Turba ( gazon învechit [1] ) este rocă sedimentară liberă care este folosită ca combustibil fosil . Turba se formează în procesul de moarte naturală și degradare incompletă a plantelor de mlaștină în condiții de umiditate excesivă și acces dificil la aer. Aici nu se descompun complet, ca în sol, ci doar parțial, rămășițele lor se acumulează de la an la an. Intensitatea acumulării excesului de umiditate și dezvoltarea procesului de formare a turbei depind de condițiile climatice, geologice, hidrogeologice și geomorfologice.
În regiunile temperate, nordice și subarctice , unde temperaturile de îngheț pentru perioade lungi de iarnă încetinesc descompunerea, turba se formează din mușchi, ierburi, arbuști și copaci mici. În tropicele umede, se formează din arbori de pădure tropicală (frunze, ramuri, trunchiuri și rădăcini) la temperaturi ridicate aproape constante.
În aparență, turba în stare naturală este o masă relativ omogenă de negru sau maro închis în diverse nuanțe în compoziție și culoare. Cu un grad scăzut de descompunere, turba în aspect este o masă fibroasă de culoare galben deschis, cu țesuturi vegetale bine conservate. Turba foarte descompusă este o masă stratificată sau pământoasă de culoare maro închis și negru [2] .
Turba are multe întrebuințări: în sectorul energetic ca combustibil pentru producerea de energie electrică, căldură în centrale electrice sau direct ca sursă de căldură în scopuri industriale, rezidențiale și alte scopuri; în horticultură și agricultură ca îngrășământ; în tehnologie chimică și medicină pentru producerea de cărbune activ, rășini și ceară, medicamente etc.
Ca combustibil, turba este din punct de vedere chimic și geologic cel mai tânăr combustibil solid fosil și are un randament ridicat de volatile V g = 70%, umiditate mare W p = 40 ... 50%, conținut moderat de cenușă A c = 5 ... 10% , ardere la căldură scăzută Q p n \u003d 8,38 ... 10,47 MJ / kg (cea mai mare putere calorică a masei organice este de 21,4 ... 24,7 MJ / kg). Cantitatea de carbon din masa combustibilă (fără umiditate și cenușă) este de aproximativ 58% [3] .
Potrivit diverselor estimări, în lume există între 250 și 500 de miliarde de tone de turbă (în termeni de 40% umiditate ), aceasta acoperă aproximativ 3% din suprafața terenului. În același timp, în emisfera nordică există mai multă turbă decât în cea sudică; conținutul de turbă crește odată cu mișcarea spre nord, iar proporția de turbării înalte crește și ea. Astfel, în Germania suprafața turbării este de 4,8%, în Suedia - 14%, în Finlanda - 30,6%. În Rusia , ponderea terenurilor ocupate de turbării ajunge la 31,8% în regiunea Tomsk ( mlaștini Vasyugan ) și 12,5% în regiunea Vologda . Există, de asemenea, un număr mare de zăcăminte de turbă în Republica Karelia, Republica Komi, o serie de regiuni vestice (în special în regiunile Ryazan, Moscova, Vladimir). În Ucraina sunt disponibile rezerve suficiente de turbă (depozit Morochno-1). Există, de asemenea, rezerve mari de turbă în Indonezia , Canada , Belarus , Irlanda , Marea Britanie și un număr de state din SUA [4] .
Potrivit Canadian Peat Resources (2010), Canada ocupă primul loc în lume în ceea ce privește rezervele de turbă (170 de miliarde de tone), Rusia ocupă locul al doilea (150 de miliarde de tone) [5] .
Reînnoirea turbei în Rusia este estimată la 260-280 de milioane de tone pe an [6] .
Solul de turbă și humusul de turbă , folosite în horticultură și floricultura decorativă , sunt recoltate din turbă înaltă, mai rar din turbă descompusă de joasă [7] .
Turba îmbunătățește fertilitatea solului. Pentru a fi utilizate ca componentă a amestecurilor de sol pentru plantele de interior și de seră, turba gazonului este intemperat în grămezi joase și largi timp de trei ani, deoarece turba proaspăt săpată conține substanțe ( acizi ) dăunătoare pentru majoritatea plantelor. Pentru a accelera intemperii și spălarea acizilor, se efectuează lopatări regulate. Amestecuri de sol pe bază de turbă se caracterizează printr-o capacitate semnificativă de umiditate. Într-un amestec cu nisip, solul de turbă este folosit pentru însămânțarea semințelor mici și ca componentă principală în pregătirea amestecurilor de pământ pentru multe plante de pământ protejate.
Conținutul de cenușă al turbei în funcție de capacitatea de cenușă este împărțit în:
Conținutul de cenușă este determinat prin cenusarea unei probe de combustibil într-un cuptor cu mufă și calcinarea reziduului de cenușă la o temperatură de 800–830 °C.
Formarea turbei continuă până în zilele noastre. Turba îndeplinește o funcție ecologică importantă, acumulând produse de fotosinteză și acumulând astfel carbonul atmosferic .
După drenarea depozitului de turbă, datorită accesului de oxigen în turbă, începe activitatea activă a microorganismelor aerobe , descompunându-i materia organică. Acest proces se numește mineralizare , în timpul căruia dioxidul de carbon este eliberat cu o viteză care este cu un ordin de mărime mai mare decât rata de acumulare a acestuia într-o mlaștină netulburată [8] .
Pericolul sunt incendiile de turbă , care pot apărea în turbării drenate.
Pe depozitele de turbă se formează soluri organice de turbă . Conținutul de turbă poate fi observat în orizonturile superioare ale solurilor minerale în timpul îmbinării prelungite cu apă sau în climatele reci.
Când turbăriile sunt inundate de apele rezervorului, uneori apar mase de turbă, formând insule plutitoare .
Originea vegetală a turbei a fost stabilită pentru prima dată de M. V. Lomonosov .
Întrucât turba se acumulează destul de repede și este bine comprimată în timpul degradarii, substanțele introduse în ea se depun în turbării. Suprafața mlaștinei este neuniformă, iar substanțele depuse pe ea sunt de obicei slab respinse de vânt. Datorită putrezirii și comprimării mai mult sau mai puțin uniforme, aceste substanțe pot fi vizibile clar în straturile de turbă compactată [9] .
În timpul erupțiilor vulcanice , cenușa căzută este bine urmărită în turbării, iar materia organică a turbării deasupra și dedesubtul cenușii depuse se pretează la datare prin datare cu radiocarbon . În tefrocronologie , aceasta este o metodă comună de datare a cenușii vulcanice căzute, care este utilizată pe scară largă în Japonia , Kurile , Kamchatka , Insulele Aleutine și Alaska . De asemenea, nisipul este depus în turbării de coastă, care este transportat de valurile de tsunami . În acest fel, pot fi datate erupțiile vulcanice și tsunami-urile mari care au avut loc acum 4000 sau mai mulți ani.
| Caustobioliti (minerale combustibile) | |
|---|---|
| Rând de cărbune | |
| Serii de uleiuri și naftoide | |
| Principalele tipuri de combustibil organic | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Fosil |
| ||||||||
| Regenerabile și biologice | |||||||||
| artificial | |||||||||