مكونات الفحم

يعد الفحم من أهم أنواع الوقود ، وهو عبارة عن مادة صلبة غنية بعنصر الكربون ، ويتشكل في العادة باللون الأسود أو البني ، يوجد غالبا في طبقات الأرض التي ترسبت بمرور ملايين السنين ، ويعد الصينيون أول الشعوب التي استخرجت الفحم من باطن الأرض واستخدمته في صهر النحاس في عام 1000 قبل الميلاد ، والفحم مصدر كيميائي مهم لاستخلاص أنواع كثيرة من المواد المصنعة ، مثل الأصباغ والزيوت والشمع والأدوية ومبيدات الآفات ، كما أن الفحم يعد مصدرا رئيسيا في إنتاج الطاقة الكهربائية ؛ عن طريق توليد البخار .

مكونات الفحم النباتي

ينتج عن حرق الخشب أو العظام ويتصف بالهشاشة ويكون لونه أسود ، يتألف من عنصر الكربون الذي يكون في حالة غير متبلورة ، بالإضافة إلى الرماد وقليل من الهيدروجين والكبريت ، ينتج الفحم النباتي بحرق الخشب اللين مثل الصفصاف أو شجرة الجير أو كرات جوز الهند ؛ عند تعريضه لدرجة حرارة تتراوح بين ستمائة و تسعمائة درجة مئوية ، مع عدم وجود الأكسجين تماما .

مكونات الفحم الحجري

يتكون بنسبة كبيرة من عنصر الكربون ، التي لا تقل عن خمسين بالمائة وفي بعض الأنواع قد تصل إلى سبعين بالمائة من وزن الفحم ، وبوجه عام يتكون الفحم الحجري من هيدروكربون ناقص الهيدروجين ، مع نسبة هيدروجين إلى الكربون تقترب من 0.8 ، والهيدروكربونات السائلة فيه عبارة عن البروبان والإيثان والبوتان ، وأشكال أخرى من الغاز الطبيعي .

مكونات الفحم الصناعي

يتكون من مخلفات الأخشاب المتنوعة ؛ أبرزها نشارة الخشب ، وأيضا بقايا الفحم الغير مستعملة ، ولا يدخل في تكوين الفحم الصناعي أية عناصر كيميائية أو عضوية كما هو الحال في الفحم الحجري ، والفحم الصناعي هو أفضل خيار لشواء اللحوم علي ناره ، وكذلك التدفئة .

كيف يتكون الفحم الحجري

تشكّل الفحم الحجري من النباتات التي نمت فوق مساحات واسعة من الأرض ؛ تلك النباتات بمرور الزمن والعوامل البيئية المختلفة ، بعضها مات والبعض الآخر نمى فوق تلك النباتات الميتة ، وبتراكم النباتات الميتة في طبقات الأرض ومرور ملايين السنين ، شكلت تلك النباتات طبقات سميكة تحت الأرض ، وأتت عليها عوامل الجفاف ونضبت المياه منها ؛ فتحولت إلى كتل جافة صلبة ، وبفعل الضغط والحرارة داخل طبقات الأرض ؛ أدى ذلك إلى حدوث تغييرات فيزيائية وكيميائية ؛ نتج عنها خروج الأكسجين من تلك النباتات الميتة المتراكمة وتركُّز مادة الكربون فيها ، وفي النهاية أصبحت هي الفحم الحجري .

استخراج الفحم

يُستخرج من خلال التعدين في مناجم الفحم التي تقام تحت الأرض ، وهناك طريقتان رئيسيتان لاستخراج الفحم هما :

  1. التعدين السطحي : يتم فيه استخراج الفحم الموجود بالقرب من سطح الأرض ، وذلك من خلال مناجم كبيرة تقدّر مساحتها بعدة كيلومترات مربعة ، ويستخدم في استخراجه قطع ضخمة من المعدات ، مثل خطوط السحب ومعاول الطاقة والشاحنات الكبيرة والحفارات ذات العجلات المستديرة والناقلات .
  2. التعدين تحت الأرض ( العميق ) : يتم باستخدام مقصات ميكانيكية ، وأيضا دعامات تعمل هيدروليكيًا على تثبيت سقف المنجم مؤقتا ، أثناء استخراج الفحم .

انواع الفحم الحجري

تختلف أنواعه تبعا لأنواع المواد النباتية الخاصة بكل نوع ، كما ترتبط أنواعه بدرجة التحبيب ( رتبة الفحم ) ومجموعة الشوائب ( درجة الفحم ) ، وتنقسم أنواع الفحم الحجري إلى :

  1. فحم ساطع : تتشكل به مادة الفيترينيت بنسبة تزيد على 80 % .
  2. فحم شظي : أكثر من 30 % منه تنتج عن مادة معتمة .
  3. فحم boghead : يشتمل على نسبة عالية من بقايا الطحالب .
  4. الفحم المعبّر : توجد به نسبة عالية من الجراثيم في الجسم ؛ وهي المادة المسحوقة أو المنقسمة بدقة .

هل الفحم سام

ينتج عن احتراق الفحم مواد سامة وخطيرة على الصحة إذا ما استنشقها الإنسان ، أخطرها غاز الميثان وأول أكسيد الكربون ( القاتل الصامت ) ؛ إذ يسبب الأخير الوفاة إذا تعرض الشخص له بكميات كبيرة ، لذلك يُوصى بتغطية الفحم جيدا أثناء تخزينه أو نقله ، وكذلك عند إحراقه يجب أن يتعرض المكان للتهوية الجيدة .

اضرار الفحم الحجري

  • إذا كان مطحونا يسبب أضرارا جسيمة عند نقله ؛ نظرا لانبعاث الغازات السامة منه .
  • تتطاير جزيئات دقيقة من الفحم أيضا عن نقله وتخزينه ، وهي لها أضرار جسيمة على صحة الإنسان إذا ما استنشقتها الأغشية الوقائية في أنفه .
  • إذا اشتعل الفحم الحجري ؛ أنتج غازات سريعة الانفجار والاحتراق .

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى