El carbó

Macerals i microlitotips (tipus lítics) en els carbons

MACERALS LIGNOIDES	MICROLITOTIP AMB MACERALS DOMINANTS	MICROLITOTIP MIXT	MICROLITOTIP AMB EXINITA DOMINANT
fusinita	fusita	–	–
semifusinita	vitrofusita	–	–
telinitacol·linita }                           }vitrinita col.linita            }	vitrita	clarita	–
micrinita granular	durovitrita	duroclarita	–
micrinita massiva	vitrodurita	clarodurita	–
		durita	carbó massiu
Font: Van Krewelen (1981)

Elements vegetals responsables de la formació de carbons en diversos períodes i llocs.

AMBIENT ACTUAL	TERCIARI CENTREUROPEU	CARBONÍFER HEMISFERI NORD	PERMO-CARBONÍFER HEMISFERI SUD
Aigües profundes	Marcoduria	algues	Botrycoccus
Marjals	canyissars, jonqueres Salix, Myríca	licopodials Calamites	licopodials Phyllotheca, Schizoneura, Paracalamites
Aiguamolls permanents	Nyssa Taxodium	Sigillaria Lepidodendron	Glossopteris Sphenophyllum, Cyclodendron
Aiguamolls temporers	miricàcies, ciril·làcies Sequoia	Cordaites Lepidodendron	Dadoxylon Glossopteris
Font: Diesel (1970) i Stach i col·laboradors (1975)

Els jaciments carbonífers

A nivell d’estructura, una capa de carbó és un estrat geològic de potència variable, que excepcionalment pot superar els 100 m, però que habitualment varia entre uns quants cm i 2 m. Es pot tractar d’un estrat uniforme i continu, o bé d’un paquet format per diferents bandes o nivells de carbó de potència variable, separades per capes primes d’argila, pissarra, cendres, pirita o qualsevol altre mineral. Igual que els altres estrats geològics, les capes de carbó poden estar afectades per plecs i falles, i es poden presentar en qualsevol disposició (horitzontals, inclinades, verticals o invertides).

L’origen dels jaciments

Ambients sedimentaris carbonífers. A carbó associat a fàcies de barrera; B sedimentació de carbó entre sorres de platja progradant, en un delta dominat per les onades; C carbó associat a fàcies de "crévasse" en un delta; D carbó associat a deltes lacustres en ventall; E carbó associat a canals fluvials meandriformes; F carbó associat a les zones distals dels ventalls al·luvials (A, B, C ambients paràl·lics; D, E, F ambients límnics).

Romà Montull, redibuixat de McGowen/Gardner.

Com ha estat dit, el carbó és el resultat de la transformació més o menys intensa de la roca sedimentària orgànica anomenada torba, inicialment formada a les torberes. Per tal que la torbera creixi, les pèrdues de material per putrefacció han d’ésser inferiors a les aportacions de nous elements. Això passa quan el creixement de les plantes és molt ràpid (a les regions càlides), o bé quan els processos de descomposició es retarden per causa de les baixes temperatures (a les regions fredes). La major part de la torba es forma per collapse i transformació del mantell vegetal, però localment hi poden contribuir restes al·lòctones, troncs, fulles, etc.). Hi ha dues classes de torberes: les baixes, dominades per plantes herbàcies, i les altes, que tenen una proporció variable de plantes de natura llenyosa. Aquestes diferents comunitats vegetals donen lloc a diferents tipus de macerals del carbó. Per exemple, les plantes herbàcies produeixen un carbó ric en inertinita, mentre que el predomini de les plantes llenyoses porta a un contingut de vitrinita alt. Els factors hidroquímics i el nivell freàtic influeixen també en el contingut de macerals. Els ambients sedimentaris del carbó més importants són els d’aigua dolça, mentre que els aiguamolls salabrosos i salats no són àrees significatives per a l’acumulació de la torba. S’han establert les relacions paleoecològiques d’algunes comunitats de plantes formadores de carbó, les quals reflecteixen una zonació entre els ambients lacustres, les torberes baixes i les torberes altes.

Seqüència de carbonització creixent. Amb l’increment de la pressió litostàtica causada per les capes situades sobre dels nivells carbonosos, el carbó esdevé més brillant i compacte, augmenta el percentatge de carboni i el seu poder calorífic, i disminueixen els volàtils i l’aigua. 1 sedimentació de torba en un ambient pantanós. 2 enterrament a poca fondària (la torba esdevé un lignit torbós) 3 enterrament a fondària mitjana (per sobre dels 1200 m es forma lignit, entre els 1000 i els 7000 m s’arriba a l’hulla) 4 enterrament a gran fondària (més de 8000 m i 200-240ºC), i deformació tectònica (l’hulla esdevé antracita l finalment grafit, que ja no és un carbó, sinó una roca inorgànica formada per carboni).

Romà Montull, a partir de dades facilitades per l’autor.

