Содержание
Уголь — материал академического рисунка
Уголь – древнее изобразительное средство
Оглавление
- 1 Уголь – древнее изобразительное средство
- 2 Тон в академическом рисунке углем
- 3 Использование угля в академическом рисунке
- 4 Уголь и тональные переходы
- 5 Рисование штрихами
- 6 Призрачные линии
- 7 Сфумато
- 8 Использование текстуры бумаги
- 8.1 Больше про академический рисунок можно прочитать тут:
Уголь – один из древнейших и простейших художественных материалов. Являясь, по сути, обугленной древесиной, он отличается тем, что оставляет насыщенные черные следы. В то время как графит по своей текстуре маслянистый, уголь – сухой, из-за чего он неохотно задерживается на бумаге и позволяет легко исправлять ошибки. Достаточно провести пальцем, чтобы стереть угольную линию – впрочем, с этим нужно быть осторожным, потому что остающиеся следы будут также создавать полутона. Уменьшить контрастность штриха или тени можно, просто подув на уголь.
Тон в академическом рисунке углем
Легкость и быстрота набора тона – одно из отличительных свойств угля. Тон – это степень затемнения или светлости объекта, и при использовании угля тональный диапазон варьируется от белого до черного. Немного попрактиковавшись, вы убедитесь, что в отличие от академического рисунка карандашом, насколько легко и приятно работать данным материалом. Уголь – идеальный инструмент для начинающих, поскольку он позволяет много раз корректировать рисунок и обращаться к разнообразным темам и объектам, не требуя пристального внимания к деталям.
Используя уголь, очень легко комбинировать штрихи, линии и пятна, создавая сложные тональные переходы.
Вверху вы можете видеть примеры рисования: (А) кончиком угольной палочки, (B) кончиком в вертикальном положении, (С) палочкой под наклоном.
Такие штрихи, как сверху, получаются, если вращать угольную палочку во время рисования.
Здесь изображены натуральные угольные палочки – они очень хрупкие и ломкие и стоят дороже, чем палочки из прессованного угля.
Достаточно легкого прикосновения, чтобы стереть уголь с бумаги.
Вы можете сами ломать угольные палочки, чтобы получить нужный вам размер. Оптимальная длина– где-то 5-6 см. С палочкой такого размера вы можете добиться почти любого желаемого эффекта.
Уголь неохотно задерживается на бумаге и его очень легко стереть. Тем не менее, даже если частицы материала удалены, следы от линий и штрихов будут оставаться.
Уголь позволяет делать быстрые скетчи, чередуя работу плоской поверхностью и кончиком для тона и линий соответственно.
Тупой конец палочки дает очень насыщенные штрихи.
Скошенный конец даст более широкие и однообразные линии.
Если рисовать плоской стороной угольной палочки, линии будут тоньше, тверже и четче.
Если протянуть по бумаге боковой стороной палочки, останутся размашистые насыщенные следы.
Использование угля в академическом рисунке
Рисовать углем можно по-разному. То, как вы держите палочку, будет определять свойства штриха – характер линий будет сильно отличаться в зависимости от того, держите вы палочку горизонтально или под углом. В зависимости от поворота и нажима, штрихи могут быть легкими и воздушными или же сочными и насыщенными. Мягкий уголь более гранулированный по сравнению с твердым и лучше задерживается на бумаге. Поскольку его не так легко стереть, он больше подходит для проработки деталей.
Уголь уже давно перестал быть материалом, пригодным исключительно для скетчей: спреи-фиксаторы закрепляют рисунки на бумаге, поддерживая репутацию угля как проверенного временем благородного материала.
Уголь и тональные переходы
Художник должен быть куда смелее при работе с углем, чем с карандашом. Уголь хорошо предназначен для изображения крупных, целостных форм без лишних деталей, поэтому его хорошо использовать для масштабных работ. Совмещение разных типов штрихов и линий позволяет рисовать сложные формы и объекты.
Рисование штрихами
Палочки из спрессованного угля – лучший инструмент для рисования штрихами. Угольные карандаши очень удобны для создания небольшого размера работ, в которых линии доминируют над пятнами. Насыщенность угольных линий позволяет сделать рисунок более выразительным, чем если бы он выполнялся в карандаше. Тень набирается, начиная с небольших легких штрихов, насыщенность которых зависит от тона самых темных областей. Чем сильнее нажим, тем темнее будет получаемый вами тон.
