Природный уголь это: Природный газ, нефть, каменный уголь

Содержание

Каменный уголь

Каменный уголь является одним из самых необычных минералов, найденных на земном шаре. Прежде всего, это камень органического происхождения, то есть созданный из останков живых организмов. Во-вторых, в отличие от других камней, он горит, выделяя много тепла. Уголь, который был основным топливом во время промышленной революции, способствовал развитию многих отраслей промышленности. Антрацит, битуминозный уголь состоит из элементарного углерода, который придает ему черный цвет, и газов — водорода, азота и кислорода.

Происхождение угля

Значительная часть угольных пластов была образована от 360 до 28 миллионов лет назад. Уголь образовался в болотистых районах, которые в то время были покрыты влажными тропическими лесами. Однако деревья того периода очень мало напоминали те, которые мы встречаем сегодня. Самые большие из них были гигантскими папоротниками и хвощами. Остатки погибших растений, которые опускались на дно болот, медленно разлагались. На первом этапе разложения этот трансформирующий растительный материал превращался в торф. Болото было заполнено растительным веществом, слои ила и песка осаждались на слоях торфа. С веками поверхность земли проседала, и морские или озерные воды снова ее затапливали, благодаря чему начиналась следующая стадия накопления растений. Такой цикл повторялся несколько раз, поэтому говорят, что отложения каменного угля возникли в результате циклического осаждения, что привело к образованию многих слоев угля, которые были отделены друг от друга различными осадочными породами.

Останки погибших растений попадали на дно болотистых озер или лагун, где из-за небольшого количества кислорода и соответствующих бактерий они разлагались очень медленно. Это явление можно наблюдать и сегодня. На первом этапе распада гниющие растения превращаются в торф. Этот процесс сопровождается выделением метана, основного компонента природного газа (90%), и ископаемого газа.

Торф не способен самостоятельно трансформироваться в уголь. Его отложения должны сначала подвергаться соответствующему давлению. Первое дробление торфяных отложений происходит под тяжестью все еще растущего числа погибших растений. Из торфяного слоя толщиной от 10 до 15 метров может образоваться слой угля толщиной один метр.

Виды угля

В зависимости от степени метаморфизма торфа в России принято разделять уголь на следующие виды – бурые угли, каменные угли, антрациты и графиты, а за рубежом принята иная классификация – лигниты, суббитуминозные угли, битуминозные угли, антрациты и графиты соответственно.

Лигнит или бурый уголь — самый молодой вид угля. Коричневого цвета, большой влажности (до 45%), высокое содержание серы. Рыхлее остальных видов, на открытом воздухе со временем рассыпается. Бурый уголь, который обязан своим названием характерному цвету, является наименее переработанным торфом и содержит от тридцати до семидесяти процентов элементарного углерода. При горении выделяет относительно мало тепла. Используется в основном только на электростанциях.

Суббитуминозный каменный уголь имеет еще одно название – черный лигнит. Черного цвета, влажность достигает двадцати — тридцати процентов. Его используют для производства электрической энергии, для обогрева домов. Имеет приблизительную теплоту сгорания 5-6 кВт/кг.

Битуминозный уголь – наиболее распространенный — черного цвета, относительно мягкий, плотный, с часто встречающимися блестящими и матовыми полосками. Влажность битуминозного угля менее двадцати процентов. Имеет приблизительную теплоту сгорания 7-9 кВт/кг.

Большая часть энергии в промышленности получается из каменного угля, это связано с его широкой распространенностью. Это не однородная порода — чередующиеся глянцевые и матовые слои соответствуют материалу, из которого они были созданы. Глянцевая — окаменелая древесина, матовые — мелкие остатки растений. В каменноугольных отложениях также присутствует мягкая черная пыль, напоминающая уголь для рисования.

Антрацитовый уголь самого высокого качества, черного цвета, блестящий. Влажность антрацита как правило менее 15%. Имеет самую высокую среди углей теплоту сгорания – до 9 и более кВт/кг. Это очень твердый сорт каменного угля, он содержит минимальное количество посторонних примесей, по сравнению с другими типами. Во время сгорания антрацит выделяет очень много тепла и мало дыма, однако зажечь его очень трудно.