Quan la torba és recoberta per sediments detrítics, a mesura que va essent enterrada a profunditats creixents, es veu sotmesa a pressions i temperatures que la transformen, segons una sèrie de carbonització creixent, des del lignit fins l’antracita, passant pels carbons subbituminosos i bituminosos. Aquesta seqüència de carbonització implica canvis biològics, físics i químics. El gradual augment del gradient geotèrmic amb la profunditat d’enterrament és el factor més important de la carbonització, mentre que la pressió litostàtica és relativament poc important, a part el paper que juga en la compactació. La transformació a lignit es fa principalment per l’activitat biològica, mentre que el pas als "ranks" superiors és produït principalment per processos físics i químics. El temps és un factor important en la carbonització, només si la temperatura està per sobre d’un determinat límit. Generalment l’augment del "rank" és acompanyat d’un augment progressiu de l’opacitat, del poder calorífic i de la reflectància de la vitrinita, i també per un progressiu enfosquiment del carbó; en canvi, disminueixen el contingut d’oxigen, els volàtils i la humitat.

A l’estadi de torba s’arriba per diagènesi bioquímica superficial. Els microorganismes descomponen les plantes mortes: la cellulosa i les proteïnes es descomponen, mentre que progressivament es concentren la lignina i els àcids hú mics, i el carboni arriba al 50-60%. Molts dels components orgànics i inorgànics de les plantes desapareixen, mentre que es formen minerals inorgànics amorfs in situ en els teixits llenyosos. En profunditat, la activitat dels bacteris aeròbics i dels fongs és substituïda per la dels bacteris anaeròbics.

A profunditats entre 200 i 400 m s’arriba a l’estadi de lignit, com a resultat de la compactació i la reducció consegüent de la humitat. Les restes de plantes encara són identificables. Durant el procés esmentat, els àcids húmics es condensen en molècules grosses que formen les humines, i el carbó esdevé cada vegada més negre i brillant, mentre que augmenta el seu poder calorífic. Per vitrinització es transforma després en carbó bituminós.

L’estadi bituminós necessita, en general, l’enterrament a profunditats de 1500 a 4000 m, segons el gradient geotèrmic. En aquest estadi tots els àcids húmics es transformen en humines. El "rank" bituminós progressa per eliminació dels grups cíclics i alifàtics i la aromatització dels complexos húmics. La reflectància de la vitrinita arriba al nivell 1,0.

Al "rank" de l’antracita s’arriba quan augmenten fortament la reflectància i l’anisotropia òptica, i baixa el contingut de nitrogen per pèrdua de metà i d’aigua.

La carbonització ràpida, causada per la proximitat o el contacte amb roques ígnies, pot originar la formació de coc natural, que es troba en algunes conques, però que és relativament poc freqüent.

La disposició estratigràfica

Ciclotema ideal, amb indicació de les litologies corresponents a cada membre.

Romà Montull, redibuixat a partir de Krumbein.

Les capes de carbó es presenten gairebé sempre associades a d’altres litologies, formant dipòsits cíclics o ciclotemes. Els ciclotemes consten d’un tram inferior detrític, d’una o de diverses capes de carbó central, i d’un tram superior calcari o argilós. Aquesta ciclicitat del carbó ha estat atribuïda a diversos factors: canvis climàtics relacionats amb glaciacions, canvis del nivell relatiu de la mar deguts a la tectònica o a l’eustatisme, o bé a la migració lateral dels ambients sedimentaris acompanyada per subsidència deguda a la compactació. Avui, la representació dels dipòsits carbonosos com a ciclotemes unidimensionals ha estat substituïda per models tridimensionals més sofisticats i flexibles que permeten d’interpretar les associacions litològiques i litostratigràfiques per comparació amb els ambients i processos costaners i al·luvials actuals. La major part del carbó és associada, en efecte, a sediments deltaics i costaners (carbons paràl·lics), amb característiques que varien segons el tipus de delta, mentre que la resta és associada a sediments fluvials i lacustres no relacionats amb la mar (carbons límnics).

Les conques carboníferes

Conques carboniferes idealitzades. A Conca assimètríca d’avantpaís; B conca limitada per fractures; C conca intracratònica.

Romà Montull, redibuixat de McGowen/Gardner.

Els processos tectònics tenen influència sobre el nombre i la continuïtat de les capes de carbó, i en determinen la disposició, continuïtat i profunditat actuals. Les conques carboníferes deformades són les més importants econòmicament: un 90% de la producció mundial ve de regions afectades per les orogènies herciniana i alpina, i únicament una petita part ve de conques estables intracontinentals, com la conca de Moscou. Tenint en compte la combinació d’ambient tectònic, geometria i el sistema de rebliment de la conca, en podem distingir tres tipus. Les conques assimètriques d’avantpaís foren reblertes transversalment per considerables aportacions sedimentàries d’una font activa tectònicament. N’hi ha de dos subtipus: les de marge passiu, en què les falques terrígenes prograden sobre plataformes cada vegada més profundes, i les relacionades amb la subducció; en aquest darrer cas, les capes tenen una geometria complexa, i el fort gradient geotèrmic fa que el "rank" dels carbons sigui de mitjà a alt. Les conques limitades per falles, com és el cas d’algunes conques de tipus "rift" i "pullapart" associades a falles transversals, tenen importants jaciments de carbó; la sedimentació respon a un control tectònic directe. Hi poden haver grans desplaçaments verticals, pero la deformació no és tan intensa com en el cas precedent. Les successions amb carbó són generalment poc potents, amb un nombre de capes limitat, de geometria i potència variables. Les conques intracratòniques anorogèniques donen normalment successions poc potents, uniformes, amb poques capes, però de potències considerables. Algunes cobreixen zones extenses, mentre que d’altres estan restringides a depressions paleotopogràfiques. Normalment el "rank" del carbó és de baix a mitjà, a causa dels baixos gradients geotèrmics.

La formació del carbó en el temps geològic

Els primers carbons coneguts daten del Silurià i coincideixen amb l’aparició i el desenvolupament dels pteridòfits psilofitals (falgueres pri mitives). A partir d’aleshores, el procés de formació de carbó s’ha desencadenat en nombroses ocasions.

Al llarg de la història geològica hi ha hagut, tanmateix, dos períodes especialment favorables a la formació del carbó. El primer, anomenat període antracolític, va del Carbonífer al Permià; els dipòsits de carbó estan molt ben desenvolupats (un 56% dels recursos totals mundials), bé que no representen més que el 2% de les roques totals pertanyents a aquest període. El segon període o període lignític, començà al Cretaci i atengué el seu màxim durant el Terciari; quasi tots els lignits corresponen a aquest període, els recursos totals del qual constitueixen el 26% de les reserves mundials.

Durant el Quaternari s’han format la majoria dels dipòsits de torba, particularment actius actualment als països tropicals (a Borneu hom ha determinat potències de torba de 17 m formada en únicament 4000 anys!), però també hi ha torba en formació a les regions polars i a les zones altes.

L’explotació dels jaciments carbonífers

El carbó començà a tenir importància industrial cap a la segona meitat del segle XVIII, per la seva aplicació com a font d’energia, principalment a la màquina de vapor, que s’acabava d’inventar. Durant tot el segle XIX, el carbó fou la principal font d’energia, mentre que ja a començaments del segle actual, el substituí el petroli. L’actual crisi ha fet obrir mines amb nova tecnologia d’extracció arreu del món. De cara al futur, es preveuen noves aplicacions del carbó, principalment en la industria carboquímica, i també com a font de metalls rars (germani, urani).

Els tipus industrials de carbó

Hi ha dues propietats del carbó que en determinen l’ús: el tipus i el "rank". El tipus depèn dels constituents bàsics de les plantes (macerals), mentre que el "rank" expressa el nivell de maduració o el grau de carbonització. Els constituents inorgànics, o cendres, juntament amb els precipitats químics, poden restringir l’ús del carbó, però els mètodes d’explotació permeten la mineria de carbons cada vegada més bruts. Per altra banda els carbons sulfurosos, que tenen problemes d’emissió quan cremen, es poden destinar a liqüefacció.

Des del punt de vista industrial, es distingeixen diversos carbons. Els carbons antracitosos, ambpocs volàtils (menys del 14%), s’usen en calefacció domèstica (mercat en regressió) i en metal·lúrgia, com a aglomerant (mercat reduït). Els carbons tèrmics, més rics en volàtils (fins al 40 o el 50%), s’usen sobretot en centrals elèctriques; constitueixen la major part de la producció. Els carbons coquitzables, que serveixen per a fabricar el coc metal·lgic, que serveix a son torn com a suport de càrrega i com a combustible en els forns alts, han de tenir poca cendra i poc sofre; els millors tenen un 20 a 30% de volàtils, són cars i poc abundosos, i només constitueixen el 20% de la producció. Els lignits, que tenen més aigua i volàtils que els carbons anteriors, i un poder calorífic més petit, només s’exploten si els dipòsits són importants i permeten uns costos d’extracció baixos.

Els mètodes d’explotació

Hi ha dos sistemes bàsics d’explotació dels carbons: la mineria d’interior (representa un 60% de la producció mundial) i la mineria a cel obert.

Les antigues mines d’interior usen encara el mètode de sales i pilars, que deixa aquests sense recuperar per tal que aguantin el sostre. Avui dia es fa servir sobretot l’extracció en dues fases: d’antuvi la dels tallers o túnels, i tot seguit la dels pilars de suport. Segons la potència del carbó, la resistència de mur i sostre, i el procediment miner, la mineria de sales i pilars abandona entre el 10 i el 90% del carbó. Les tècniques més modernes de mineria contínua utilitzen gats hidràulics que aguanten el sostre i es van desplaçant a mesura que el carbó es va ex traient del front. La mineria contínua s’ha mecanitzat progressivament, però les pèrdues arriben encara al 50% en algunes mines. La profunditat màxima de les mines de carbó és de 1500 m, encara que quasi mai no es passa dels 1000 m, per problemes derivats de l’alta temperatura i la mecànica de roques.

La mineria a cel obert consisteix a obrir una pedrera per tal d’eliminar el recobriment, deixant la capa de carbó al descobert, i explotar-la així de forma exhaustiva i còmoda. Aquest procediment no és econòmic per a capes de menys de 70 a 100 cm. Tampoc no es pot baixar dels 100 m de profunditat, a causa de problemes relacionats amb el nivell freàtic, l’estabilitat dels talussos i el medi ambient. La màxima relació recobriment-carbó (ratio), varia entre 8 i 25. Amb l’augment dels preus del carbó, algunes mines han arribat a profunditats de 300 i fins i tot 500 m. Aquest procediment permet l’extracció del 90% del carbó.