Палочки из спрессованного угля идеально подходят для рисования штрихами и линиями.
Угольные карандаши создают равномерный насыщенный тон, и их пигмент лучше, чем угольных палочек.
Штрихи угольного карандаша можно растушевать, но они хуже приспособлены к этому по сравнению со следами, оставленными угольными палочками.
Сверху показаны некоторые базовые эффекты смешения, получаемые при использовании угольной палочки. Вы легко можете убедиться, что уголь – весьма разнообразный материал. Достаточно провести пальцем или специальной растушкой, чтобы быстро смазать или растушевать штрихи (А и В). Чтобы протестировать податливость угольных палочек, проведите линию или нарисуйте круг (С1). Смажьте пигмент к центру круга, чтобы получить простые тональные переходы (С2). Растушевывать уголь пальцами или растушкой – неплохой метод набора тона (С3 и С4).
Призрачные линии
Рисунки углем создаются методом наложения и смешивания друг с другом множества разных линий, которые могут легко стираться и корректироваться. Накопление следов стертого – «призрачных» линий – само по себе может давать интересные тональные эффекты. Очень часто призрачные линии привносят дополнительную эмоциональность и глубину в изображение. Для большей выразительности, они требуют поддержки точных, насыщенных контуров объектов.
После наложения и растушевки разных штрихов, объект очерчивается четкой, уверенной линией, которая предотвращает возникновение других «призрачных» линий.
Если вам нужно рисовать четкие очерченные объекты, вы можете вырезать из бумаги нужную форму и использовать как трафарет.
Угольные линии производят сильный, выразительный эффект. Важно помнить об этом, чтобы сознательно применять линии для создания контраста или контуров предметов в нужных вам местах.
Сфумато
Уголь позволяет создавать изображения, просто смазывая и растушевывая штрихи, что придает рисунку атмосферности. Эта техника называется сфумато. Работая в ней, вы просто мягко растушевываете уголь, сохраняя при этом текстуру бумаги. Главный недостаток рисунков, исполненных в этой технике –из-за отсутствия определенных линий и штрихов, которые придают живописности, они могут казаться слишком искусственными.
На примере этих двух изображений вы можете видеть, как атмосферность может быть достигнута, если просто провести по изображению рукой или тканью. Податливость материала позволяет много раз скорректировать полученное изображение.
Сфумато используется для создания живописных, атмосферных рисунков.
Некоторые художники используют угольную пыль для того, чтобы добиться плавных тональных переходов в работах большого размера. Угольная пыль наносится на бумагу с помощью куска хлопковой ткани.
Использование текстуры бумаги
Взаимодействие с текстурой бумаги – одно из самых интересных свойств угля. Если вы рисуете на зернистой бумаге, тонированная углем поверхность также будет выглядеть зернистой, иногда создавая за счет этого дополнительную иллюзию тональных переходов и делая рисунок сложнее и интереснее. Чем более шероховатая бумага, тем более насыщенными будут штрихи и линии, поскольку поверхность будет лучше удерживать частички угля. Ваш нажим определит степень света или затемнения штрихов.
Натуральный и прессованный уголь во многом похожи, но последний будет давать более насыщенные и контрастные линии.
В самых темных местах (показано на рисунке), насыщенность угля перекрывает и прячет текстуру бумаги.
Стены дома тонированы равномерно.
Боковые поверхности стен и углы тонированы градиентом.
Использование палочек из спрессованного угля само по себе может создать интересные тональные эффекты.
Больше про академический рисунок можно прочитать тут:
Что такое академический рисунок как классическое искусство?
Летний набор на курсы академического рисунка
Курсы академического рисунка — как правильно строить объекты в перспективе.
Обучение академическому рисунку — теория света, полутона и тени
Предварительная подготовка к курсам рисования карандашом
Упражнения по академическому рисунку
Правила линейной перспективы и их применение на курсах рисунка карандашом
Курс рисунка карандашом эллипса и круга — как рисовать подобные фигуры?
Как рисовать окружность на курсах рисунка каранадашом
Практическое занятие по наброскам фигуры на курсах рисунка карандашом
Описание академического рисунка губ человека с примерами набросков — программа для среднего и высшего уровня подготовки.
