ما هو الفحم الحجري
يُعد الفحم الحجري من أشهر مصادر الطاقة التي يتم استخدامها في إنتاج الطاقة الكهربائية حول العالم، ويصنف على أنه صخور رسوبية يتم التنقيب عنها في باطن الأرض لاستخراجها على شكل صخور سوداء أو بنية قاتمة اللون، ولذلك يمكن التعرف على ما هو الفحم الحجري وأنواعه وأضراره.
يتكون الفحم الحجري أساسًا من الكربون والهيدروكربونات التي تمنحه القدرة على الاشتعال وإطلاق الطاقة الحرارية.
يُعتبر وقود الحفريات من مواد الطاقة غير المتجددة، حيث يستغرق ملايين السنين لإعادة تكوينه مرة أخرى، وهو موجود بكميات محدودة ومُعرض للنفاذ في أي وقت.
لمزيد من المعلومات حول شروط تكونها، أنواعها، استخداماتها، وأضرارها، يرجى متابعتنا في الأسطر التالية من الموسوعة.
ما هو الفحم الحجري
بدأ تكوّن الفحم الحجري منذ ما يقرب من 300 مليون سنة، خلال العصر الكربوني، عندما كانت الأرض مغطاة بمساحات شاسعة من الغابات الخضراء والمحيطات.
عندما غمرت المياه الأرض، بقيت هذه الغابات مدفونة تحت الأرض والمياه. وبفعل الضغط الشديد ودرجات الحرارة المرتفعة، تحولت هذه النباتات إلى مواد كربونية شكلت فيما بعد الفحم الحجري.
تُعرف هذه العملية باسم التفحيم (Carbonization)، والتي لا يمكن أن تتأثر بها المواد إلا بتعرضها للضغط والحرارة الشديدة.
يبدو الاختلاف بينه وبين بعض أنواع الأحجار المعدنية في أنه قد يكون مصنوعًا من مواد عضوية أو نباتية ناعمة وقد تعرض للعديد من العوامل الطبيعية حتى تحول إلى هيئته الشائعة، وهذا ما يمنح لونه الأسود القاتم ويجعل من الممكن استخدامه كوقود لإنتاج الطاقة الحرارية، بينما تتكون الأحجار المعدنية من مواد غير عضوية.
وقد تعددت استخداماته مُنذ مئات السنوات فما بين:
- التدفئة.
- طهي الطعام.
- أستخدمه الرومان في تدفئة الحمامات العامة.
- استخدم شعب الأزتك هذا الزخرفة والنقوش الحجرية.
- يُستخدم حالياً في توليد الطاقة الكهربائية.
- يُعتبر من العناصر الأساسية في صناعة المعدن الفولاذ.
انواع الفحم الحجري
تصنف أنواع الفحم الحجري بناءً على درجة تحوّلها مع مرور الوقت، فتكون الطبقات الأعمق أكثر نقاءً وتصنيفًا عاليًا، إذ يزداد تحوّل المواد العضوية من النباتات والكائنات المتحللة إلى مواد كربونية كلما زاد العمق تحت سطح الأرض وزادت درجات الحرارة.
تم تصنيف الفحم الحجري إلى أربعة أنواع رئيسية وفقًا لدرجة التركيز الكربوني فيها وكفاءتها كوقود، وهي:
فحم الأنثراسايت Anthracite
يُسمى الفحم الصلب، وهو أفضل الأنواع وأكثرها نقاءً، حيث يحتوي على نسبة عالية من المواد الكربونية مع نسبة قليلة من المواد المتطايرة، مما يجعله واحدًا من أفضل أنواع الطاقة الأحفورية.
فحم البتيومينيوم Bituminous
يُعتبر هذا النوع من الفحم متوسط الجودة، ومع ذلك فهو يستخدم بشكل كبير لأنه يحتوي على مواد تُنتج الطاقة الحرارية عند اشتعاله.
الفحم السبتيوميني Soptituminous
يصنف في درجة ثالثة من الفحم الحجري وفقًا لكمية الطاقة الحرارية الموجودة فيه، نقاؤه، وكفاءته، ويتميز بلون أسود باهت مائل للرمادي.
فحم الليجنيت Lignite
اضرار الفحم الحجري
- تؤدي عملية حرق الفحم الحجري إلى إطلاق بعض الغازات السامة مثل أكسيدات النيتروجين وأكسيد الكبريت، وعندما تتصاعد هذه الغازات إلى طبقات الجو العليا، فإنها تسبب هطول الأمطار الحمضية التي تؤدي إلى تآكل المباني والمنشآت. كما تسبب هذه الغازات أيضًا بأمراض الجهاز التنفسي الخطيرة للإنسان.
- يؤدي حرقه إلى تصاعد عنصر الزئبق، ويتمثل خطورته في تحوله في الجو إلى عنصر ميثيل الزئبق السام، الذي يتراكم في أجسام الكائنات الحية مثل الأسماك، وبالتالي يتراكم في جسم الإنسان.
- تتعرض مناجم الفحم الحجري في بعض الأحيان للاشتعال بسبب درجات الحرارة المرتفعة، وضعف التهوية، والضغط الجوي الشديد.
- تزيد محطات الطاقة الكهربائية التي تعتمد على الفحم الحجري من مشكلة الاحتباس الحراري الذي يشكل خطراً كبيراً على البيئة وكوكب الأرض.
المراجع