Использование угля

Уголь — это прежде всего важнейший энергетический ресурс. В некоторых домах он все еще используется для отопления. Однако в настоящее время большая часть угля потребляется в промышленности или на электростанциях. Прежде чем стало возможным добывать природный газ в широких масштабах, его добывали из угля. Это происходит и сегодня в странах, где нет месторождений природного газа.

Продуктом высокотемпературной дегазации каменного угля является кокс — топливо, необходимое для выплавки железных руд. Для поддержания горения доменных печей требуется большое количество кокса. Этот продукт представляет собой пористую спеченную массу. Химическое производство кокса основано на процессе гидролиза, путем удаления летучих веществ из угля. Кроме того, возможна сухая перегонка угля. Но в любом случае производство кокса связано с разогревом исходного продукта без малейшего доступа воздуха. Для получения кокса уголь нагревают в плотно закрытых коксовых печах. Целью гидролиза является отделение углерода от всех летучих веществ.

Производство кокса невозможно без выделения летучих веществ. Они представляют собой смесь газов и паров. Эти компоненты вместе называют прямым коксовым газом. После обработки одной тонны угля, влажность которого составляет 6%, получается 270 кг прямого коксового газа. По объему это количество составляет 330 кубометров.

В прямом коксовом газе, полученном из одной тонны угля, содержится:

около тридцати килограммов каменноугольной смолы;
10 кг бензола;
3 кг аммиака;
5 кг сероводорода;
80 л воды.

Уголь также является сырьем, используемым в химической промышленности. Соединения аммиака, каменноугольная смола и легкие масла, образующиеся в результате его обработки, необходимы для производства красителей для тканей, антисептиков, лекарств, моющих средств, отдушек, удобрений, средств от сорняков, лаков для ногтей и даже подсластителей, таких как сахарин. Из них производится:

красители для тканей,
антисептические материалы,
медицинские материалы и препараты,
моющие средства,
духи,
удобрения,
вещества, уничтожающие сорняки,
лаки для ногтей,
подсластители, содержащие сахарин.

Как добывают уголь

Примерно три тысячи лет назад китайцы первыми обнаружили уголь, который, вероятно, был найден ими в виде месторождения, вышедшего непосредственно на поверхность земли, обычно на склонах гор или в русле реки. Эксплуатируя месторождение, древние шахтеры шли все глубже и глубже по полым коридорам. Так родилась профессия шахтера.

В настоящее время открытием новых угольных пластов занимаются геологи. Районы исследования изучаются с помощью аэрофотоснимков и спутниковых снимков. Затем геологи вызывают искусственные подземные толчки. Они приводят к вибрациям, которые на земной поверхности регистрируются сейсмографами. На основе диаграммы вибрации они собирают информацию о расположении слоев в земной коре и о ее геологическом строении. Далее, в местах, указанных специалистами, проводится глубокое бурение, и после отбора проб геологам удается с высокой степенью вероятности определить углеродные ресурсы в данном месте, их качество и глубину залегания.

Уголь является наиболее распространенным источником энергии органического происхождения. Специалисты подсчитали, что при текущем потреблении запасов, известных людям, угля должно хватить на более чем 200 лет. В то же время считается, что наша планета скрывает ресурсы в пятнадцать раз больше, чем те, которые известны до сих пор. Из имеющихся в настоящее время двух третей мировых запасов угля, большая часть находится в трех странах — в Соединенных Штатах (30%), в России и бывших советских республиках (25%) и в Китае (10%). Список крупнейших угледобывающих стран включают в себя Австралию, Канаду, Германию, Индию, Польшу, Южную Африку и Великобританию. В Южной Америке уголь добывают только в четырех странах — в Аргентине, Бразилии, Чили и Колумбии. Эксплуатация угольных месторождений там очень сложна, потому что большинство из них находятся глубоко под землей, в районах, покрытых тропическими лесами. Из 52 африканских стран только восемь добывают уголь. Большинство шахт находится в Южной Африке и Зимбабве; остальные в Алжире, Марокко, Мозамбике, Нигерии, Танзании и Заире.