Заметки о перспективе в японском искусстве
Курсы рисунка кистей рук карандашом.
Как рисовать кисти рук: Конструкция
Рисунок фигуры человека карандашом
Академический рисунок фигуры человека
Курсы рисунка шара карандашом
Учитесь рисовать портреты? Начните с шара
Как рисовать углем, графитовым карандашем?
Рисование графитовым карандашом: линия, свойства, контроль
Какой уголь для рисования лучше – 2 вида рисовального угля
Какой уголь лучше использовать для рисования? Рассказываю о всех видах угля для рисования, которые можно использовать начинающему художнику в живописи и о том, как правильно его выбрать.
Уголь – это один из самых древних художественных материалов, который известен человеку. Первые рисунки углем были сделаны еще первобытным человеком, и не отличались какой-то особой техникой или палитрой красок. Зато очень ярко иллюстрировали то время и тот быт, который строили наши предки.
В последствии углем работали почти все великие художники, от Микеланджело до Серова, Дега и Врубеля. Кто-то из живописцев создавал углем лишь наброски и эскизы, а кто-то и полноценные картины.
Вне всякого сомнения, уголь – это очень важный материал в творчестве любого художника. В моей онлайн-школе стартует курс по рисованию портретов карандашом. В том числе, на курсе мы изучаем и основные техники работы углем.
В этой статье я постаралась максимально подробно и ясно донести до вас всю необходимую информацию про этот материал, его виды и тонкости работы с углем. Читайте, изучайте и создавайте свои работы с помощью этого материала!
Содержание
- Что такое уголь для рисования
- Виды художественного угля
- Прессованный уголь
- Древесный (натуральный) уголь
- Как правильно выбрать уголь для рисования
- Заключение
Что такое уголь для рисования
Художественный уголь для рисования – это специальный материал, полученный при помощи обжига ветвей разных пород деревьев, при чем обожженных специальных методом при очень высокой температуре и в специальном месте. Поэтому, если вы захотите создать дома художественный уголь, у вас, скорее всего, такой не получится.
До появления графитных карандашей, именно углем художники создавали наброски и первые эскизы фресок и картин на деревянных дощечках. Но даже с появлением карандаша, уголь никуда не ушел, а наоборот, закрепил свое особое место в живописи.
Несмотря на изобретение карандашей и красок, популярность художественного угля росла. Это объяснялось тем, что рисунки углем было очень легко исправить, что, несомненно, было очень важно при обучении подрастающего поколения художников.
Чтобы убрать лишнее, достаточно было пройтись тканью или ластиком, чтобы стереть угольный набросок. Также при работе с углем, стали использовать метод растушевки, что позволяло одним материалом, создавать работы с множеством оттенков, теней и полутонов. Это, конечно же, давало богатый простор для фантазии и возможность создавать красивые, реалистичные, графические работы.
Художественный рисовальный уголь также позволяет делать как тонкие, так и толстые линии, если его заточить под определенным углом. Чтобы ваша работа углем получилась лучше, используйте плотную белую бумагу, с неровной, шероховатой текстурой. Дело в том, что уголь не любит глянцевую бумагу и может просто не лечь на нее, а слой – осыпается.
Художественный уголь, как и карандаш, имеет мягкую и твердую текстуры. По цвету же, палитра угля идет от светло серых оттенков, до густых и насыщенных черных.
Давайте теперь рассмотрим основные виды угля и какой для чего лучше предназначен.
Виды художественного угля
Есть уголь натуральный, тот который древесный, о нем мы поговорим ниже, а есть уголь прессованный. Каждый из этих видов углей имеет свои особенности, и какой уголь и когда нужно использовать я расскажу сейчас поподробнее.
Прессованный уголь
Прессованный художественный уголь – это в отличие от древесного угля, более жирный и черный материал. Его получают благодаря соединению пигментов сажи, или, угольной крошки, и связующего вещества – клея. Все это потом прессуют, отсюда и название, в небольшие палочки, а иногда и карандаши, которые по своим свойствам имеют разную твердость.
Сам по себе, прессованный вид угля имеет высокую плотность, за счет чего им можно создавать фактурные насыщенные линии, глубоких черных оттенков.
