Cărbunele concurează în primul rând pe piață pentru combustibilii pentru cazane cu costuri reduse. Cărbunele este, de asemenea, caracterizat printr-un conținut relativ scăzut de energie pe unitate de greutate (cel mult două treimi din cel al uleiului rezidual). În consecință, transportul eficient și cu costuri reduse este esențial pentru competitivitatea cărbunelui.

cărbune

TRANSPORTUL OCEANIC

Comerțul mondial cu cărbune a totalizat 576 milioane tone (524 milioane tone) în 1998, din care 523 milioane tone (476 milioane tone) expediate în nave maritime. Transporturile de cărbune utilizează aceleași nave vrac uscate care transportă alte mărfuri vrac, cum ar fi minereu de fier și bauxită, astfel încât tarifele navelor pentru transporturile de cărbune sunt ostatice forțelor pieței mai largi. Cu toate acestea, modelul ciclic observabil în ratele navelor deghizează tendința pe termen lung în care ratele au variat puțin în termeni nominali. De exemplu, ratele de cărbune la fața locului în perioada 1998-1999 au fost aproximativ aceleași ca la mijlocul anilor 1980, variind între 5 și 10 USD pe tonă.

Cărbunele este, în general, expediat fie în nave capabile să traverseze Canalul Panama (nave Panamax de 60.000 dwt), fie transportatori de Capesize de 200.000 dwt și mai mult. Navele pot fi proiectate pentru auto-descărcare sau pot fi purtători „fără angrenaje” care necesită echipamente de manipulare în vrac pe uscat.

TRANSPORTUL CU BARGA

Barje care transportă cărbune se mișcă în remorci de cincisprezece până la patruzeci de barje, trase de o singură remorcă de 2.000 până la 10.000 CP. O barjă de dimensiuni „jumbo” transportă 1.800 de tone (1.633 tone) de cărbune, astfel încât o remorcare mare poate deplasa 72.000 tone (65.304 tone) de cărbune, până la cinci trenuri unitare. Aceste volume mari duc la economii de scară semnificative. Tarifele de barjă pot rula (pe bază de cost pe kilometru sau cost pe kilometru) un sfert sau mai puțin din tarifele feroviare.

Variabila principală a costului în transporturile cu barjă este combustibilul; o remorcă de dimensiuni medii poate consuma zilnic 5000 gal (18,9 kl) de motorină. Transporturile cu barje sunt, de asemenea, dependente de condițiile meteorologice; apele scăzute sau râurile și canalele înghețate pot opri transporturile. La fel ca în cazul navelor oceanice, barjele care transportă cărbunele transportă și alte mărfuri în vrac, ceea ce face ca tarifele și disponibilitatea barjelor pentru transporturile de cărbune să depindă de condițiile de pe alte piețe. Revizuirile (de exemplu, expedierea unei mărfuri către un terminal și returnarea cu un produs diferit) pot reduce substanțial ratele de cărbune.

Barjele primesc cărbune la un doc către care cărbunele este inițial transportat pe calea ferată sau camion. Aceste instalații de încărcare pot juca un rol important în sistemul de aprovizionare cu cărbune ca situri intermediare de depozitare și oferind facilități în care pot fi amestecați diferiți cărbuni într-un produs personalizat.

TRANSPORT FEROVIAR

Cărbunele transportat pe cale ferată este transportat în mod obișnuit în trenuri unitare care operează într-un serviciu de navetă dedicat între o mină și o destinație. Trenurile unitare care operează în vestul Statelor Unite și Canada sunt formate din 100 până la 120 de vagoane ușoare din aluminiu care transportă peste 121 tone (110 tone) de cărbune bucată, sau mai mult de 14.000 tone (12.700 tone) pe tren. În anii 1990, puterea distribuită (DP) a intrat pe scară largă în vestul Statelor Unite. În acest sistem, un motor controlat de la distanță este pus în mijlocul unui tren, permițând o tracțiune și un control mai mare al mișcării trenului. Trenurile DP pot fi formate din 135 de vagoane și reprezintă cea mai eficientă metodă de transport feroviar de cărbune.

Productivitatea căilor ferate a crescut dramatic de la mijlocul anilor '70. În parte, aceasta reflectă reforma practicilor de muncă învechite, dar sofisticarea tehnică a industriei feroviare este rareori apreciată. Sistemele moderne folosesc sisteme de control centralizat al traficului cu microunde (CTC) pentru a deplasa trenurile în siguranță cu o distanță minimă între trenuri, permițând creșteri substanțiale ale capacității sistemului. Locomotivele electrice diesel moderne se bazează pe tehnologia microprocesorului și a motorului cu curent alternativ pentru a oferi o putere sporită (clasa 6.000 CP) și o tracțiune mai mare, permițând a două sau trei motoare să facă treaba a cinci modele anterioare. Toate aspectele sistemului feroviar, de la operațiuni la facturare, depind în mare măsură de procesarea computerizată.

Deoarece sistemele feroviare prezintă economii de scară, există o tendință spre consolidare manifestată fie în proprietatea statului, fie prin fuzionarea sistemelor proprietate privată într-o mână de concurenți. Barierele ridicate de intrare în activitatea feroviară permit exercitarea puterii de monopol asupra tarifelor pentru clienții cu acces feroviar unic. Aceasta a fost o problemă persistentă în țările cu industrii feroviare dereglementate, cum ar fi Statele Unite și Canada. Evaluarea plângerilor minelor de cărbune și a consumatorilor au fost frecvente în aceste țări. Pe de altă parte, căile ferate au avut dificultăți în a câștiga profituri adecvate ale investițiilor, din cauza concurenței intermodale, a cerințelor grele de investiții de capital și a altor factori. Tensiunea dintre cererile expeditorilor pentru tarife mici și servicii de înaltă calitate și eforturile feroviare pentru a îmbunătăți profitabilitatea, a fost o controversă politică în secolul al XIX-lea și continuă să fie o problemă nerezolvată de politici publice la începutul secolului al XXI-lea.