Добыча открытым способом

Толщина отдельных угольных пластов может варьироваться от нескольких сантиметров до нескольких метров. Однако, независимо от толщины, они эксплуатируются двумя способами, в карьерах или шахтах. Если уголь находится близко к поверхности земли, как во многих местах в Австралии или в Соединенных Штатах, его добывают в карьерах. Этот метод также используется для разработки месторождений бурого угля в Восточной Европе. В Великобритании карьеры имеют в среднем тридцать три метра глубины. В самой глубокой шахте такого типа в Германии уголь добывается на глубине 325 метров.

Строительство карьера является серьезным вмешательством в природную среду. Горные работы начинаются с удаления верхних слоев почвы и камней, которые выбрасываются на соседние участки и создают огромные кучи.

Уголь добывается с помощью гигантских экскаваторов. Крупнейший в мире экскаватор работает в шахте бурого угля в немецком городе Хамбах. Он способен перевозить 13 000 тонн груза.

Когда угольные пласты в карьере исчерпаны, предпринимаются меры для восстановления поврежденной среды в ее первоначальное состояние.

Глубокая добыча

В Европе шахтный метод является основным способом добычи угля. В США в шахтах добывается около 40%, а в Австралии около 50% угля.

Случается, что месторождения угля находятся на очень глубокой глубине. В Великобритании самые глубокие эксплуатируемые пласты расположены на глубине 1300 метров. Чтобы обеспечить соединение с горизонтами, вертикальные стволы строятся там, где шахтеры опускаются или поднимаются обратно. По тем же стволам добытый уголь транспортируется к поверхности. Сама подземная шахта может занимать большую площадь, а специальные поезда транспортируют шахтеров от места спуска к месту добычи, преодолевая расстояние в несколько километров.

В случае месторождений, расположенных на меньшей глубине, строится наклонный тоннель, так называемая штольня, по который шахтеры спускаются вниз и поднимаются обратно, пока уголь транспортируется по конвейерной ленте.

Сама добыча угля происходит с использованием двух основных технологий. Первый из них, метод столбов, применяемый в основном в Соединенных Штатах, заключается в бурении месторождения, при этом часть угля остается в форме столбов, поддерживающих потолок. Однако, при использовании этого метода, значительная часть угля остается под землей.

Метод, используемый в Европе и постепенно внедряемый в Соединенных Штатах, который заключается в рытье двух параллельных туннелей на расстоянии около 20 метров, является гораздо более эффективным. Специальные горные машины выбирают уголь между туннелями, но когда они движутся глубже в породу, вырытые туннели, не поддерживаемые колоннами, разрушаются. Затем машины могут снова пройти по тому-же маршруту, собирая оставшийся уголь Используя этот метод, можно извлечь до 90% существующего угля.

Опасность угля для экологии

Сотни шахтеров умирают каждый год в шахтах. Риск в этой профессии очень высок, и до сих пор не известно никаких мер, которые бы обеспечивали полную безопасность людей, работающих в шахтах. Кроме того, непосредственный контакт с углем и его производными представляет серьезную опасность для здоровья. Контакт с угольной пылью, например, может вызвать рак кожи, в то время как дым и газы, выделяемые при сжигании угля, часто приводят к респираторным заболеваниям, включая рак легких.

Дым также содержит диоксид серы, который в сочетании с водой создает серную кислоту — основной компонент кислотных дождей. Кислотный дождь уничтожает деревья и другие растения, убивает водную фауну и ослабляет строительные материалы.

Двуокись углерода, еще один побочный продукт сжигания угля, является одним из газов, ответственных за парниковый эффект — явление, которое может привести к опасному потеплению климата нашей планеты, что считается одной из глобальных экологических проблем.

