Applied mineralogy and non-metallic resources I

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Angewandte Mineralogie und nichtmetallische Rohstoffe: Nutzung und Umweltaspekte I 651-4097-00L Herbstsemester 2013 Applied mineralogy and non-metallic resources I 10. & 17.

8092 Zürich www.sgtk.ch World Weltenergieverbrauch energy consumption * 2011 = 17,5 Mrd.

1 Angewandte Mineralogie und nichtmetallische Rohstoffe: Nutzung und Umweltaspekte I L Herbstsemester 2013 Applied mineralogy and non-metallic resources I 10. & 17. coal I & II ; coalification, properties, market October environmental aspects & technology Rainer Kündig, Christoph Bühler, Heinz Surbeck Schweizerische Geotechnische Kommission ETH-Zürich, NO F Zürich World Weltenergieverbrauch energy consumption * 2011 = 17,5 Mrd. t SKE 13,1% 3,1% 26,1% 6,1% Regionen 15,5% 22,6% 5,2% 8,3% Nordamerika Südamerika Europa GUS Naher Osten Afrika übriges Asien/Australien Indien/China 6,4% 1,6% 4,9% 30,3% *Nur wirtschaftlich gehandelte Energieträger und erneuerbare Energien zur Stromerzeugung - Kernenergie und erneuerbare Energien nach der Substitutionsmethode Energieträger 23,7% 33,1% Erdöl Erdgas Kohle Kernenergie* Wasser Erneuerbare Weltkohlenverbrauch increasing coal consumption wächst + +59% % from von 2000 to bis Mio. t SKE SKE = Steinkohleeinheiten -> energy content for fossil solid and liquid fuels 1 kg SKE = kj = 8.14 KWh Quelle: BP Statistical Review of World Energy June ,7 % 15,1 7,4 3,8 17,8 29,2 13,4 % 9,0 4,8 2,9 19,5 China +175 % 50, China Asien & Australien Afrika/Naher Osten GUS Europa Amerika source: DEBRIV; Quelle: BP, Statistical Review of World Energy June 2013 De-dg-079e

2 Appalachian mountains (today...) Virginia, West Virginia, Pensylvania... MTR, Mountain Top Removal...

3 Example coal (Envinronmental aspects/ Research projects) landfills, (mine dumps, spoil heaps) as a reservoir for Uranium? Bachelorarbeit, ETHZ/DERDW 2011, Lukas Burkhard: Radionuklid-Konzentrationen in Grund- und Oberflächenwässern zwischen Finstersee und Menzingen unter besonderer Berücksichtigung der historischen Bergbautätigkeit im Bereich des Bergwerks Steinerfluh open pit mining opencast pit strip mining, surface mining coal mining (underground) mining

4 ZH R K ZG 2012/2013 active open pit mining areas 2012/2013 remediation in progress «new» useful areas... for agriculture... and forestry flooded open pit sites

5 Lignite mining regional planning issues and social aspects (Braunkohle Tagebau: Raumplanerische und soziale Konsequenzen)

6 Conveyor bridge open-cast mining (schematic view) Schema eines Förderbrückentagebaus Abbaurichtung Kraftwerk Verladung Abbaufeld Vorschnitt Rekultivierungsflächen Filterbrunnen Abraumförderbrücke F60 Kippe Grundwasserwiederanstieg Abraum Grube Braunkohle (2. Lausitzer Flöz) Grundwasserabsenkung

7 76 elements out of 92 can be found in coal major elements, generally > 1% minor elements: 0,01 % 1% trace elements: < 10 ppm potentially hazardous to the environment (air pollutants) from: Coal - a complex natural resource. USGS Circular 1143, 2002

8 Pechkohlen der tertiären Molasse mit erhöhtem Urangehalt (> 50g/t ) (AA Atombrennstoffe + Schweiz. Geotechn. Kommission, 1962) Zuger Zeitung,

After re-opening of main «Gottert» gallery entrance 2011: < 2000

Subbituminous Coals from the Swiss Molasse Basin with Special

Studer, 2008 Trace Elements in Miocene Attention to Uranium and its

9 After re-opening of main «Gottert» gallery entrance 2011: < 2000 Bq/m 3 Master s Thesis Anja Studer, 2008 Trace Elements in Miocene Subbituminous Coals from the Swiss Molasse Basin with Special Attention to Uranium and its Mode of Occurence Master s Thesis Anja Studer, 2008 Trace Elements in Miocene Subbituminous Coals from the Swiss Molasse Basin with Special Attention to Uranium and its Mode of Occurence

10 Master s Thesis Anja Studer, 2008 Trace Elements in Miocene Subbituminous Coals from the Swiss Molasse Basin with Special Attention to Uranium and its Mode of Occurence National Geographic, März 2006

11 Movie Coalseam fires in China aus: geoscience-online.de Juli 2005: «Fernerkundung enttarnt Kohlenflözbrände China auf heissen Kohlen»

12 ... some environmental aspects of coal seam fires!... Pollution! CO 2 China for example... SO 2 H 2 S CO > mio tons coal burn down per year > mio tons of coal cannot be used due to burning influence carcinogenes cancer-causing substances >...coal seam fires are responsible for about 2-3% of the global CO 2 - emissions!

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