TRANSPORTUL CU CAMION

Transportul cu camionul este folosit pentru a muta cărbunele către un transportator pentru a fi plasat pe un transportator de apă sau feroviar sau pentru expedierea directă către client. Camioanele au avantajul flexibilității de rutare și a cerințelor modeste de capital, dar cărbunele poate fi transportat economic pentru cel mult aproximativ 100 de mile (160 km) într-o singură direcție sau mai puțin, datorită costului unitar ridicat al mutării unui produs de valoare mică într-un spațiu relativ mic. loturi.

Vehiculele care transportă cărbune sunt de obicei camioane cu basculantă cu o capacitate de transport de aproximativ 25 până la 50 de tone (22,7 până la 45,4 tone), în funcție de condițiile rutiere locale și de reglementările de siguranță. În anii 1990, s-au făcut pași spre creșterea productivității operațiunilor de camioane, cum ar fi vehiculele cu capacitate mai mare. Dar, deși aceste îmbunătățiri au îmbunătățit capacitatea camioanelor de a concura cu căile ferate pentru curse scurte, ele nu au mărit în mod semnificativ raza maximă în care navele-camion sunt economice.

CONDUCTE DE MÂNCUR DE CĂRBUNI

Conductele de suspensie de cărbune au fost discutate pe larg, dar puține conducte de suspensie au fost construite. În plus față de operațiunea Black Mesa din Arizona, Uniunea Sovietică a construit o conductă de 38 de mile (61 km) și o conductă de 108 mile (173 km) din Ohio, în 1963, după șase ani de funcționare. Este discutabil în ce măsură utilizarea limitată a conductelor de nămol se datorează economiei sau opoziției politice a transportatorilor feroviari și a intereselor legate de drepturile la apă.

Cea mai reușită operațiune de șlam este conducta dedicată care deservește stația de generare Mohave de 1.580 MW din sudul Nevada. Fabrica primește tot cărbunele printr-o conductă de 437 km construită în 1970, care provine din mina Black Mesa din Arizona. Cărbunele măcinat grosier este amestecat cu apă (nămolul este de aproximativ 47% în greutate solide) și pompat printr-o țeavă de 18 inci (46 cm). La uzină cărbunele este deshidratat cu ajutorul centrifugelor. Conducta are o capacitate de aproximativ 5 milioane de tone (4,5 milioane de tone) anual.

DEPOZITARE ȘI OXIDARE

Depozitarea este necesară în mai multe puncte din lanțul de aprovizionare cu cărbune. Deoarece cărbunele este transportat în loturi (de exemplu, un tren unitar sau o navă), mai degrabă decât deplasat continuu printr-o rețea, cum ar fi gazul natural, lanțul de aprovizionare trebuie să adapteze supratensiuni și pauze la cerere la mină; la docul de origine și de primire sau portul pentru transportul apei; și la utilizatorul final, cum ar fi o centrală electrică. Valul global de privatizare și dereglementare, în special în sectorul electric, a crescut presiunea asupra managerilor de logistică pentru a face lanțul de aprovizionare cu cărbune cât mai fără probleme pentru a minimiza cantitatea de cărbune stocată în orice moment. Cărbunele stocat leagă fondul de rulment și, după cum se discută mai jos, se poate deteriora și crea pericole pentru siguranță

Aproximativ 2,5 milioane de tone (2,3 milioane de tone) de cărbune sunt arse zilnic în S.U.A. centrale electrice. Acest lucru este echivalent cu aproximativ 21.000 de vagoane în tranzit, deci este evident că coordonarea producției și a consumului nu este o sarcină ușoară. Accidentele, grevele feroviare, dezastrele naturale (de exemplu, inundațiile care elimină podurile și liniile ferate) și vremea severă (de exemplu, înghețurile adânci ale râurilor care opresc traficul cu barje) pot perturba grav livrările pentru clienții de utilități dependenți de o aprovizionare fiabilă cu cărbune pentru sarcina de bază plante. Cu toate acestea, pentru a reduce costurile SUA utilitățile au redus semnificativ nivelurile de inventar tipice în timp. În timp ce un inventar al cărbunelui de nouăzeci de zile de aprovizionare a fost odată tipic, inventarele sunt acum frecvent în intervalul de treizeci până la patruzeci și cinci de zile.

Un alt motiv pentru a menține stocurile scăzute este potențialul pentru probleme de stocare. Cărbunele depozitat trebuie manipulat cu atenție. Cărbunele stocat necorespunzător se poate oxida (vremea), provocând pierderea conținutului de căldură. Și dacă se lasă să se acumuleze căldură într-o grămadă de cărbune stagnantă (sau într-un vas, șlep sau vagon), cărbunele se poate aprinde de la sine. Autoaprinderea este în special un risc cu cărbuni subbituminosi de calitate inferioară și lignit. Pentru a evita oxidarea, grămezile de cărbune ar trebui să fie rotite frecvent, astfel încât să se poată degaja căldura, iar grămezile ar trebui să fie ambalate și modelate pentru a reduce la minimum expunerea.

Stan M. Kaplan

BIBLIOGRAFIE

Fieldston Company, Inc. (1996). Manual de transport al cărbunelui Fieldston: 1996–97. Washington, DC: Autor.

Schmidt, R. D. (1979). Cărbunele în America: o enciclopedie a rezervelor, producției și utilizării. New York: McGraw-Hill.

Singer, J. G., ed. (1981). Combustie: sisteme de alimentare cu fosile. Windsor, Conn.: Combustion Engineering Company.