Сжигание угля сопровождается выбросом пыли и вредных газов. Создается целый коктейль из токсичных веществ. К ним относятся углекислый газ (основной парниковый газ), оксиды серы (вызывают кислотные дожди, вреден для дыхательной системы), оксиды азота, ароматические углеводороды (канцерогенные), тяжелые металлы (хром, мышьяк, марганец, кадмий, ртуть, свинец). К этому добавляется сажа и окись углерода, когда сжигание происходит при слишком низкой температуре. Конечно, сегодня мы можем оптимизировать процесс сгорания, использовать фильтры и, таким образом, использовать уголь как можно более экологически чисто. Однако это возможно только на технологически передовых заводах, производящих энергию и тепло.

Перспективы на будущее

Несмотря на множество угроз и постоянный поиск более чистых источников энергии, уголь по-прежнему является основным энергетическим ресурсом.

Однако известные способы добычи угля очень дороги. Поэтому ведутся исследования для более эффективного использования обнаруженных ресурсов этого сырья. Специалисты работают над способом сжигания подземного угля для получения газа. Надежды также возникают благодаря возможности получения жидкого топлива из угля, которое может заменить нефть в будущем.

Уголь стал основным топливом во время промышленной революции. Он способствовал возникновению современной цивилизации, развитию многих отраслей. Мы многим обязаны ему. Однако, сегодня его доля в производстве энергии падает и скорее всего будет продолжать снижаться.

Как уголь согревает Сибирь?

Тепло в каждый дом

Горючий камень — ископаемый каменный уголь — был известен еще в древности. Его примитивная добыча велась в древнем Китае и античной Греции, где он использовался как топливо. В России потребность в угле возникла в начале 18 века в связи с бурным развитием горнозаводской промышленности.

1696 г.

Петр I, возвращаясь из первого Азовского похода, в районе нынешнего г. Шахты впервые увидел незнакомый до того минерал. Во время отдыха на берегу реки Кальмиус возле Донецка царю показали кусок черного, хорошо горящего минерала.

1721 г.
Рудознавец Григорий Капустин открыл каменный уголь близ притока Северского Донца и доказал его пригодность для использования в кузнечном и железоделательном производствах.

1722 г.
В январе 1722 года Григорий Капустин докладывал об итогах экспедиции: «Доносит Вам рудных дел подьячий Григорий Капустин, что мною вынуто из Донецкой земли уголье близ речки Кундрючья. Прошу принять и опробовать его в лаборатории».

1795 г.
Заложены первые угольные шахты в Донбассе в районе Лисичанска.

1870 г.
В Одессе сооружена первая фабрика, выпускавшая антрацитовые брикеты для судов торгового флота.

1908 г.
В 1908 г. в городе Черемхово Иркутской области был создан угольный синдикат, сосредоточивший более 90% добычи угля в Иркутской губернии.

1924 г.
1924 г. Официально представлен Печорский угольный бассейн в Заполярье. По своим ресурсам и потенциалу он уступает лишь Кузбассу.

ДОБЫЧА УГЛЯ СЕГОДНЯ

Уголь — самый доступный источник энергии в мире. В 2035 году доля угля в мировой электроэнергетике будет составлять 31 %.

Крупнейший производитель угля в России — компания СУЭК. В 2017 году общий объем добычи угля на 8 шахтах и 18 разрезах составил 107,8 млн тонн.

Производственные объекты СУЭК в Красноярском крае расположены в Канско-Ачинском угольном бассейне. В этом регионе добыча бурого угля ведется на трех разрезах — Бородинском, Назаровском и Берёзовском.

Уголь на этих разрезах добывают открытым способом. Это наиболее доступный и безопасный способ добычи на месторождениях, где угольные пласты залегают на относительно небольшой глубине.

На фото — добыча угля на Бородинском разрезе. Первыми путь к углю прокладывают вот такие машины. Они производят «вскрышные работы» — снимают с угля верхние пласты породы.

Затем в дело вступают роторные экскаваторы-гиганты ЭРП-2500. Производительность этих машин — 2500 кубометров горной массы (3150 тонн угля) в час.

Ротор — огромное колесо с ковшами, которые буквально вгрызаются в угольный пласт. На одном таком колесе — 18 ковшей. Объем каждого ковша — 330 литров.

Управляют такой машиной размером с многоэтажку два машиниста. Один из них управляет ротором. Второй — работает на погрузке угля. Вагон вместимостью 60 тонн экскаватор наполняет всего за 1,5-2 минуты.

«Местные» локомотивы, приписанные к Бородинскому погрузочно-транспортному управлению, везут вагоны с углем из разреза до станции примыкания РЖД «Заозерная». Бородинское ПТУ входит в число крупнейших структур промышленного железнодорожного транспорта в России. Более 120 км путей, 211 стрелочных переводов, 18 переездов, 90 км контактной сети, 65 локомотивов, почти 40 тыс. вагонов в оперировании, путевая техника — всё это делает его гарантом надежности и безопасности перевозок.

Грузят бородинский уголь не только в железнодорожный транспорт, но и в автомобильный. Таким образом топливо покупают для мелких котельных и частных домов.

За год Бородинский разрез может добыть 20 и более млн тонн угля. Отсюда твердое топливо отправляется на все крупнейшие теплостанции Красноярского края, а также в Новосибирскую, Иркутскую область, Алтайский край, Новосибирскую и даже на Дальний Восток.

В Сибири добывается как каменный, так и бурый уголь, у каждого вида есть свои плюсы и минусы. Каменный уголь добывать сложнее, как правило, он имеет большую зольность, но и теплотворная способность у него выше. Бурый уголь проще в добыче и его стоимость ниже, но его нельзя перевозить на дальние расстояния и долго хранить. В Канско-Ачинском угольном бассейне добывается бурый уголь высокого качества, и именно он является проектным топливом всех красноярских тепловых станций. Подробнее о свойствах каменного и бурого угля — в этом видео:

ГЕНЕРАЦИЯ ЭНЕРГИИ В СИБИРИ

25% выработки тепла и электроэнергии энергосистемы Сибири приходится на долю станций «Сибирской генерирующей компании». Большинство станций СГК работают по принципу когенерации — совместной выработки электрической и тепловой энергии.

История энергообъектов Сибирской генерирующей компании

Начиная с 1934 года, когда была построена первая электростанция группы — Кемеровская ГРЭС, каждое десятилетие вводились в работу новые станции.

Генерация энергии предприятиями СГК в Красноярском крае

Красноярская ТЭЦ-1

Дает тепло и горячую воду более 400 тысячам жителей правого и левого берега Красноярска и пригородного поселка Березовка, обеспечивает тепловой энергией такие крупные промышленные предприятия, как АО «КЖБМК», АО «Гамбит», АО «Красноярский завод синтетического каучука», ОАО «Красноярский завод цветных металлов», АО «Красмаш».

Красноярская ТЭЦ-2

Отапливает и снабжает горячей водой Свердловский, Центральный, Железнодорожный и Октябрьский районы Красноярска и поставляет пар предприятиям южного промышленного узла (ХМЗ, «Кульбытстрой», «Волна», цементный завод, кондитерская фабрика «Краскон»). ТЭЦ-2 — одна из самых экономичных теплоэлектроцентралей по удельному расходу условного топлива на единицу продукции в стране. Она может работать как в теплофикационном режиме, так и в режиме комбинированной выработки тепла и электроэнергии.

Красноярская ТЭЦ-3

Самая современная электростанция города Красноярска. Она обеспечивает теплом промышленные предприятия Советского района — в частности, микрорайоны «Северный», «Взлётка», «Иннокентьевский», а также микрорайон «Покровский» Центрального района краевого центра.

Канская ТЭЦ

Основной источник теплоснабжения Канска. Станция обеспечивает теплом и горячей водой более 80 % населения города и промышленные предприятия. Она может работать как в теплофикационном режиме, так и в режиме комбинированной выработки тепла и электроэнергии.

Минусинская ТЭЦ

Основной источник тепловой энергии для города Минусинска и Минусинского района Красноярского края. Снабжает теплом около 43 тысяч жителей города, или 62,8 % населения Минусинска, а также медицинские, социальные, образовательные учреждения, промышленные предприятия, организации сферы товаров и услуг.

