شارك
الرئيسية
2 دقائق ما هو الفحم؟
الفحم (Coal): هو صخر عضوي رسوبي أسود اللون يتكون أساساً من الكربون عبر تراكم المواد العضوية النباتية مع الزمن، ويتميز بقابليته للاحتراق ويعدّ أحد أهم ثلاثة أنواع من الوقود الأحفوري إلى جانب النفط والغاز الطبيعي، كما أن له مجموعة واسعة من الاستخدامات؛ أهمها توليد الكهرباء.
تكوّن الفحم
- بدأت ظروف تكون الفحم الحجري قبل 300 مليون سنة خلال العصر الكربوني. خلال هذه الفترة من الزمن كانت الأرض مغطاة ببحار شاسعة وغابات، تراكمت مخلفات النبات، عادةً في بيئات رطبة كالمستنقعات، وتساقطت في المستنقع، ولعبت المياه دوراً في حمايتها من التعفن. وما يعزز هذه العملية أن مياه المستنقعات عادةً ما تكون ناقصة الأكسجين، وهذا يساعد على تفاعل حطام النبات وتحللها، ويسمح لبقايا النبات بالاستمرار.
- يجب أن يكون معدل تراكم حطام النبات أكبر من معدل التحلل. إذ بمجرد تكوين طبقة سميكة من حطام النبات، يجب دفنها بواسطة رواسب، مثل الطين أو الرمل. وبمساعدة عوامل طبيعية أخرى كالفيضانات أو الأنهار يتم غسلها في المستنقع، وبسبب ضغط وزن هذه المواد على حطام النباتات وتعرضها لدرجات حرارة عالية عبر فترات طويلة، تحولت إلى فحم.
- يتراكم حطام النبات ببطءٍ شديد.، حيث إن تجميع عشرة أقدام من حطام النبات سيستغرق وقتاً طويلاً. على سبيل المثال، إن عشرة أمتار من حطام النبات اللازم لعمل طبقة فحم بسماكة متر واحد تتطلب آلاف السنين لتتراكم. وخلال تلك الفترة الطويلة، يجب أن تبقى مستويات المياه في المستنقع ثابتةً.
أنواع الفحم
يمكن التعرف على عدة أنواع للفحم منها:
- أنثراسايت (Anthracite): ويعرف أيضاً بـ "الفحم الصلب"، وهو أعلى مرتبة من الفحم. يتميز بصلابته، ولونه الأسود اللامع، يحتوي على نسبة عالية من الكربون الثابت، ونسبة منخفضة من المواد المتطايرة.
- الفحم البيتوميني (Bituminous): ويطلق عليه أيضاً "القار"، هو فحم من الدرجة المتوسطة بين القاري والفحم الصلب. عادةً ما يكون له قيمة تسخين عالية، يستخدم في توليد الكهرباء وصنع الفولاذ.
- الفحم شبه القاري (Sub-Bituminous): أسود اللون وباهت غير لامع، يحتوي على قيم تسخين منخفضة إلى معتدلة ويستخدم بشكل أساسي في توليد الكهرباء.
- فحم ليغنايت (Lignite): يطلق عليه أيضاً "الفحم البني"، هو الفحم الأقل درجة وأقل تركيز للكربون. يحتوي على قيمة تسخين منخفضة ومحتوى رطوبة مرتفع ويستخدم بشكل أساسي في توليد الكهرباء.
استخدامات الفحم
تتعدد استخدامات الفحم وتشمل:
- إنتاج الكهرباء عبر حرقه في محطات خاصة، واستخدم الحرارة الناتجة عن احتراق الفحم لإنتاج البخار الذي يحول المولد لإنتاج الكهرباء.
- مصدر للحرارة في عمليات التصنيع. على سبيل المثال، يُنتج الطوب والأسمنت في أفران يتم تسخينها عن طريق احتراق نفاثة من مسحوق الفحم.
- مصدر للطاقة في المصانع، إذ يتم استخدامه لتسخين البخار اللازم لتشغيل الأجهزة الميكانيكية.
- يستخدم الفحم في التصنيع، فبعد أن يُسخن يمكن استخدام الغازات والقطران والمخلفات الناتجة عنه في عدد من عمليات التصنيع، مثل، المواد البلاستيكية، الأسقف، المطاط الصناعي، المبيدات الحشرية، منتجات الطلاء، والألياف الاصطناعية.
مواضيع ذات صلة: