Nejkontroverznější kámen - uhlí

Je jedním z nejstarších využívaných kamenů. Umožnil rozvoj civilizace. Nenávidí ho ekologističtí aktivisté. Jak vznikalo uhlí? Tvoří se dnes na naší planetě nové? (délka blogu 5 min.)

Definice říká, že uhlí je sedimentová hornina. Vznikalo nahromaděním a následnou přeměnou odumřelých částí pravěkých stromů a rostlin. 

Přitom se černé a hnědé uhlí liší jen svým stářím a složením. Oba druhy totiž vznikaly stejným procesem. 

Černé uhlí je současníkem dinosaurů. Přesněji - je dokonce starší než první z nich. Rostliny, ze kterých postupně vznikalo černé uhlí, rostly na Zemi před 250 - 350 miliony roky. 

Hnědé uhlí je daleko mladší - jeho vznik spadá do doby, kdy už dinosauři na naší planetě nežili. I ono je ale daleko starší než celá lidská rasa. Pokud budeme považovat za počátek existence lidí na naší planetě dobu před dvěma miliony let, je dokonce i to nejmladší hnědé uhlí 10x starší než my. 

Jak uhlí vznikalo - a tvoří se dodnes?

Pravěké kapradiny, přesličky a jiné rostliny vytvářely v pravěku husté a bažinaté lesy. V tehdejším prostředí a klimatu tu  měly optimální podmínky k růstu, což mělo logicky za následek nadprodukci biomasy. Ta se po odumření hromadila v bažinaté půdě. Pod vodou, kam se odumřelé části rostlin dostaly, nemůže probíhat rozklad organické hmoty stejně dobře jako na vzduchu. Vrstvy nerozložené biomasy se pak prokládaly bahnem a sedimenty - na které se ukládaly další vrstvy biomasy. Výsledkem byl silný nános, který klesal do větších hloubek, kde na něj začala působit vyšší teplota a tlak. 

To byly nakonec také zásadní parametry pro přeměnu původních rostlin na to, čemu dnes říkáme uhlí. 

Vysoký tlak a teplota odštěpuje z původních uhlovodíků (ze kterých se skládal uložený materiál) vodík a kyslík, takže v optimálním případě zůstane jen uhlíková matrice. V reálných podmínkách v materiálu v ní samozřejmě zůstalo ještě něco málo vody a minerálních látek, přítomných v někdejším bahnu. 

Čím déle trval proces přeměny biomasy, tím méně kyslíku a vodíku uhlí obsahuje. Nejprve vznikala rašelina, poté hnědé uhlí, černé uhlí a nakonec grafit.

Novější výzkumy dokonce naznačují, že tvorba černého uhlí byla v tehdejším prostředí obzvláště úspěšná také díky nedostatku organismů rozkládajících dřevo. Byly to právě hnilobné plísně, které se objevily před zhruba 300 miliony roky, kdo ukončil zlatou éru tvorby uhlí na naší planetě. Díky jejím aktivitám se dřevo rozloží a jeho chemické prvky se zapojí do koloběhu uhlíku v přírodě dříve, než stihne klesnout do velké hloubky, kde by se přeměnilo na uhlí. 

To nejspíš odpoví na otázku o možnosti dalšího vzniku uhlí v dnešní době. Máme na planetě dostatek obřích pralesů s optimálními podmínkami pro vznik biomasy? Mají šanci se chránit před plísněmi? 

Poměr mezi množstvím uhlíku a příměsemi je onen parametr, který určuje, o jaký druh uhlí se vlastně jedná. Černé uhlí obsahuje 78 až 90% uhlíku a má nejtmavší barvu. Zatímco rašelina se skládá z 55 až 64% uhlíku, má hnědé uhlí obsah uhlíku 60 až 75%. 

Také barva vrypu je odpovídající - černá nebo hnědá. Pokud se vám tedy dostane do rukou kus uhlí u kterého si nejste jistí - rýpněte do něj tvrdým předmětem. 

Z principu věci se hnědé uhlí nachází v nepříliš velkých hloubkách a těží se proto často v povrchových lomech. Černé uhlí, které vznikalo daleko dříve, se nachází ve větších hloubkách. 

Pokud máte opravdu štěstí, můžete v uhlí nalézt dokonce i zkameněliny. Spíše se vám to ale povede u černé varianty hořlavého kamene, který se měl stát základem naší moderní civilizace. 

Šungit - jiné uhlí

Uhlí ale může být ještě zajímavější. Druh, který se jmenuje šungit, má zvláštní strukturu. Skládá se z mikroskopických globulí, malých kuliček o velikosti několika nanometrů. Je staré kolem dvou miliard roků. Vědci si dlouho lámali hlavu, z čeho vlastně mohlo vznikat. Původní představy vycházely z toho, že se jedná o usazeniny, tvořené prastarými bakteriemi. Novější výzkumy ale potvrzují, že tento zajímavý materiál mohl stejně tak vznikat vysrážením uhlíkových sazí při hoření metanu, unikajícího z podzemí. Šlo by tedy o čistě anorganický materiál, který jen jako uhlí vypadá. Někdy skrývají i úplně obyčejné materiály nečekaná překvapení. 

Další informace zde:https://www.pflanzenforschung.de/de/pflanzenwissen/journal/pilzgenome-enthuellen-die-evolution-des-ligninabbaus-1817