El carbó és potencialment recuperable a profunditats superiors als 1000 m per mètodes de mineria remota. El sistema d’extracció hidromecànica consisteix en la disgregació del carbó per raigs d’alta pressió, i l’arrossegament fins a la superfície per flux d’aigua. El mètode de la gasificació subterrània del carbó crema parcialment les capes, i els gasos són conduïts a la superfície.

L’explotació del carbó generalment és restringida en algunes zones per problemes medioambientals, com són la desfiguració del paisatge, el drenatge àcid de les mines i altres tipus de contaminació de l’aigua, la pol·lució de l’aire i l’abocament de residus. La mineria remota pot produir la contaminació de l’aigua subterrània i la subsidència del terreny.

Els recursos, les reserves i el consum mundial

El concepte de recurs, tal i com s’aplica a les fonts no renovables d’energia, es refereix a la concentració natural d’una substància energètica (sòlida, líquida o gasosa), de manera que l’extracció econòmica en sigui actualment o potencialment possible. Es parla de reserves per a fer referència a aquella part identificada dels recursos d’una substància energètica que és econòmicament i legalment explotable en el moment de la determinació. Tal i com han estat definits, els recursos inclouen els materials no descoberts, però que hi pot haver raonablement en una regió minera coneguda (recursos hipotètics) o desconeguda (recursos especulatius), en sigui o no actualment econòmica l’explotació. A mesura que el coneixement geològic d’una zona augmenta i s’avaluen amb més precisió els costos d’extracció, es van reclassificant els recursos com a noves reserves, o com a recursos identificats no econòmics.

L’avaluació aproximada dels recursos necessita el coneixement de la geometria de la conca. Una estimació més precisa necessita la perforació d’àrees seleccionades. Segons el grau de certe sa, hom parla de reserves mesurades, en àrees ben conegudes (necessiten una xarxa densa de punts de control), de reserves indicades, que necessiten un control no tan dens, de reserves demostrades, que representen la suma de les mesurades i de les indicades, i de reserves deduïdes.

Els recursos totals mundials de carbó són de l’ordre dels 10 bilions de TEC (tones equivalents de carbó) de les quals un 25% correspon als lignits. Del total, un 63% es troba al continent asiàtic (inclosa l’URSS), un 27% a l’Amèrica del Nord, un 6% a Europa i la resta es reparteix entre Àfrica i Austràlia. Les reserves recuperables són de l’ordre de 630 000 milions de TEC, de les quals un 30% corresponen a l’Amèrica del Nord i un 22% a Europa. Hi ha tres països que, conjuntament, produeixen els 2/3 del carbó mundial: els EUA, la Xina i l’URSS. Grans països exportadors són els EUA, Polònia, Austràlia i l’URSS: tots quatre representen el 80% del total. Europa occidental està obligada a importar carbó. La producció mundial de lignit és de l’ordre dels 800 Mtm, i els principals productors són els països de l’Est.

Producció i comerç del carbó, a nivell mundial, durant l’any 1974.

"Revue de l’Energie" (febrer 1977)

Recursos i reserves de carbó (carbó de pedra i lignit), a nivell mundial.

Conferència Mundial de l'Energia (Istanbul, 1977)

Abans de la Segona Guerra Mundial el consum de carbó estava limitat al propi país productor, on creava zones industrials per ell mateix (Valònia, el Ruhr, etc. foren zones especialment famoses per la seva producció i consum de carbó, per exemple), i era també el principal mitjà de calefacció. El comerç mundial es reduïa a la satisfacció de les necessitats dels països pobres. Actualment, però, els costos del transport fins als països industrials, que en necessiten grans quantitats (especialment per als complexos metallúrgics litorals i les centrals elèctriques) són relativament baixos, de manera que les dimensions del comerç mundial han canviat en pocs anys.

Producció de lignit, a nivell mundial, durant l’any 1970.

"Images Économiques du Monde" (1984)

Producció de lignit i previsions d’evolució de l’índex de creixement, a nivell mundial.

X Conferència Mundial de l’Energia (Istanbul, 1977)

Dins de la tendència actual dels països desenvolupats de substituir el petroli com a font energètica, ha començat a canviar el sistema de producció d’electricitat, amb l’equipament de les centrals amb calderes mixtes fuel-carbó, calderes que preferentment cremen combustibles sòlids. Només aquesta necessitat de carbó de les centrals elèctriques representarà els propers anys l’increment del comerç mundial en desenes de milions de tones. Una de les perspectives és la fabricació de fuel i de gas sintètic (en funciona avui una fàbrica a Sud-àfrica); per ara i tant la inversió és considerable, i de moment resulta més rendible la destil·lació del petroli. Als EUA la gasificació del carbó, que dona un gas semblant al natural, i la producció de metanol, poden desenvolupar-se a escala industrial en els propers anys. La fabricació de gasolina sintètica serà més tardana; en aquest sentit hi ha una fàbrica pilot que funciona a Kentucky per tal de convertir el carbó en productes líquids. La recuperació de metalls continguts en el carbó (urani, germani) és una perspectiva a llarg termini per les dificultats tecnològiques que comporta. Segons estimacions de la CEM, és de pensar que l’any 2020 la producció mundial de carbó haurà triplicat la del 1975.

