Ang karbon ay isang fossil fuel , mahalaga para sa pagbuo ng kuryente, paggawa ng bakal, at iba't ibang prosesong pang-industriya. Tinutuklas ng araling ito ang pagbuo ng karbon, mga uri, paggamit, at epekto sa kapaligiran.
Ang karbon ay nabuo mula sa mga labi ng mga halaman na naninirahan sa mga latian milyun-milyong taon na ang nakalilipas. Sa paglipas ng panahon, ang mga patong ng materyal ng halaman ay natatakpan ng putik at tubig, na nagkulong sa organikong materyal na ito sa ilalim ng mataas na presyon at temperatura. Ang prosesong ito, na kilala bilang coalification , ay nagpapalit ng materyal ng halaman sa karbon sa pamamagitan ng biochemical at pisikal na mga pagbabago. Kabilang sa mga pangunahing yugto ng coalification ang Peat, Lignite, Bituminous, at Anthracite, na kumakatawan sa pagtaas ng antas ng nilalaman ng carbon at potensyal ng enerhiya.
Ang karbon ay may iba't ibang mga aplikasyon, lalo na sa pagbuo ng kuryente at bilang isang hilaw na materyal sa mga prosesong pang-industriya. Sa mga planta ng kuryente , ang karbon ay sinusunog upang magpainit ng tubig sa mga boiler, na lumilikha ng singaw. Pinapaikot ng singaw ang mga turbin na konektado sa mga generator, na gumagawa ng kuryente. Mahalaga rin ang karbon sa industriya ng bakal, kung saan ito ay gumaganap bilang parehong panggatong at pampababa ng ahente sa paggawa ng bakal mula sa iron ore sa mga blast furnace.
Ang paggamit ng karbon ay may malaking epekto sa kapaligiran. Ang nasusunog na karbon ay naglalabas ng mga pollutant, kabilang ang sulfur dioxide ( \(SO_2\) ), nitrogen oxides ( \(NO_x\) ), at particulate matter, na nag-aambag sa polusyon sa hangin at mga problema sa kalusugan. Ang pinaka-nauukol na byproduct ng coal combustion ay carbon dioxide ( \(CO_2\) ), isang greenhouse gas na responsable para sa global warming at climate change. Kabilang sa mga hakbang upang mabawasan ang mga epektong ito ay ang paggamit ng malinis na teknolohiya ng karbon, na naglalayong bawasan ang mga nakakapinsalang emisyon, at ang paglipat sa mga pinagkukunan ng nababagong enerhiya.
Ang mga katangian ng karbon ay nag-iiba depende sa uri nito. Halimbawa, ang lignite ay naglalaman ng mas maraming moisture at mas kaunting carbon kaysa sa anthracite, na nakakaapekto sa nilalaman ng enerhiya nito at kung paano ito nasusunog. Ang mga katangiang ito ay maaaring masuri sa dami sa isang setting ng laboratoryo, sumusukat ng mga parameter gaya ng moisture content, volatile matter, fixed carbon, at calorific value (potensiyal ng enerhiya).
Ang pagmimina ng karbon ay kinabibilangan ng pagkuha ng karbon mula sa lupa sa pamamagitan ng surface (open-pit) o underground mining. Ang pagmimina sa ilalim ng lupa, habang mas mahal at mapanganib, ay kinakailangan kapag ang mga tahi ng karbon ay masyadong malalim para sa pagmimina sa ibabaw. Ang mga makabuluhang hakbang sa kaligtasan ay mahalaga sa pagmimina ng karbon upang maiwasan ang mga aksidente, kabilang ang pagsubaybay para sa gas (methane) at pamamahala ng alikabok ng karbon, isang panganib sa pagkasunog.
Sa kabila ng masaganang reserba at kasalukuyang papel nito sa pandaigdigang produksyon ng enerhiya, ang hinaharap ng karbon ay nahaharap sa mga hamon mula sa mga alalahanin sa kapaligiran at ang mabilis na pag-unlad ng mga mapagkukunan ng nababagong enerhiya. Ang mga bansa sa buong mundo ay nagsisikap na balansehin ang mga benepisyong pang-ekonomiya ng karbon sa pangangailangang bawasan ang mga emisyon ng carbon at labanan ang pagbabago ng klima. Kabilang dito ang pamumuhunan sa mas mahusay na mga teknolohiya ng karbon at unti-unting paglipat sa mga sustainable energy system.
Ang karbon, bilang isang fossil fuel, ay naging pundasyon ng pag-unlad ng industriya at produksyon ng enerhiya. Itinatampok ng pagbuo, mga uri, at aplikasyon nito ang pagiging kumplikado at kagalingan ng likas na yaman na ito. Gayunpaman, ang mga epekto sa kapaligiran ng paggamit ng karbon ay nangangailangan ng maingat na muling pagsusuri ng ating pag-asa sa mga fossil fuel. Ang mga pag-unlad sa teknolohiya at ang paglipat patungo sa nababagong mapagkukunan ng enerhiya ay mahalaga para sa isang napapanatiling hinaharap.