Назаровская ГРЭС

Один из крупнейших производителей электрической энергии в Сибири. Теплоэлектростанция находится на пересечении магистральных электрических сетей. Через ее территорию проходит линия электропередачи 500 кВ, передающая электроэнергию в Красноярск, города Красноярского края Ачинск, Ужур, Лесосибирск и в соседние регионы: Кузбасс, Республику Хакасию и Республику Тыву. Станция также обеспечивает теплом промышленные и сельскохозяйственные предприятия, учреждения социальной сферы и жилые дома г. Назарова.

Тепловая электростанция (ТЭЦ) вырабатывает не только электрическую энергию, но и тепло в виде пара и горячей воды. Для работы ей необходимо органическое топливо — уголь, нефть или природный газ. Современные ТЭЦ превращают в электроэнергию около 40 % теплоты, выделившейся при сгорании топлива.

Схема ТЭЦ

Как на ТЭЦ производится тепло и электричество

Где ещё используется уголь?

Значительная часть угля используется в производстве электроэнергии.

Металлургический (коксующийся уголь) — главный компонент сталелитейного производства.

Уголь — основной источник энергии для производства цемента.

Уголь нагревают и сжимают паром, получая газ бытового назначения для освещения жилых домов и приготовления еды.

Синтетический газ, полученный в результате газификации угля, можно использовать для производства химических элементов, включая метанол, аммиак и мочевину.

Уголь широко применяется в бумажной, текстильной и стекольной промышленности.

ЭКОЛОГИЯ

В теплоэнергетике Красноярске на 2018-2021 годы запланирован целый ряд важных экологических мероприятий.

В рамках экологической программы на Красноярской ТЭЦ-1 идет строительство новой дымовой трубы высотой 275 метров, взамен трёх более низких. Это позволит увеличить эффективность рассеивания выбросов и уменьшить их концентрацию в воздухе. А на освободившемся пространстве будут установлены электрофильтры с эффективностью выше 99%. Весь комплекс мероприятий по модернизации природоохранного оборудования Красноярской ТЭЦ-1 позволит сократить общий объем выбросов станции на 25%.

Сокращение объемов выбросов

В числе мероприятий, направленных на улучшение экологической обстановки в Красноярске — замещение неэкологичных котельных и перевод их нагрузки на теплоэлектроцентрали, оснащенные эффективным оборудованием по очистке уходящих дымовых газов. За 2016-2018 годы уже переведено 13 котельных. Всего планируется перевести на мощности ТЭЦ не менее 35 котельных, что в итоге приведет к снижению выбросов не менее чем на 24 тыс. тонн.

Ещё одно эко-направление, над которым работает компания — это озеленение и оздоровление городской среды. Во всех городах присутствия энергохолдинга действует общественная организация «Зеленая дружина СГК». За три года работы в Красноярске дружинниками высажено более 4000 деревьев и кустарников.

Что такое уголь? | Энергетический уровень 1 ND Studies

Энергия: питание от Северной Дакоты
NDStudies.gov

History.nd.gov
Справка

Искать в этой книге

Поиск

Стиль шрифта:

Размер текста:

Что такое уголь:

Типы угля: Существует четыре различных типа угля: антрацит , битуминозный , суббитуминозный и лигнит .

Уголь является невозобновляемым источником энергии.
Уголь — это твердое ископаемое топливо, созданное из растительности , которая была сжата давлением в течение миллионов лет .
- В первой половине кайнозойской эры, начавшейся около 65 миллионов лет назад, последнее из морей, покрывавших Северную Дакоту слил .
  - Слой за слоем сгнившие деревья и другая растительность накапливались в болотах за миллионов лет .
  - Давление тяжелого веса и тепло земли превратили эти маты растительности в твердую черную или темно-коричневую скалу, называемую углем .

три вида ископаемого топлива – уголь , нефть и природный газ образовались сходным образом под действием тепла и давления, но нефть и природный газ образовались из растений и животных , которые жили в океанах и существуют миллионов лет . старше чем уголь . Это заставило их стать жидкостью (нефть) или газом (природный газ).