Из-за своих свойств, прессованный уголь не особо годится для работы на первоначальном этапе создания картины или рисунка. Иными словами, его лучше не использовать в подмалевке или набросках, так как из-за своей плотной текстуры его сложно будет удалить или исправить какие-то моменты.
Зато для самостоятельных работ, выполненных только чисто углем, этот вид материала подходит как нельзя лучше. Глубокий, яркий и насыщенный черный цвет, поможет вам создать неповторимую графическую работу, которая будет радовать вас долгие годы.
Древесный (натуральный) уголь
Этот вид угля изготавливается из древесины разных пород деревьев. Обычно в производстве используют ивовые прутья – они идеально подходят как для брусков, так и для карандашей. Древесный уголь также производят путем обжига в герметичном пространстве при довольно высоких температурах. Только обжигают уже не крошку, а цельную ветку. Затем, из них создают либо карандаши, которыми удобно прорисовывать мелкие детали, либо, оставляют в виде угольных палочек, которые идеально подходят для растушёвки.
По текстуре этот вид угля достаточно легкий, поэтому по бумаге будет идти хорошо, создавая плавные переходы света и тени.
Как правильно выбрать уголь для рисования
Теперь давайте поговорим о том, как выбрать уголь для создания художественных работ.
Все мои ученики знают уже это самое основное правило, которым нужно руководствоваться при выборе материалов. Даже, если быть точной, их существует несколько:
- Покупайте материалы, исходя из цели вашей работы;
- Покупайте материалы хорошего качества;
- Не стремитесь купить сразу все материалы, не разобравшись какие для чего нужны.
Придерживаясь этих простых правил, вы всегда сможете подобрать нужные вам материалы, без особого ущерба для кошелька.
Что же касается художественного угля для рисования, то раньше художники его сами изготавливали, теперь же, благодаря огромному ассортименту в магазинах, можно легко купить готовый уголь.
Конечно, чтобы научиться правильно подбирать уголь, нужно попробовать порисовать разными вида и даже марками. Кстати, среди основных марок вы наверняка увидите уже знакомые вам по другим художественным материалам, марки.
Уголь фирмы «Koh-i-Noor» бывает, как натуральным (древесным), так и прессованным. Легко ложится на бумагу и не требует от художника слишком сильного нажатия для получения интенсивных и насыщенных оттенков.
Чуть дешевле, но не менее качественный – художественный уголь марки «Гамма». Этот уголь идеально подходит для студентов и новичков, из-за своей демократической стоимости и хороших свойствах.
Если же вы уже дошли до определенного уровня в рисовании углем, попробуйте уголь марки «Faber Castlle» – он очень хорошо растушевывается и стирается с бумаги без особых усилий.
Не забывайте о моем первом правиле – всегда выбирать материалы, учитывая, что вы будете с ними делать. Так, например, если в вашей работе будет очень много мелких деталей, прорисовка и штриховка, то лучше отказаться от брусочков в пользу карандашей. Кроме того, их удобней точить, и они не будут крошиться и оставлять грязные пятна на белой бумаге. Ну а для заполнения больших пространств, конечно же, лучше взять мягкий брусочек угля, который вы также сможете потом легко растушевывать.
Заключение
Теперь вы знаете, что такое уголь в рисовании, как его можно использовать и главное, правильно выбирать. Вам нужно:
- Определиться с целью работы;
- Посмотреть основные этапы;
- Учесть сколько вы сможете потратить на материалы;
- Освоить теорию – пройти мастер-класс или записаться на курс.
Кстати, иногда меня спрашивают, как называется уголь для рисования? Вообще, он так и называется – художественный уголь и, бывает двух видов: натуральный, или, древесный, и прессованный.
Иногда происходит путаница, и новички считают, что уголь – это тоже самое, что и соус в рисовании. Хотя, это довольно разные материалы, имеющие некоторые сходства. Но об этом мы поговорим уже в другой статье и на моем онлайн-курсе «Портрет карандашом».
Если вам понравилась статья, смело ставьте 5 звезд!