Les explotacions de carbó als Països Catalans

Els jaciments existents

Explotacions de carbons, o indicis de jaciments explotables, als Països Catalans (1985).

Maber, a partir de dades facilitades per l’autor.

Els jaciments de carbó dels Països Catalans es troben lligats a uns quants nivells de la columna estratigràfïca: al Carbonífer superior, al Cretaci inferior, al Garumnià (Cretaci superior-Paleocè), i al Terciari. També existeixen torbes quaternàries. La configuració geològica dels Països Catalans determina la distribució geogràfica dels nivells favorables, i per tant dels jaciments. Les grans unitats geomorfològiques on es troben els jaciments de carbó són la zona prepirinenca (carbons de l’Estefanià i lignits cretacis i paleògens), la Depressió Central (lignits paleògens), el Sistema Ibèric (lignits cretacis i neògens), el Sistema Bètic (lignits mesozoics i neògens, al País Valencià, i lignits paleògens i neògens, a l’illa de Mallorca), i tota la banda costanera (torba). Tant els Catalànids com els Pirineus axials són orfes de jaciments, tret d’alguns lignits neògens de la depressió del Vallès.

Les hulles i les antracites

A floren al llarg de la zona de contacte entre els Pirineus axials i els Prepirineus, lligades exclusivament als afloraments dels terrenys estefanians i permians de fàcies continental (formació de Malpàs). Hi ha tres conques que s’havien explotat, i d’altres indicis. Actualment no hi ha cap explotació activa. Les conques que havien tingut interès econòmic són les que tot seguit es consideren.

A la conca de Surroca-Ogassa, o de Sant Joan, hi ha fins a 4 paquets de capes de gruix variable de carbó de bona qualitat (7000 kcal/kg i 8% de cendra). L’explotació començà el 1855. Durant el segle passat s’hi havien extret un milió de tones; més tard es va aprofitar el carbó de baixa qualitat i les pissarres carbonoses per a les fàbriques de ciment i de calç. A la fi del segle aquesta conca produïa de 35 000 a 45 000 t/any.

A la conca d’Adrall hi ha dues capes, de 60 i 40 cm de gruix, que afloren al llarg de 10 km i cabussen de 15 a 30°; el carbó no és de tan bona qualitat com a Surroca. Al començament del segle estava en explotació. Cap el 1930 donava 20 000 t/any. El 1943 es va construir una central tèrmica per aprofitar la producció de la mina, però aquesta central va haver de parar per causa de la baixa qualitat del carbó.

A la conca de Malpàs, o del Pont de Suert, es varen explotar, des del 1860, dues capes de carbó d’1 m de gruix, d’una hulla antracitosa de 6500 kcal/kg, amb el 25% de cendra i 1’1,5% de sofre. L’aflorament té una llargada de 12 km, i 4 de les capes, que cabussen 50°, estan afectades per falles. El carbó explotat abastia la fàbrica de ciment de Xerallo, que va plegar a finals dels anys 60.

A part les conques esmentades, hi ha afloraments sense interès econòmic a Villec (Cerdanya), on hi varen haver petites i rudimentàries explotacions, a Montardit (Pallars Sobirà) i a Urmella (Alta Ribagorça), que s’atribueixen al Permià.

Els lignits

Explotacions de lignits, en minería a cel obert, a Saldes (Berguedà), al raiguer del Pedraforca: visió de conjunt la dalt) i detall de l’extracció (a baix).

Jordi Vidal i Xavier Bosch.

De lignits es troben jaciments als afloraments de roques mesozoiques i terciàries. Estratigràficament estan restringits a alguns horitzons favorables: l’Albià i el Garumnià, dins del Mesozoic, mentre que al Terciari no sembla que hi hagi una selectivitat estratigràfica. Pel que fa a l’ambient sedimentari, els lignits mesozoics són generalment de tipus paràlic (ambient sedimentari relacionat amb la mar), mentre que els terciaris són generalment d’origen límnic o relacionat amb conques de tipus lacustre.