Вид угля, образовавшийся в Северной Дакоте называется лигнит . Бурый уголь представляет собой мягкий , рассыпчатый уголь , содержащий много влаги . Он сгорает быстро и выделяет столько же тепла, сколько , а не , как более твердые угли (антрацит и битуминозный).
- Лигнит является очень мягким углем, потому что он моложе, чем более твердые угли (антрацит, битуминозный и суббитуминозный), найденные в других частях Соединенных Штатов. Более твердые угли находятся глубже под землей, чем лигнит, и добываются не так, как лигнит.

Что такое уголь | ND Studies Energy Level 2

Уголь представляет собой темно-коричневое или черное твердое ископаемое топливо, образовавшееся от десятков до сотен миллионов лет назад в результате частичного разложения наземной растительности при повышенном давлении и температуре в бескислородной среде. Окружающая среда.

три вида ископаемого топлива – уголь , нефть и природный газ образовались аналогичным образом под воздействием тепла и давления, но нефть и природный газ образовались из растений и животных, обитавших в океанах. Это заставило их стать жидкостью (нефть) или газом (природный газ).

Уголь: Существует четыре различных типа угля: антрацит, битуминозный, суббитуминозный и лигнит.

Некоторое количество угля в США образовалось в течение каменноугольного периода Каменноугольный период получил свое название от углерода , основного элемента в угле и других ископаемых видах топлива. Период палеозойской эры (между 359 г.и 299 миллионов лет назад).
В мире существует четыре вида угля:

Содержание углерода и теплотворная способность по типам угля
Тип угля	Содержание углерода	Теплота сгорания (БТЕ на фунт)
Антрацит	от 86 до 97 процентов	почти 15 000
Битумный	от 45 до 86 процентов	от 10 500 до 15 000
Полубитуминозный	от 35 до 45 процентов	от 8 300 до 13 000
Бурый уголь	от 25 до 35 процентов	от 4000 до 8300

Британская тепловая единица , или BTU , является мерой тепловой (тепловой) энергии. Это количество энергии, необходимое для охлаждения или нагревания одного фунта воды на один градус Фаренгейта (1⁰ F).
Чем больше количество БТЕ, тем больше тепла производится. Лигнит имеет более низкий уровень BTU, чем любой другой тип угля; поэтому он сгорает быстрее и содержит меньше тепловой энергии, чем более твердые угли (антрацит, битуминозный и полубитуминозный).

В первой половине кайнозойской эры, начавшейся около 65 миллионов лет назад, высохло последнее из морей, покрывавших Северную Дакоту.
- Слой за слоем сгнившие деревья и другая растительность накапливались в болотах за миллионы лет.
  - Давление тяжелого веса и тепла земли в конце концов превратило эти маты растительности в уголь .
  - Приблизительно десять футов разложившейся растительности составляют один фут угля.

Характеристики стадий углеобразования
Стадии углеобразования	Характеристики
Этап 1 – Торф	Волокнистое, мягкое, губчатое вещество, в котором можно различить растительные остатки; содержит большое количество воды; горит длинным пламенем и большим количеством дыма; используется в качестве кондиционера почвы и в качестве абсорбента для разливов топлива и нефти на суше.
Этап 2 — Бурый уголь	Самый молодой уголь; образовались, когда торф подвергался повышенному вертикальному давлению; темно-коричневого цвета; содержит следы растений; используются в основном для производства электроэнергии.
Этапы 3, 4, 5 – Полубитуминозный, битуминозный, антрацитовый	Все более старые и твердые угли; находится глубже под землей, чем бурый уголь; добывается иначе, чем бурый уголь; не найдено в Северной Дакоте.

Уголь, образовавшийся в Северной Дакоте, называется лигнитом.
- Лигнит Слово лигнит произошло от латинского – lignum = дерево; ite — это суффикс, используемый в научных и технических терминах. представляет собой мягкий, рассыпчатый уголь с высоким содержанием влаги. Он быстро горит и не выделяет столько тепла, сколько более твердые угли.
- Лигнит хорош для производства энергии, потому что его нельзя использовать для других целей, например, для производства металлов.