تتعدد استخدامات الفحم لأن الفحم له استخدامات عديدة ويدخل في العديد من الصناعات ولكي تعرف ما هي استخداماته يجب أن تعرف أولاً ما يتكون منه وأنواعه واستخداماته وكيف يحدث في التربة وهناك فرق كبير بين الفحم والفحم وسنناقش هذا الموضوع.
جدول المحتويات
استخدامات الفحم
الفحم من الأشياء التي يتم استخدامها في العديد من المجالات وبالتالي يرغب الكثير من الناس في استخدامه ، ولكن ما هي استخداماته؟ وهذا ما سنتعلمه من خلال النقاط التالية
- يستخدم فحم الكوك في صناعة المواد الصلبة.
- يستخدم الفحم الحراري لتوليد الطاقة في المحركات.
- يستخدم الفحم لصنع وقود المحرك.
- يستخدم الفحم في العديد من الصناعات مثل صناعة الورق ومصافي الألومينا ويعتبر من أهم الصناعات التي يستخدم فيها الفحم.
- يعتبر قطران الفحم المكرر عاملاً هامًا في إنتاج المواد الكيميائية مثل زيت الكريوزوت والنفتالين والفينول ، والتي تعتبر منتجات ثانوية للفحم.
- يستخدم غاز الأمونيا المستخرج من أفران الكوك في إنتاج أملاح الأمونيا والأسمدة الزراعية.
- يعتبر مصدرا هاما لتوليد الطاقة الكهربائية من خلال توليد البخار في العديد من البلدان.
- يتم استخراج العديد من المركبات الاصطناعية مثل الأدوية والأصباغ والزيوت ومبيدات الآفات من الفحم.
- يمكن أيضًا تسييل الفحم وتحويله إلى غاز ينتج وقودًا غازيًا وسائلاً ، مما يجعل نقله سهلًا وخاليًا من المتاعب عبر خطوط الأنابيب المستخدمة في نقله.
مكونات الفحم
وهي مادة صلبة تحتوي على كمية كبيرة من الكربون يمكن أن تصل إلى 50٪ من وزنها ، ويتم إنتاج المواد الكربونية نتيجة عمليات الضغط الشديدة التي تؤدي إلى تحجر النباتات في التربة ، وهناك العديد من أنواع الفحم التي تختلف باختلاف المواد التي صنعت منها ، ولكنها في الأساس بقايا نباتية مدفونة في الأرض وتنتج أنواعًا مختلفة من الفحم اعتمادًا على العوامل التي يتعرض لها النبات.
العوامل الخارجية ، مثل وجود الشوائب المصاحبة للنبات في عملية تشكيل الفحم أو النسبة المئوية للمواد العضوية في المصنع ، يمكن أن تؤثر أيضًا على عملية تشكيل الفحم ، مما يغير هيكله ، وتكوين مواد أخرى ذات خصائص مميزة ، مثل الجرافيت والأنثراسيت. تساهم درجة الحرارة المرتفعة والضغط الشديد أيضًا في تكوين الفحم.
منتجات الفحم
هناك العديد من منتجات الفحم التي تختلف في استخداماتها ومن هذه المنتجات
- كربون مفعل يستخدم المحفز في تنقية المياه والهواء والآلات المستخدمة في غسيل الكلى.
- ألياف كربونيه إنها مادة خفيفة ولكنها قوية جدًا وتستخدم في البناء وملاعب التنس.
- معدن السيليكون يتم استخدامه في صناعة مواد التشحيم وشامبو الشعر ومستحضرات التجميل.
فوائد الفحم
يعتبر الفحم الحجري من المواد المستخدمة في إنتاج الطاقة دون انقطاع ، وهذه الميزة لا تختلف عن مصادر الطاقة الأخرى مثل الرياح والمياه ، ويقدر احتياطي الفحم العالمي بحوالي 1 تريليون طن ، مما يعني أنه كمية يمكن استخدامها لسنوات عديدة.
ضرر الفحم
وهي من مصادر الطاقة غير المتجددة وهذا يعني التهديد بإغلاق جميع الصناعات التي تعتمد عليها في حال نضوبها في العالم ، وتعد من الأسباب الرئيسية للاحتباس الحراري مع إنتاج ثاني أكسيد الكربون الذي يعتبر من أكثر نفايات الفحم ضرراً.
عند حرقه ينتج أكسيد النيتروز الذي يعتبر من أسباب تدمير البيئة ، ومن المواد التي تنتج الإشاعات الضارة التي تنتشر بكثرة في مناطق إنتاج الفحم هو رماد الفحم.
الفرق بين الفحم الحجري والفحم
هناك فرق كبير بين الفحم النباتي والفحم مع بعض أوجه التشابه التي تشمل
فحم الخشب
يتم إنتاج الفحم عن طريق حرق كمية كبيرة من الخشب ، ثم يتم تحويلها إلى فحم باستخدام فرن خاص ، وبعد ذلك يتم ترتيب الخشب في دوائر دائرية مع طبقة عالية من غبار الفحم ، ثم رشها بالماء ، وبالتالي تشكيل الفحم.
يمكن أن تستغرق هذه العملية من أسبوع إلى أسبوعين في التصنيع ، اعتمادًا على كمية الخشب المستخدم وكيفية التحكم في عملية الاحتراق. الفحم هو نوع منخفض التكلفة من الفحم الأحفوري يحتوي على الكربون المنشط. تستخدمه العديد من الفنادق والصناعات المحلية في المناطق الريفية والمحلية.
فحم
يتكون الفحم تحت الأرض على مدى ملايين السنين وهو مصدر طاقة غير متجدد ، وعلى الرغم من ذلك ، فهو متوفر بكثرة في جميع أنحاء العالم ، ويتكون الفحم من نباتات دفنت في السنوات الماضية وتعرضت للكثير من الضغط والحرارة الصخريين.
نتيجة لضغط الرواسب على النباتات يؤدي إلى هروب الأكسجين من الغطاء النباتي ، ولكنه يتسبب في تكوين الفحم قبل أن يتمكن من الحفاظ على وجود الطين أو المياه الحمضية ، وتسمى هذه العملية بالكربنة.
فحم الكوك
يعتبر فحم الكوك من بقايا الكربون المسامية الرمادية ، ويتم إنتاج فحم الكوك عن طريق تسخين الفحم الطبيعي في درجات حرارة عالية جدًا بدون هواء ، ولكن تبقى القليل من العناصر ، بما في ذلك الكربون والنيتروجين والهيدروجين ، ويحتوي فحم الكوك على العديد من الخصائص التي تعده للاستخدام في تليين المعادن وفي أفران الصهر.
يعتبر فحم الكوك منتجًا صناعيًا مهمًا ويستخدم في العديد من الصناعات مثل الحديد والصهر ، ويستخدم كوقود في الأفران ، ويمكن أن تستمر العملية المستخدمة في إنتاج فحم الكوك لمدة 15 ساعة على الأقل بعد التعرض للحرارة العالية التي يمكن أن تصل إلى 1200 درجة مئوية.
مع أهمية عدم وجود الهواء ، يتحول الكوك إلى بلاستيك بعد وصوله إلى درجات حرارة عالية ، وبعد ذلك عندما تبرد المادة الشبيهة بالبلاستيك ، يتشكل الفحم ويصبح نسيجًا مساميًا صلبًا.