Es coneixen indicis de lignits pre-albians: al Sistema Bètic hi ha lignits atribuïts al Keuper a Agost (Alacantí) i a Villena (Alt Vinalopó), on sembla que hi ha hagut explotacions poc importants. Les fàcies Purbeck i Weald (transició Juràssic-Cretaci) presenten també indicis de lignit a Castell de Cabres (Baix Maestrat) i a Collado (Serrans). Als indicis de Forcall (Ports), se’ls atribueix edat beduliana; tots tenen poca importància econòmica. Els lignits albians han estat rudimentàriament explotats en èpoques de necessitat; avui no n’hi ha cap conca activa. Als Prepirineus hi ha la conca de Corçà (Noguera), i la seva continuació cap a Fet i Montfalcó (Baixa Ribagorça). També a Coll de Nargó havien estat explotats. A la zona de trànsit entre els Catalànids i el Sistema Ibèric, n’hi ha indicis a Godall (Montsià) i al Pinell de Brai (Terra Alta). Al Sistema Ibèric, hi ha la conca del Matarranya, on els lignits es presenten acompanyats de caolins: la mina Maruja, de Beseit, n’era la principal explotació. D’altres conques que havien estat explotades són les de la Tinença, Traiguera, Anglesola, Ares del Maestre, totes al Maestrat, i la de la Roja (Plana d’Utiel). Al Sistema Bètic, hi ha indicis de lignit a Callosa d’En Sarrià. Els lignits garumnians es troben exclusivament als Prepirineus, on hi ha les explotacions més importants. La conca del Berguedà, o de Vallcebre (activa des del 1860), té uns 200 km2 i produeix actualment de l’ordre del milió de t de lignit. Se n’exploten principalment tres paquets formats per nivells de 10 a 80 cm de lignit. Les explotacions se centren a les zones de Vallcebre i Saldes, i la producció abasta la central tèrmica de Cercs i la fàbrica de ciment de Fígols. A Alinyà (Alt Urgell) s’explota a cel obert un petit aflorament de lignits garumnians. A Isona (Pallars Jussà), s’havien explotat antigament. A Carbonils (Alt Empordà) se’n coneixen indicis. De lignits eocens se’n coneixen als Prepirineus i a Mallorca. A Sossís (Pallars Jussà), hi havia explotacions que abastaven una fàbrica de ciment, també s’exploten a Queixigar i Laguarres (Ribagorça), tots ells lligats a les fàcies conglomeràtiques de l’Eocè superior. D’altres indicis es coneixen a Brocà i Gavarrós (Berguedà), i a Castellcir (Vallès Oriental). A l’illa de Mallorca els lignits paleògens, descoberts el 1834, s’han datat com a pertanyents a l’Ilerdià-Estampià, en sediments lacustres. El carbó és generalment de mala qualitat (2000-3500 kcal/kg). Hi ha la conca d’Alaró, encara activa, que explota tres capes entre 1 i 4 m, de vegades engruixides en les xarneres dels plecs i prop de les falles. A la Lloseta hi ha hagut explotacions; s’hi compten de 4 a 7 capes entre 1 i 3 m. A Manacor hi havia també explotacions. Les potències de capa van d’1 a 2 m, bé que de vegades hi ha bosses de 4 a 5 m. A la Selva el paquet productiu té de 3 a 4 capes de carbó entre 1 i 3,5 m. D’altres indicis de poc interès es coneixen a Puigpunyent, Son Fe i Santa Maria.

Els lignits enriquits amb urani de la conca de Calaf (Segarra): a l'esquerra, estructura del paquet lignític; a la dreta, histograma de la distribució de l’urani (tonatge/llei), en %o d’òxid d’urani (U3 O8).

Javier Génova (redibuixat de Nadal i Gasos, 1980) i Roman Montull (a partir de dades de la JEN)

Es troben lignits oligocens exclusivament a la Depressió Central catalana. Alguns s’exploten actualment, però presenten l’inconvenient de les baixes potències de capa, i els grans gruixos de sediment entre capes. La conca de Calaf presenta 10 paquets d’1 m de potència i 0,6 m de potència reduïda de carbó. La qualitat del carbó és bona, però la poca potència dels nivells fa que la qualitat mitjana sigui baixa (3500 kcal/kg, amb el 38% de cendra i el 9,6% de sofre). La conca ha estat explotada per abastir la indústria local de ciment; actualment la producció (de l’ordre de les 40 000 t/any) és transportada a la central tèrmica de Cercs, que també utilitza lignits de Vallcebre, com ja ha estat dit. Aquests lignits tenen la propietat d’estar enriquits en urani, element del qual constitueixen un recurs potencial; l’urani s’hi presenta fent part de complexos orgànics. La conca de Mequinensa, també activa, presenta quatre paquets principals. La qualitat del carbó és superior a la de Calaf, i les característiques estratigràfiques i estructurals són semblants. S’exploten actualment 8 nivells entre 0,4 i 1 m de potència. La producció, de l’ordre de les 150 000 t, abasteix la central tèrmica d’Escatrón. Hi ha explotacions a Almatret, la Granja d’Escarp i Mequinensa (Segrià i Baix Cinca). D’altres afloraments de lignits oligocens sense interès econòmic es coneixen al Moianès, al Lluçanès i al Bages, a la baixa Segarra (Sant Martí de Tous i Santa Coloma de Queralt), i al Matarranya (Vall-de-roures). Fora de l’àmbit de la Depressió Central, a Campins, es coneixen nivells de lignit de 6 a 8 cm en materials oligocens amb fauna lacustre.

De lignits neògens se’n troben gairebé a totes les depressions, encara que avui només són explotats a la Cerdanya i a Mallorca. La qualitat és baixa.

Esquema d’explotació carbonífera a Saldes (Berguedà): A, B, C capes de lignit, gc galeria de cap, gb galeria de base, t travesser.

Romà Montull, a partir de dades del Servei Geològic de Catalunya.

La conca de la Cerdanya, explotada d’ençà del 1830, presenta paquets que poden arribar a 3-4 m (Sanabastre) i a 11-25 m (Das) de potència. Actualment s’explota a un ritme de 10 000 t/any; dona un lignit de baixa qualitat (de 3000 a 4000 kcal/kg, amb el 25-35% de cendra i el 3% de sofre). La conca de Sineu, a l’illa de Mallorca, s’explota a un ritme d’unes 2000 t/any, a cel obert. Les fàcies productives formen un paquet de 15 a 20 m, amb nivells molt bruts. Les potències són més grosses a les vores de conca, i a les xarneres es poden duplicar. Les capes explotables tenen potències de 3 a 20 m; la qualitat és baixa (de 800 a 2500 kcal/kg), i les concentracions de cendres són molt altes (55 a 80%), així com les de sofre. D’altres indicis es coneixen a Santa Margarida, Ronda i Felanitx. A la Seu d’Urgell hi ha una petita conca neògena on s’han identificat 7 nivells de 3 a 20 cm de lignit. A la vall d’Aran hi ha un aflorament atribuit al Miocè, situat a la carena entre Arties i Aiguamoix, que té 22 capes de 4 a 62 cm de lignit. A la depressió del Vallès, s’havien intentat explotar els lignits de Viladecavalls i d’Ullastrell (un nivell de 60 cm) i de Subirats, on hi ha una capa de 0,7 a 1,2 m. Al Maestrat, hi ha indicis de lignits neògens a les Coves de Vinromà i a Ribesaltes. També se’n coneixen al Mas de l’Olmo (Ademús), Duesaigües (Foia de Bunyol), Sinarques (Plana d’Utiel), Vilallonga (Safor), Benilloba (Comtat) Agullent (Vall d’Albaida), i Alcoi (Alcoià).

Les torbes

Distribució dels dipòsits de torba al delta de l’Ebre.

Maber, original d’Andrés Maldonado.

Hi ha dipòsits de torba als materials quaternaris. En relació a dipòsits lacustres, es coneixen les torberes fòssils del llac de Banyoles (1 m depotència) i de la Plana d’En Bas, on estan interestratificades amb argiles roges. A Llívia n’hi ha un nivell d’1,6 m recobrint l’alluvial. Els dipòsits més importants són relacionats amb sediments deltaics i costaners recents, al llarg del litoral. El de més interès és situat als termes de Cabanes i Torreblanca (Plana Alta), que fou explotat al segle passat. Al delta de l’Ebre hi ha un dipòsit que es va intentar explotar sense èxit. D’altres torberes importants es coneixen a Benicàssim, Castelló i Almenara (Plana Baixa). També als termes de Xeraco, Xeresa i Gandia (Safor). A l’Alt Empordà constitueixen bons aqüífers. Finalment hi ha les torberes funcionals d’alta muntanya (mulleres), que es troben en cubetes glacials pirinenques (Toses, Vall d’Aran, vall de Ribes, etc.).

Els recursos, les reserves i la producció

Recursos i reserves de lignit als Països Catalans.

Dades de l'autor

No es coneixen encara prou bé els recursos de carbó dels Països Catalans. Les úniques dades oficials existents provenen de l’Inventario de Recursos de Carbón de España, portat a terme pel Centre de Estudios de la Energía, del Ministerio de Industria. Aquest inventari defineix uns tonatges teòrics que resulten de multiplicar la superfície de la capa pel gruix i pel pes específic del carbó, tonatges que equivalen als recursos totals de la conca. Aplicant al tonatge teòric diversos coeficients variables en cada cas, per tal de tenir en compte les pèrdues degudes a factors geològics i d’explotació, es troba un tonatge pràctic, que es pot suposar equivalent a les reserves recuperables. D’aquest, es diferencien quatre categories: el tonatge molt probable, limitat per sondatges positius, i tres més que són el tonatge probable (25% de la resta), tonatge possible (25% de la resta), i hipotètic (50% de la resta). La relació entre les reserves totals i les molt probables dona una idea del grau de coneixement dels recursos de cada conca.

Producció de lignit als Països Catalans en campanyes recents. (*)1983 per als municipis de la Catalunya autònoma, 1982 per als municipis mallorquins, i 1976 per al municipi de Mequinensa.

Servei de Mines de la Generalitat de Catalunya, excepte municipi de Mequinensa (ENEDIMSA) i conques d’Alaró i Sineu (IGME)

Els recursos totals de carbó dels Països Catalans, segons l’inventari esmentat, són de 2500 Mtm de lignit, de les quals 430 són recuperables, i d’aquestes, solament 48 demostrades. Les reserves recuperables representen un 30% de les reserves espanyoles de lignit, mentre que les demostrades representen tan sols el 8%. En termes de TEC (tones equivalents de carbó), tenint en compte que 1 t de lignit equival aproximadament a 0,5 TEC, les reserves recuperables de lignit dels Països Catalans només representen el 7,5% del carbó de l’estat espanyol.

