Produsul chimic al cărbunelui (compus carbonat, derivat din latinul carbo pentru „cărbune” și chimie) este ramura industrială a chimiei care include studiul și toate procesele tehnice și de conversie a cărbunelui (bituminos, antracit, lignit, grafit sau cărbune) în utilizabil molecule. Inițial, gazul din cărbune (cărbune de gaz a fost utilizat) pentru iluminat și cărbunele produs materie primă: gudron de cărbune ( coaltar pentru vorbitori de limba engleza), o sursă de aromatice substanțe chimice și smoală pentru diverse aplicații, dar XX - lea secol, multe alte molecule de bază au fost trase, folosite la rândul lor pentru a produce multe alte substanțe chimice ( în special materialele plastice ). Acesta este dezvoltat în principal în XX - lea secol.
Principalele tehnici dezvoltate de chimia carbonului au fost inițial gazificarea cărbunelui (prin carbonizare sau încălzirea cărbunelui) și diverse procese de lichefiere ( gudron de cărbune sau hidrocarburi mai ușoare). Printre cele mai noi tehnici în curs de dezvoltare se numără carbonizarea hidrotermală .
În Europa , chimia carbonului industrial apare în secolul al XVI- lea, când cantități crescânde de cărbune sunt îndepărtate din subsol pentru a arde și topi minereul de fier pentru a produce fierul moale , oțelul sau fonta și metalurgia și alte metale se dezvoltă ( cupru , plumb , zinc , etc. ).
În 1684 , John Clayton a descoperit că gazul din cărbunele puternic încălzit era un bun combustibil. Această descoperire, Un experiment privind spiritul cărbunilor , publicată în Philosophical Transactions of the Royal Society , a lansat în Anglia și Statele Unite, apoi în Europa o perioadă de producție a gazului de iluminat, apoi alte molecule extrase din cărbune. produc alte materii prime și secundare.
La fel ca fabricile de sticlă , cărămidă și țiglă , metalurgia consumă rapid prea mult lemn și cărbune pentru a nu duce la defrișarea întregilor regiuni ale Europei. Cărbunele „geologic” înlocuiește apoi rapid cărbunele.
Dar utilizarea cărbunelui pur este complexă, datorită temperaturilor ridicate pe care le generează și datorită subproduselor gazoase, lichide și solide pe care le produce atunci când este încălzit sau ars. Prin urmare, cărbunele este preparat în cocs (prin piroliza cărbunelui tare într-un cuptor lipsit de oxigen, mai întâi prin măiestrie în polizoarele de cocs, conform principiului măcinării cărbunelui) pentru a fi mai ușor de utilizat. Centrele de cocsificare și centralele de gaze sunt astfel asociate cu istoria industrială a substanței chimice a cărbunelui, cărbune pentru încălzirea produsului volatil ușor recuperabil prin condensare: gaz ( dihidrogen , metan și mai multe componente minore care recompensează industria precum acetilena , etilena , oxizii de carbon ), benzen și gudron de cărbune . Cărbunele - mai mult sau mai puțin în funcție de calitatea sa - conține în mod natural minerale ( sulf , acidifiant) și metale toxice ( plumb , mercur , arsenic în special) și urme de uraniu radioactiv și radon ; produce, de asemenea, funingine și cenușă și alte subproduse cancerigene sau mutagene . În Franța, Charbonnages de France a lansat numeroase companii și a încurajat crearea „polului carbochimic” creat de Société des mines de Lens ; la începutul anilor 1920 , pentru prima sinteză a amoniacului în Franța, din hidrogenul recuperat în gazele cuptoarelor de cocsificare, urmat de crearea unei vaste uzine chimice la Mazingarbe pentru a produce polietilenă și stiren; Amoniac fabrica din Wingles (Pas-de-Calais) produce cantități mari de acid azotic și pur nitrați în mare a cererii de către industria de armament și în curând de cele ale sintetice îngrășăminte .
Cu toate acestea, după câteva decenii, carbochimia este aproape peste tot suplinită de produse petrochimice , unde cărbunele se află în industria chimică, ca surse de molecule, înlocuite rapid de petrol și gaze, inclusiv în Europa și Franța în bazinele nordice și în Moselle în special, astfel, publicul larg vede bitum și asfalt înlocuind pasurile și gudronele de cărbune pe suprafețele drumurilor , dar carbochimia persistă într-o parte din Asia și America de Nord, susținută în special de nevoia de cocs. De mai bine de un secol am încercat, de asemenea, să lichefiam cărbunele pentru a-l face un combustibil la fel de practic ca benzina (dar cu subproduse toxice și problematice și, în plus, un refuz al tranziției energetice care evoluează spre o ieșire din combustibilii fosili).
Multe fabrici și laboratoare care aveau ca scop îmbunătățirea cărbunelui și a produselor secundare ale acestuia au fost construite în secolul al XX- lea în câmpurile de cărbune sau în apropierea canalelor și porturilor care primeau barje sau transportatori de cărbune. În Europa, odată cu epuizarea majorității bazinelor miniere, sau ca urmare a profitabilității mai scăzute în fața concurenței din țările asiatice , cele mai multe dintre ele au devenit zone industriale , afectate în continuare de efectele poluării, după ce au contribuit puternic la scoaterea din stoc a emisiilor geologice de carbon și gaze cu efect de seră .
Imbatranirea facilități, abandonate sau distruse în industria chimică a cărbunelui ( instalațiile de gaz și cocserii , în special, de multe ori instalat pe Mașini de extracție cât mai aproape de sursa de cărbune, sau ciment sau la sfârșitul XIX - lea secol în industria aluminiului , cât mai aproape posibil consumatorului industrial) lasă mari consecințe industriale și de mediu în lume (aer, apă și sol poluat, probleme de sănătate în rândul lucrătorilor și rezidenților etc. ).
Fabricarea cocsului de oțel a devenit rapid și o operațiune de distilare a cărbunelui, ale cărei subproduse sunt în special: