يقدم لكم موقع اقرأ أهم مميزات وعيوب الفحم، تعريف الفحم، أنواع الفحم، طريقة إنتاج الفحم، كيفية تكوين الفحم من النباتات وما هي أضرار الفحم على البيئة صخر أسود أو بني اللون وغالباً ما يكون أسود اللون وقابل للاشتعال ويتواجد في طبقات أو عروق الأرض. ويتكون بشكل أساسي من الكربون، بالإضافة إلى نسب متفاوتة من عناصر أخرى (أساسا الهيدروجين، الكبريت، الكبريت). الأكسجين والنيتروجين بالإضافة إلى عناصر أخرى).
مزايا وعيوب الفحم
إن استخدام الفحم له مميزاته وعيوبه، والتي نود اليوم أن نتحدث عنها بشكل مختلف ومفصل من أجل تحقيق أقصى استفادة لزوار موقعنا الكرام.
مزايا وعيوب الفحم
مزايا الفحم:
- يوفر تعدين الفحم الاستقرار الاقتصادي لملايين الأشخاص حول العالم. تعتمد صناعة الفحم على العديد من المتخصصين مثل علماء الطبقات والمهندسين والحفارات والكيميائيين والجغرافيين والمديرين. تعتمد جميع البلدان المتقدمة والنامية على صناعة الفحم.
- يشكل الفحم جزءًا كبيرًا من ميزانية الطاقة العالمية. أنها غير مكلفة نسبيا ويمكن العثور عليها في جميع أنحاء العالم. وبالتالي فإن الفحم لا يعتمد على الطقس والمناخ.
- نستخدم أنواعًا مختلفة من الفحم ونعتمد في العديد من منتجاته مثل الحرارة والكهرباء. كما يعتمد عليه إنتاج الفولاذ للجسور والمباني الأخرى. يمكن استخدام المواد الناتجة عن حرق الفحم لصنع وقود السيارات.
عيوب الفحم:
- يؤدي حرق الفحم إلى إطلاق السموم والغازات السامة مثل ثاني أكسيد الكربون، والتي لها تأثير مباشر على جودة الهواء وتساهم في ظاهرة الاحتباس الحراري.
- ويؤدي تعدين الفحم السطحي إلى تغيرات كبيرة في المناظر الطبيعية، وفي بعض الأحيان يؤدي إلى تدمير جبال بأكملها، وتدمير النظم البيئية، مما يزيد من خطر التآكل والفيضانات.
- الفحم ليس مصدرا للطاقة المتجددة. لقد استغرق تكوينها ملايين السنين وكميتها محدودة. يعد الفحم مصدرًا فعالًا للطاقة اليوم، ولكنه سينضب في المستقبل.
- يؤثر استخراج الفحم سلبًا على إمدادات المياه لأنه يسد مسارات تدفقات المياه ويمكن أن تتسرب السموم التي يطلقها الفحم عند حرقه إلى منسوب المياه والجداول. ويظل الفحم من أكثر مصادر الطاقة إثارة للجدل لما له من فوائد اقتصادية واجتماعية عديدة، لكنه يهدد البيئة ويدمرها.
- يعتبر استخراج الفحم من أخطر الوظائف في العالم. يعاني عمال المناجم في كثير من الأحيان من أمراض الجهاز التنفسي، ويموت الآلاف من العمال كل عام في انفجارات المناجم والكهوف وغيرها من الحوادث.
تعريف الفحم
الفحم هو صخرة سوداء أو بنية اللون قابلة للاشتعال والاحتراق. يعد الفحم أحد المصادر الرئيسية للطاقة في جميع أنحاء العالم. يتم إنتاج طاقة الفحم عندما يتم حرق الوقود الأحفوري لإنتاج الحرارة والبخار، والذي بدوره يمكن تشغيل المولدات. تعتبر التوربينات التي تنتج الكهرباء والفحم أيضًا من مصادر الطاقة غير المتجددة.
أنواع الفحم
يمكن تقسيم الفحم إلى أربعة أنواع أو فئات بناءً على محتوى الكربون. وبشكل عام، كلما ارتفع تصنيف الفحم، كلما كان حرقه أنظف وتنوعت استخداماته واستخداماته. تصنيف الفحم هو كما يلي:
- الفحم تحت البيتوميني، محتوى الكربون: 35-45%. يستخدم لتوليد الكهرباء ويختلف عن أنواع الفحم الأخرى في احتوائه على كمية قليلة من الكبريت مما يسمح له بالاحتراق النظيف.
- الفحم البني نسبة الكربون: 25-35%. ويسمى أيضًا الفحم البني. وهو أقل أنواع الفحم نقاءً ويستخدم بشكل أساسي لتوليد الطاقة الكهربائية.
- فحم الانثراسايت نسبة الكربون: 86-97%. يتم استخدامه في التدفئة المنزلية وفي صناعة الصلب.
- الفحم الصلب، محتوى الكربون: 45-86%. وفي بعض الصناعات، بالإضافة إلى توليد الحرارة، يتم استخدامه أيضًا لتوليد الكهرباء. كما أنها تستخدم لصنع فحم الكوك لصناعة الصلب وتطبيقاته.
كيفية صنع الفحم
- لا يتم إنتاج الفحم النباتي مثل الفحم النباتي، بل يتم استخراجه عن طريق بناء مناجم رأسية أو سطحية تحت طبقات الأرض حتى يتم الحصول على الفحم النباتي عن طريق إسقاط كميات كبيرة من النباتات إلى قاع المستنقعات ودفنها بسرعة مع الرواسب الأخرى مثل الرمل والطين .
- وبعد ذلك يتم تحلل المركبات العضوية جزئياً بواسطة البكتيريا اللاهوائية بهدف زيادة تركيز الكربون الذي يفقد منه الأكسجين والهيدروجين حتى نصل إلى مرحلة المواد النباتية المتحللة جزئياً.
- ثم يتم دفن الفحم تحت غطاء من مكونات الرواسب إلى عمق حيث يتوقف النشاط البكتيري. ثم يزداد عمق الدفن مع زيادة درجة الحرارة والضغط مما يساعد على الحفاظ على الفحم.
كيف يأتي الفحم من النباتات؟
تشمل مراحل تكوين الفحم ما يلي:
- بعد أن تموت الأشجار والنباتات والسراخس والشجيرات والكروم والطحالب في المستنقعات وغابات النمو القديمة وتتراكم في منطقة معينة من التربة، تتحلل المادة العضوية لهذه النباتات بواسطة البكتيريا الموجودة بشكل طبيعي في التربة، مما يؤدي إلى إنتاج الكربون ثاني أكسيد والميثان.
- عندما يتم دفن النباتات تحت الأرض وعزلها عن الهواء لفترة طويلة من الزمن، تبدأ البكتيريا اللاهوائية في التحلل وتدمير بنيتها. تستغرق هذه العملية ملايين السنين لإنتاج عدة أمتار من المواد النباتية المتحللة المعروفة باسم الخث.
- عندما يتم دفن الخث إلى أعماق كبيرة، يؤدي الضغط المتزايد إلى طرد الماء والمركبات الأخرى من الخث ويبدأ الفحم في التكون، ولكن قابليته للاشتعال منخفضة.
- يؤدي استمرار الدفن إلى زيادة الضغط ودرجة الحرارة تحت السطح مع مرور الوقت، مما يؤدي إلى الانتقال من تدهور جودة احتراق الفحم إلى الزيادة، وتحويله إلى فحم قاري.
أضرار الفحم على البيئة
- أظهرت الدراسات أن حرق الفحم ينتج غاز ثاني أكسيد الكربون، الذي ينتقل من أماكن استخراج الفحم وبالقرب من مصانع الفحم إلى السكان المحيطين. ويدخل هذا الغاز أيضًا إلى الماء والهواء ويلوث الهواء بهذا الغاز.
- مما يؤدي إلى الاختناق وضيق التنفس وألم شديد في الجهاز التنفسي والسعال والتهابات الجيوب الأنفية لكل من يعاني من حساسية الأنف. بالإضافة إلى أنها تدخل إلى الماء وتلوث مياه الشرب وتسبب العديد من الأمراض التي تؤثر على الجهاز الهضمي والكبد والسرطان وغيرها من الأمراض.
- بسبب استخدام الفحم في صناعة الأسمنت، تتطاير بعض الجزيئات من الأسمنت وتلوث البيئة.
- كما أن هناك العديد من المصانع التي تقوم بتلويث المياه عن طريق إلقاء جميع مخلفاتها وملوثاتها في المياه، مما يؤدي إلى تلوث مياه الشرب والإصابة بالعديد من الأمراض الخطيرة. وتشمل هذه النفايات أيضًا بقايا المواد المصنوعة من الفحم والأسمنت وغيرها من المواد.
- بالإضافة إلى ذلك، فإن نظام الصرف الصحي في بعض المصانع غالباً ما يكون غير متطور بشكل جيد حيث يقوم بتصريف النفايات في الماء، وهو ما يعد إحدى الكوارث الحقيقية.
- كما أن هناك بعض سفن الشحن التي تحمل الفحم والبترول وغيرها من المواد وتلقي مخلفاتها في المياه دون الاهتمام بتلوث المياه.
- وهناك بعض الأجهزة التي تقوم بدراسة مستوى تلوث الهواء والماء الناتج عن هذه المادة، وقد أثبتت الدراسة أننا أمام كارثة حقيقية بسبب الاستخدام المفرط للفحم.
- كما أن الاستخدام المفرط للفحم يسبب ضرراً كبيراً للدول مما يضر بالاقتصاد، مثل: التجاوز عن استخدام شبكات المياه لعدم دفع تكاليفها، والتجاوز عن استخدام الطاقة الكهربائية حيث تستخدم الدولة وتولد الطاقة في مختلف المجالات. طرق أخرى.