Уголь | Использование, типы, загрязнение и факты
битуминозный уголь
Смотреть все СМИ
- Ключевые люди:
- Э. Ф. Шумахер
Фридрих Флик
Уильям Стэнли Джевонс
- Похожие темы:
- добыча угля
битуминозный уголь
полубитуминозный уголь
антрацит
бурый уголь
Просмотреть весь связанный контент →
Сводка
Прочтите краткий обзор этой темы
уголь , одно из наиболее важных первичных ископаемых видов топлива, твердый богатый углеродом материал, обычно коричневого или черного цвета, чаще всего встречающийся в слоистых осадочных отложениях.
Уголь определяется как содержащий более 50 процентов по весу (или 70 процентов по объему) углеродистого вещества, образующегося в результате уплотнения и затвердевания измененных растительных остатков, а именно торфяных отложений. Различные разновидности углей возникают из-за различий в видах растительного материала (тип угля), степени углефикации (марка угля) и диапазоне примесей (марка угля). Хотя большая часть углей залегает в слоистых осадочных отложениях, позднее эти отложения могут подвергаться воздействию повышенных температур и давлений, вызванных магматическими интрузиями или деформациями во время горообразования (т. е. процессов горообразования), что приводит к развитию антрацита и даже графита. Хотя концентрация углерода в земной коре не превышает 0,1 процента по массе, он необходим для жизни и является основным источником энергии человечества.
В этой статье рассматриваются геологическое происхождение, структура и свойства угля, его использование на протяжении всей истории человечества и современное распространение в мире. Для обсуждения процесса добычи угля см. статью «Добыча угля». Для более полного рассмотрения процессов сжигания угля см. статью «Утилизация угля».
История использования угля
В древние времена
Открытие использования огня помогло отличить людей от других животных. Первым топливом были в основном древесина (и полученный из нее древесный уголь), солома и высушенный навоз. Ссылки на раннее использование угля скудны. Аристотель говорил о «телах, в которых больше земли, чем дыма», и называл их «угольными субстанциями». (Следует отметить, что библейские ссылки на уголь относятся к древесному углю, а не к каменному углю.) Китайцы использовали уголь в коммерческих целях задолго до того, как он стал использоваться в Европе. Хотя достоверных данных нет, уголь из шахты Фушунь на северо-востоке Китая, возможно, использовался для выплавки меди еще в 1000 г. до н.э. Говорят, что камни, используемые в качестве топлива, производились в Китае во времена династии Хань (206 г. до н. э. – 220 г. н. э.).
Угольный пепел, найденный среди римских руин в Англии, свидетельствует о том, что римляне знали об использовании угля до 400 г. н.э. Первое документальное доказательство того, что уголь добывали в Европе, предоставил монах Рейньер из Льежа, который писал (около 1200 г.) о черной земле, очень похожей на древесный уголь, используемый мастерами по металлу. Многие упоминания о добыче угля в Англии и Шотландии, а также на европейском континенте стали появляться в трудах 13 века. Однако уголь использовался только в ограниченных масштабах до начала 18 века, когда Авраам Дарби из Англии и другие разработали методы использования в доменных печах и горнах кокса, сделанного из угля. Последовательные металлургические и инженерные разработки, в первую очередь изобретение Джеймсом Уаттом паровой машины, работающей на угле, породили почти ненасытный спрос на уголь.
В Новом Свете
До американской революции большая часть угля, используемого в американских колониях, поступала из Англии или Новой Шотландии. Однако нехватка военного времени и потребности производителей боеприпасов стимулировали небольшие американские угледобывающие предприятия, такие как в Вирджинии на реке Джеймс недалеко от Ричмонда. К началу 1830-х горнодобывающие компании появились вдоль рек Огайо, Иллинойс и Миссисипи, а также в районе Аппалачей. Как и в европейских странах, введение паровоза дало колоссальный импульс американской угольной промышленности. Продолжающееся расширение промышленной деятельности в США и Европе способствовало дальнейшему использованию угля.
Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.
Подпишитесь сейчас
Современное использование
Уголь как источник энергии
Уголь является богатым природным ресурсом, который можно использовать в качестве источника энергии, в качестве химического источника, из которого получают многочисленные синтетические соединения (например, красители, масла, воски, фармацевтические препараты). , и пестициды) могут быть получены и при производстве кокса для металлургических процессов. Уголь является основным источником энергии при производстве электроэнергии с использованием пара. Кроме того, при газификации и сжижении угля получают газообразное и жидкое топливо, которое можно легко транспортировать (например, по трубопроводу) и удобно хранить в резервуарах. После колоссального роста использования угля в начале 2000-х годов, который в основном был обусловлен ростом экономики Китая, мировое потребление угля достигло своего пика в 2012 году. С тех пор потребление угля неуклонно снижалось, что в значительной степени компенсировалось увеличением потребления природного газа.
Конверсия
В общем, уголь можно рассматривать как углеводород с дефицитом водорода с отношением водорода к углероду около 0,8 по сравнению с отношением жидких углеводородов около 2 (для пропана, этана, бутана и других форм природного газа). газ) и отношение газообразных углеводородов около 4 (для бензина). По этой причине любой процесс, используемый для преобразования угля в альтернативное топливо, должен включать водород (либо напрямую, либо в виде воды).
Газификация относится к преобразованию угля в смесь газов, включая монооксид углерода, водород, метан и другие углеводороды, в зависимости от соответствующих условий. Газификация может осуществляться либо на месте, либо на перерабатывающих предприятиях. Газификация на месте осуществляется путем контролируемого неполного сжигания угольного пласта под землей с добавлением воздуха и пара. Газы удаляются и могут сжигаться для производства тепла или электроэнергии, или они могут использоваться в качестве синтез-газа при непрямом сжижении или производстве химикатов.
Сжижение угля, т. е. любой процесс превращения угля в жидкие продукты, напоминающие сырую нефть, может быть прямым или непрямым (т. е. с использованием газообразных продуктов, полученных при разрушении химической структуры угля). Для сжижения используются четыре основных метода: (1) пиролиз и гидрокарбонатизация (уголь нагревают в отсутствие воздуха или в токе водорода), (2) экстракция растворителем (угольные углеводороды выборочно растворяются и добавляется водород для получения желаемого продукта). жидкости), 3) каталитическое сжижение (гидрирование происходит в присутствии катализатора, например хлорида цинка) и 4) непрямое сжижение (монооксид углерода и водород объединяют в присутствии катализатора).
Уголь | Использование, типы, загрязнение и факты
битуминозный уголь
Смотреть все СМИ
- Ключевые люди:
- Э. Ф. Шумахер
Фридрих Флик
Уильям Стэнли Джевонс
- Похожие темы:
- добыча угля
битуминозный уголь
полубитуминозный уголь
антрацит
бурый уголь
Просмотреть весь связанный контент →
Сводка
Прочтите краткий обзор этой темы
уголь , одно из наиболее важных первичных ископаемых видов топлива, твердый богатый углеродом материал, обычно коричневого или черного цвета, чаще всего встречающийся в слоистых осадочных отложениях.
Уголь определяется как содержащий более 50 процентов по весу (или 70 процентов по объему) углеродистого вещества, образующегося в результате уплотнения и затвердевания измененных растительных остатков, а именно торфяных отложений. Различные разновидности углей возникают из-за различий в видах растительного материала (тип угля), степени углефикации (марка угля) и диапазоне примесей (марка угля). Хотя большая часть углей залегает в слоистых осадочных отложениях, позднее эти отложения могут подвергаться воздействию повышенных температур и давлений, вызванных магматическими интрузиями или деформациями во время горообразования (т. е. процессов горообразования), что приводит к развитию антрацита и даже графита. Хотя концентрация углерода в земной коре не превышает 0,1 процента по массе, он необходим для жизни и является основным источником энергии человечества.
В этой статье рассматриваются геологическое происхождение, структура и свойства угля, его использование на протяжении всей истории человечества и современное распространение в мире. Для обсуждения процесса добычи угля см. статью «Добыча угля». Для более полного рассмотрения процессов сжигания угля см. статью «Утилизация угля».
История использования угля
В древние времена
Открытие использования огня помогло отличить людей от других животных. Первым топливом были в основном древесина (и полученный из нее древесный уголь), солома и высушенный навоз. Ссылки на раннее использование угля скудны. Аристотель говорил о «телах, в которых больше земли, чем дыма», и называл их «угольными субстанциями». (Следует отметить, что библейские ссылки на уголь относятся к древесному углю, а не к каменному углю.) Китайцы использовали уголь в коммерческих целях задолго до того, как он стал использоваться в Европе. Хотя достоверных данных нет, уголь из шахты Фушунь на северо-востоке Китая, возможно, использовался для выплавки меди еще в 1000 г. до н.э. Говорят, что камни, используемые в качестве топлива, производились в Китае во времена династии Хань (206 г. до н. э. – 220 г. н. э.).
