπάρχουν πολλοί κίνδυνοι, γιατί σχηματίζονται υπόγεια μίγματα με σκόνη, άνθρακα και αέρια μεθανίου. Με την παραμικρή φλόγα μπορεί να γίνει έκρηξη. Οι ανθρακωρύχοι μπορεί επίσης να τραυματιστούν από κομμάτια άνθρακα ή πέτρες που πέφτουν από την οροφή του ανθρακωρυχείου. Πολλοί ανθρακωρύχοι προσβάλλονται από διάφορες αρρώστιες, όπως η ανθρακίαση ή η αναιμία.

Οι ορυκτοί άνθρακες χρησιμοποιούνται πλέον στα εργοστάσια παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Στην Ελλάδα τέτοια εργοστάσια είναι τα θερμοηλεκτρικά εργοστάσια της ΔΕΗ, τα οποία κατασκευάζονται σε διάφορα σημεία της χώρας κοντά σε κοιτάσματα λιγνίτη. Ο εξορυσσόμενος λιγνίτης μεταφέρεται στις αυλές των Ατμοηλεκτρικών Σταθμών (ΑΗΣ) για καύση. Μέσα από το δίκτυο της ΔΕΗ η ηλεκτρική ενέργεια μεταφέρεται στη συνέχεια σε όλη τη χώρα.

Επειδή η λειτουργία των εργοστασίων αυτών δημιουργεί πάρα πολλά περιβαλλοντικά προβλήματα, η Ελλάδα έχει πάρει απόφαση μαζί με την Ευρωπαϊκή Ένωση να προχωρήσει στην απολιγνιτοποίησή τους ως το 2028.

Σύνδεσμος  ΕΔΩ

ΣΤΟΑ 850-ΟΡΥΧΕΙΟ ΕΞΟΡΥΞΗΣ ΒΩΞΙΤΗ

Η στοά 850 έκλεισε το 1972 λόγω εξάντλησης του ορυκτού και μετακατασκεύαστηκε σε χώρο επίσκεψης, για να παρουσιάσει τους χώρους λειτουγίας ενός μεταλλείου. Μπορείτε κατά την επίσκεψή σας να ανακαλύψετε την εμπειρία εξόρυξης βωξίτη (χρησιμοποιείται για την παραγωγή αλουμινίου) και να ζήσετε την καθημερινότητα των μεταλλωρύχων μέσα απο τις δικές τους αφηγήσεις. Μπορείτε επίσης να ανεβείτε στο τρενάκι που τους μετέφερε στη στοά και να τους “ακούσετε” να σας μιλούν. Επισκεπτόμενοι το Vagonetto μπορείτε να καταλάβετε και πώς είναι τα ορυχεία γαιανθράκων. Το θεματικό πάρκο Vagonetto βρίσκεται στο 51ο χλμ. Λαμίας – ´Αμφισσας.

Το ήξερες ότι τα διαμάντια, όπως άλλωστε και ο γραφίτης στο μολύβι σου, είναι ορυκτοί άνθρακες; Το διαμάντι μάλιστα είναι το πιο σκληρό υλικό στη φύση.

Εξόρυξη διαμαντιών

Παίξε το κουίζ που βρίσκεται ΕΔΩ.