L’inventari alludit no assigna reserves ni recursos a les conques d’hulles i d’antracites, ni tampoc als lignits cretacis de Coll de Nargó, ni als paleocens d’Isona, ni tampoc als lignits neògens de la Cerdanya. Les estimacions de Closas (1947) es poden considerar com a recursos especulatius: 8,8 Mt de lignit a Isona, i 1,7 a Coll de Nargó. Pel que fa al carbó de pedra, hi ha 6,7 Mt de recursos hipotètics repartits entre Malpàs (3,5), Adrall (3) i Ogassa (0,2). Pel que fa a la conca de la Cerdanya, els recursos són difícils d’estimar, encara que només sigui a nivell especulatiu; la xifra donada per Closas, de 329 Mt, està molt per sobre de la realitat de la conca. La relació de reserves molt probables a reserves totals indica que només són ben conegudes les de la conca d’Alaró; les del Berguedà, Mequinensa, Calaf i Sineu són mal conegudes; i la resta, desconegudes.

Tota la producció de carbó dels Països Catalans és de lignit. No hi ha explotacions de carbó de pedra (hulles i antracites), ni tampoc de torbes. La qualitat dels lignits no és bona en general, i per aquesta raó només s’usen en producció d’energia elèctrica (90%), i com a combustible d’algunes indústries, barrejant-lo amb carbó de qualitat superior. La qualitat mitjana és de l’ordre de les 3500 kcal/kg. No tot el carbó consumit és autòcton, sinó que una part (aproximadament una tercera part l’any 1980) és d’importació. La producció, a partir del 1977 ha canviat la seva tendència a davallar, i en quatre anys s’ha duplicat. Actualment la producció total és de l’ordre de 1 350 000 t/any, cosa que representa el 2% de la producció espanyola en termes de TEC, i el 10% de la producció espanyola de lignit.

Central tèrmica i fàbrica de ciment de Cercs, alimentades amb lignits de Vallcebre i Saldes (Berguedà).

Jordi Vidal

Hi ha sis conques productives. La més important és la del Berguedà, on s’exploten lignits d’edat garumniana a cel obert i en mina d’interior, amb una producció de l’ordre del milió de tones anual. Les conques de Mequinensa i d’Alaró produeixen 150 000 t/any de lignit paleogen. Calaf i Cerdanya donen unes 40 000 t/any, i Sineu, 2000 t/any. Fins fa pocs anys, només s’empraven els mètodes clàssics de mineria d’interior, però actualment hi ha una tendència clara a explotar a cel obert. Així, a Saldes, hi ha una explotació a cel obert que dona 100 000 t/any. A Mallorca oriental hi ha dues explotacions que donen 48 000 t/any, un moviment d’estèril de 628 000 t/any i un ratio 10,08. A Sineu una explotació dona 2100 t de producció bruta. D’altres explotacions a cel obert més petites funcionen a Almatret, Prats del Rei, Das i Alinyà.

El sector productiu és format per una empresa gran, una de mitjana i una dotzena de petites, totes privades. Els llocs de treball del sector són uns 2500, i el valor de la producció és d’uns 4000 milions de pessetes. La participació del carbó en el sector elèctric és a Catalunya d’un 6% i respecte de la demanda d’energia primària representa només el 2% enfront del 15% espanyol.

Les perspectives de futur

Si hom considera la situació a nivell de l’Estat espanyol, la política del carbó s’emmarca dins de l’anomenat Plan Energético Nacional (PEN), que és el primer plantejament global que es fa a l’estat en matèria de política energètica. El PEN afavoreix l’augment de la producció de carbó, la qual producció passarà de les 20 Mt (1978) a les 37 Mt (1987); un 70% d’aquest augment es farà amb explotacions a cel obert. Per tal d’assolir aquest objectiu el PEN planteja accions d’ajut a l’explotació i a l’exportació, fi nançament dels estocs, importacions complementàries, construcció de noves centrals tèrmiques, etc.

Per altra banda, l’anomenat Plan de Reconversión de Combustibles ha permès d’engegar la substitució de les centrals elèctriques de fuel per centrals de carbó. Espanya no és un estat ric en carbó, però aquest és el recurs energètic fòssil més abundant de què disposa: les seves reserves de petroli són ben baixes, com és sabut. Per altra banda, el nivell tecnològic general pel que fa a la mineria, tractament i combustió del carbó és baix.

Als Països Catalans la penetració del carbó com a font energètica és petita. Segons les previsions del Llibre Blanc de l’Energia a Catalunya, la participació del carbó en la demanda d’energia primària passarà del 2% (1979) al 4,2% (1990), comptant amb la reconversió de la indústria del ciment, amb la lenta penetració del carbó en la indústria manufacturera, i amb la reconversió d’algunes de les centrals de fuel al combustible mixt fuel-carbó (COM), si se’n comprova la viabilitat. En termes absoluts, representa passar de 0,3 a 1 milions de TEC, o en termes de tones de lignit, de 0,6 a 2 milions de t/any. Aquest augment es faria mitjançant l’increment de la producció del carbó autòcton, i de les importacions.

L’explotació del carbó autòcton presenta problemes, car es tracta, efectivament, d’un carbó de baixa qualitat; bàsicament serveix per a la producció d’electricitat. Les reserves són limitades, bé que permeten de duplicar la producció actual. L’increment de la producció no es pot fer sense dedicar un esforç important a la investigació (cal investigar les conques per tal de millorar el coneixement de les reserves); s’han de millorar o de construir infrastructures d’explotació, tractament, transport i emmagatzematge, i s’ha de protegir el medi ambient de la contaminació que originen la producció i la combustió del carbó.