Угольный пепел, найденный среди римских руин в Англии, свидетельствует о том, что римляне знали об использовании угля до 400 г. н.э. Первое документальное доказательство того, что уголь добывали в Европе, предоставил монах Рейньер из Льежа, который писал (около 1200 г. ) о черной земле, очень похожей на древесный уголь, используемый мастерами по металлу. Многие упоминания о добыче угля в Англии и Шотландии, а также на европейском континенте стали появляться в трудах 13 века. Однако уголь использовался только в ограниченных масштабах до начала 18 века, когда Авраам Дарби из Англии и другие разработали методы использования в доменных печах и горнах кокса, сделанного из угля. Последовательные металлургические и инженерные разработки, в первую очередь изобретение Джеймсом Уаттом паровой машины, работающей на угле, породили почти ненасытный спрос на уголь.
В Новом Свете
До американской революции большая часть угля, используемого в американских колониях, поступала из Англии или Новой Шотландии. Однако нехватка военного времени и потребности производителей боеприпасов стимулировали небольшие американские угледобывающие предприятия, такие как в Вирджинии на реке Джеймс недалеко от Ричмонда. К началу 1830-х горнодобывающие компании появились вдоль рек Огайо, Иллинойс и Миссисипи, а также в районе Аппалачей. Как и в европейских странах, введение паровоза дало колоссальный импульс американской угольной промышленности. Продолжающееся расширение промышленной деятельности в США и Европе способствовало дальнейшему использованию угля.
Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.
Подпишитесь сейчас
Современное использование
Уголь как источник энергии
Уголь является богатым природным ресурсом, который можно использовать в качестве источника энергии, в качестве химического источника, из которого получают многочисленные синтетические соединения (например, красители, масла, воски, фармацевтические препараты). , и пестициды) могут быть получены и при производстве кокса для металлургических процессов. Уголь является основным источником энергии при производстве электроэнергии с использованием пара. Кроме того, при газификации и сжижении угля получают газообразное и жидкое топливо, которое можно легко транспортировать (например, по трубопроводу) и удобно хранить в резервуарах. После колоссального роста использования угля в начале 2000-х годов, который в основном был обусловлен ростом экономики Китая, мировое потребление угля достигло своего пика в 2012 году. С тех пор потребление угля неуклонно снижалось, что в значительной степени компенсировалось увеличением потребления природного газа.
Конверсия
В общем, уголь можно рассматривать как углеводород с дефицитом водорода с отношением водорода к углероду около 0,8 по сравнению с отношением жидких углеводородов около 2 (для пропана, этана, бутана и других форм природного газа). газ) и отношение газообразных углеводородов около 4 (для бензина). По этой причине любой процесс, используемый для преобразования угля в альтернативное топливо, должен включать водород (либо напрямую, либо в виде воды).
Газификация относится к преобразованию угля в смесь газов, включая монооксид углерода, водород, метан и другие углеводороды, в зависимости от соответствующих условий. Газификация может осуществляться либо на месте, либо на перерабатывающих предприятиях. Газификация на месте осуществляется путем контролируемого неполного сжигания угольного пласта под землей с добавлением воздуха и пара. Газы удаляются и могут сжигаться для производства тепла или электроэнергии, или они могут использоваться в качестве синтез-газа при непрямом сжижении или производстве химикатов.
Сжижение угля, т. е. любой процесс превращения угля в жидкие продукты, напоминающие сырую нефть, может быть прямым или непрямым (т. е. с использованием газообразных продуктов, полученных при разрушении химической структуры угля). Для сжижения используются четыре основных метода: (1) пиролиз и гидрокарбонатизация (уголь нагревают в отсутствие воздуха или в токе водорода), (2) экстракция растворителем (угольные углеводороды выборочно растворяются и добавляется водород для получения желаемого продукта). жидкости), 3) каталитическое сжижение (гидрирование происходит в присутствии катализатора, например хлорида цинка) и 4) непрямое сжижение (монооксид углерода и водород объединяют в присутствии катализатора).