ما هو الفحم الحجري

اميرة بدر الوجود 1 يناير، 2020

تعرف على ما هو الفحم الحجري وأنواعه وأضراره ، يُعد الفحم الحجري من أكثر مصادر الطاعة استخداماً في إنتاج الطاقة الكهربية حول العالم، ويُصنف على أنه أحد الصخور الرسوبية التي يتم التنقيب عمها في باطن الأرض ليُستخرج على هيئة صخور سوداء أو بنية قاتمة اللون.

ويتكون الفحم الحجري بشكل أساسي من عنصري الكربون والهيدروكربون اللذان يمنحانه القدرة على الاشتعال وإصدار الطاقة الحرارية.

وهو من مواد الطاقة غير المتجددة حيثُ يستغرق ملايين السنوات لإعادة تكوينه مرة أخرى، فهو موجود بكميات محدودة ومُعرض للنفاذ في أي وقت.

وللمزيد للمعلومات عن ظروف تكون، أنواع، استخدامات، أضرار الفحم الحجري تابعونا في السطور التالية من موسوعة.

ما هو الفحم الحجري

بدأ تكون الفحم الحجري تقريباً مُنذ ما يقرب من 300 مليون سنة (خلال العصر الكربوني) حينما كانت الأرض مُغطاة بمساحات شاسعة من الغابات الخضراء والمحيطات.

وعندما أغرقت المياه الأرض ظلت تلك الغابات مدفونة تحت الأرض والمياه ومع وجود الضغط الشديد ودرجات الحرارة المرتفعة تحولت هذه النباتات إلى مواد كربونية تشكل منها فيما بعد الفحم الحجري.

وقد عُرفت هذه العملية بعملية التفحيم  carbonization التي لا تتعرض لها المواد إلا بالتعرض للضغط والحرارة الشديدة.

ويظهر الاختلاف ما بينه وبين بعض أنواع الأحجار المعدنية في كونه قد تكون من مواد عضوية أو نباتية لينة وخضع للعديد من العوامل الطبيعية حتى تحول إلى هيئته الشائعة ليمنحه ذلك لونه الأسود القاتم وإمكانية استعماله كوقود ينتج عنه طاقة حرارية بينما الأحجار المعدنية تتكون من مواد غير عضوية.

وقد تعددت استخداماته مُنذ مئات السنوات فما بين:

  • التدفئة.
  • طهي الطعام.
  • أستخدمه الرومان في تدفئة الحمامات العامة.
  • استخدمته شعوب الأزتك في الزخرفة والنقوش الحجرية.
  • يُستخدم حالياً في توليد الطاقة الكهربائية.
  • من العناصر الضرورية في عملية تصنيع معدن الفولاذ.

انواع الفحم الحجري

يتم تصنيف أنواعه وفقاً لمدى تحوله على مر الوقت، فطبقات الفحم الحجري التي تتواجد على مساحة أرضية أعمق تكون أكثر نقاءً وأعلى تصنيفاً حيثُ أنه كلما زاد العمق تحت سطح الأرض كلما زادت درجات الحرارة مما يسمح للمواد العضوية من نباتات وكائنات متحللة من التحول إلى مادة كربونية أكثر.

ويُقسم الفحم الحجري إلى أربعة أنواع رئيسية تم تصنيفها وفقاً لدرجة تركيز الكربون بها وكفاءتها كمادة وقودية، وهي:

فحم الأنثراسايت    Anthracite

يسمى بالفحم الصلب وهو أفضل الأنواع وأكثرها نقاءً حيثُ يحتوي على نسبة كبيرة من المواد الكربونية مع نسبة قليلة من المواد المتطايرة، ما يجعله من أفضل أنواع الطاقة الأحفورية.

فحم البتيومينيوم   Bituminous

يُعد من أنواع الفحم متوسطة الجودة إلا أنه أكثرها استخداماً لتضمنه الكثير من المواد التي تنتح الطاقة الحرارية عند اشتعاله.

الفحم السبتيوميني   Soptituminous

يتم تصنيفه في الدرجة الثالثة في أنواع الفحم الحجري وفقاً لكمية الطاقة الحرارية الموجودة به، نقاؤه، كفاءته، كما أنه يُعرف من لونه الأسود الباهت المائل للرمادي.

فحم الليجنيت  Lignite

يحتوى فحم الليجنت على أقل كمية من عنصر الكربون عند مقارنته بجميع الأنواع السابقة من الفحم الحجري، لذا تجد أنه عادةً ما يتخذ اللون البني وليس الأسود القاتم، لذا يتم اعتباره من أسوأ الأنواع.

اضرار الفحم الحجري

  • تتسبب عملية إحراق الفحم الحجري في تصاعد بعض الغازات السامة مثل أكسيدات النيتروجين، أكسيد الكبريت الذين عند تصاعدهم إلى طبقات الجو العليا يتسببان في هطول الأمطار الحمضية التي تؤدي لتآكل المباني والمنشآت، كما أنها تُصيب الإنسان بأمراض الجهاز التنفسي الخطيرة.
  • كما ينتج عن حرقه تصاعد عنصر الزئبق الذي تتمثل خطورته عند تحوله في الجو إلى عنصر ميثيل الزئبق السام الذي يتراكم في أجسام الكائنات الحية كالأسماك وبالتالي الإنسان.
  • أحياناً تتعرض مناجم الفحم الحجري إلى الاشتعال بسبب درجات الحرارة المرتفعة، ضعف التهوية ، الضغط الجوي الشديد.
  • تتسبب محطات الطاقة الكهربائية العاملة بالفحم الحجري في زيادة مشكلة الاحتباس الحراري الذي يمثل خطورة كبيرة على البيئة وكوكب الأرض.

المراجع

1

2

3

ما هو الفحم الحجري