El valor energético del carbón , o contenido de combustible , es la cantidad de energía potencial que contiene el carbón y que puede convertirse en calor . [1] Este valor se puede calcular y comparar con diferentes grados de carbón y otros materiales combustibles, que producen diferentes cantidades de calor según su grado.
Si bien la química proporciona formas de calcular el poder calorífico de una determinada cantidad de una sustancia, existe una diferencia entre este valor teórico y su aplicación al carbón real. El grado de una muestra de carbón no define con precisión su composición química , por lo que calcular la utilidad real del carbón como combustible requiere determinar su análisis inmediato y final (consulte "Composición química" a continuación).
La composición química del carbón se define en términos de sus análisis próximo y último (elemental). Los parámetros de análisis próximo son humedad , materia volátil , cenizas y carbono fijo. El análisis elemental o último abarca la determinación cuantitativa de carbono , hidrógeno , nitrógeno , azufre y oxígeno dentro del carbón. Además, propiedades físicas y mecánicas específicas del carbón y propiedades particulares de carbonización .
El poder calorífico Q del carbón [kJ/kg] es el calor liberado por su combustión completa con oxígeno. Q es una función compleja de la composición elemental del carbón [ cita requerida ] . Q se puede determinar experimentalmente utilizando calorímetros. Dulong sugiere la siguiente fórmula aproximada para Q cuando el contenido de oxígeno es inferior al 10%:
donde C es el porcentaje en masa de carbono, H es el porcentaje en masa de hidrógeno, O es el porcentaje en masa de oxígeno y S es el porcentaje en masa de azufre en el carbón. Con estas constantes, Q se expresa en kilojulios por kilogramo.