A hulha é um tipo de carvão mineral ou carvão natural, gerado há milhões de anos, que se forma a partir da fossilização da madeira soterrada. Visto que é originado da decomposição de matéria orgânica, o carvão mineral é considerado um combustível fóssil, assim como o petróleo e o gás natural, que juntos representam mais de 75% da matriz energética mundial.
A madeira é formada basicamente por compostos formados por átomos de carbono, oxigênio e hidrogênio. Mas com o passar do tempo, ela vai eliminando água, metano e gás carbônico, enriquecendo-se em carbono. Desse modo, forma-se o carvão mineral.
Existem quatro tipos de carvões minerais formados da madeira, que são: turfa, linhito, hulha e antracito. A hulha é a segunda mais rica em carbono, apresentando uma porcentagem de 80%, ficando atrás apenas do antracito que tem uma porcentagem em carbono de 98%.
A hulha geralmente é extraída (imagem acima) e passa por um processo de destilação seca na ausência de ar, obtendo-se três frações de importantes usos comerciais:
1. Fração gasosa:
1.1. Constituição:
Gás hidrogênio (H2) = 49%;
Metano (CH4) = 34%;
Monóxido de carbono (CO) = 8%.
1.2 – Aplicações:
Era usada antigamente em lampiões a gás para iluminar as ruas. Hoje é usada como combustível doméstico e industrial.
2. Fração líquida:
2.1. Constituição: Divide-se em duas partes:
- Águas amoniacais: essa parte é clara e menos densa, sendo composta de substâncias nitrogenadas, tais como aminas, hidróxido de amônio e sais de amônio;
- Alcatrão de hulha: parte escura e mais densa, sendo formada de compostos aromáticos, tais como o benzeno, o tolueno, o fenol, o naftaleno e a anilina.
2.2 – Aplicações:
- Águas amoniacais: usada na fabricação de fertilizantes agrícolas e na preparação de ácido nítrico;
- Alcatrão de hulha: essa mistura pode ser separada por meio de destilação fracionada em cinco frações: óleo leve, óleo médio, óleo pesado, óleo de antraceno e piche. Os óleos mencionados são usados na fabricação de plásticos, tintas, produtos de limpeza e medicamentos. Além disso, seus componentes podem ser separados e usados em outros processos físicos e químicos específicos. Já o piche é usado principalmente na pavimentação de ruas, na produção de metais e em impermeabilizações.
3. Fração sólida:
3.1. Constituição:
Resíduo sólido amorfo constituído de carvão coque;
3.2 – Aplicações:
Sua principal aplicação é para a obtenção de ferro e aço em siderúrgicas.