الفحم الحجري: سيف ذو حدّين

إستُعملت هذه المادّة منذ العصور القديمة بهدف تأمين الحرارة لكن مع التّطوّر الميكانيكيّ زادت أساليب تصريف الفحم الحجريّ إذ ما زالت حتّى اليوم تُشكّل مصدر طاقة للقطارات العتيقة بالإضافة إلى المساهمة بإنتاج أكثر من ثُلثيّ الطّاقة الكهربائيّة في العالم ما يُفسّر نسبة الطّلب الكبيرة على هذه الحجارة على الرّغم من تأثيرها الكارثي على الطّبيعة.

تحتل الصّين المركز الأوّل من ناحية إستيراد الفحم الحجري وتصديره والسّبب واضح، ففي السّنوات الأخيرة، أنتجت حوالي ٤٨% من المحصول العالمي واستحوذت على ٥٠٪ منه. أمّا على مستوى التّخزين، تتفوّق الولايات المتّحدة الأمريكيّة على كل منافسيها إذ تُقدّر إحتياطاتها بما يفوق ٢٥% من المخزون العالمي.

بُنية الفحم الحجريّ وتكوّنه

تتشكّل أحجار الفحم من المواد النّباتيّة المَيتة التي تحلّلت منذ سنين طويلة في التّراب تحت تأثير الضّغط، لكن تنقسم هذه العمليّة إلى عدّة مراحل تختلف فيها حالة الفحم:

الخُثّ (Peat)

هي أولى مراحل التّحوّل، تتعفّن فيها النّباتات الميتة وتتفحّم بفعل الحرارة العالية. تُستَعمل هذه المادّة كوقود للتّدفئة أو للطّبخ في بعض البلاد أبرزها إيرلندا وفنلندا.

الفحم البنيّ أو اللّيجنيت (Lignite)

تتميّز المرحلة الثّانية من هذه العمليّة باللّون البنيّ الكامد ويُعتَبر هذا الحجر أقل جودةً من الفحم الحجريّ إذ يُستَعمل في صناعة الأصبغة لا في إنتاج الطّاقة.

الفحم القاري أو الأسفلتي (Bituminous Coal)

يحتوي الفحم في هذه المرحلة على الإسفلت لكن ما زال ليناً مقارنةً بالفحم الصّلب ويتشكّل بسبب الضّغط العالي.

الفحم الصّلب (Anthracite)

أشهر وأجود أنواع الفحم ونتيجة هذه العمليّة الطّويلة، يُشكّل الكربون ما يفوق ٩٠% منه و يُستَعمل في الجراحة أو في صناعة الملوّنات.

كما ذكرنا، أبرز عنصر مكوّن للفحم هو الكربون كما نلاحظ وجود لعناصر أخرى كالهيدروجين، الأكسجين، الكبريت والنّيتروجين.

الفحم كمصدر طاقة

يُعتَبر الفحم نوع من أنواع الوقود الصّلبة ويُستَعمل بعد إحراقه لإنتاج الكهرباء وتأمين التّدفئة كما تُرجّح الدّراسات إستمرار الإعتماد على هذه الوسيلة حتّى عام ٢٠٤٠ على الأقل على الرّغم من تأثيرها السّلبي الهائل على الطّبيعة والمناخ ما دفع عدد قليل من الدّول إلى إستبدالها بالغاز الطّبيعي. يُطحن الفحم الحجري في البداية ويُحرق داخل أفران عملاقة تحتوي على غلاّية تُساهم في تحويل المياه إلى بخار. تدور التّوربينات تحت تأثير هذا الأخير ما يؤدّي إلى تفعيل المحرّكات التي تُنتج الكهرباء.

أكّدت كل الأبحاث أن حرق الغاز الطّبيعي يؤدي إلى إنبعاث أقل من نصف كميّة ثنائي أكسيد الكربون التي نلحظها عند إستعمال الفحم لكن تَكثُر التّسريبات أثناء إستخراج الغاز أو خلال نقله ما يُطِلق مادّة الميثان في الهواء والتي تُعتَبر أخطر بأشواط من الإنبعاثات النّاتجة عن إشتعال الفحم.

تكنولوجيا الفحم النّظيف

تنتشر هذه العبارة أكثر فأكثر في مجال إنتاج الطّاقة بسبب الفعاليّة العالية التي يمتلكها الفحم في إنتاج الكهرباء ما يُغري الدّول على إستعماله لكن على المجتمع العالمي الحد من الضّرر البيئي المرتبط بهذا الموضوع إذاً تعدّدت الإقتراحات التي بإمكانها الإستفادة من حسنات الفحم والتّقليل من أضراره في نفس الوقت:

الغسيل

عرض بعض الأخصائيّين موضوع غسل الفحم في مواد كيميائيّة معيّنة تَنزع عن الأحجار المعادن والشّوائب المسؤولة عن إنتاج الغازات المضرّة.

التّغويز

هي عمليّة تُستَخرج خلالها المُلوّثات التي تمر في الدّواخين كي تُطهَّر قبل إطلاقها في الهواء الطّلق. يُستَعمل قسمٍ منها في إنتاج الطّاقة أيضاً.

الإلتقاط والتّخزين

تَستهدف هذه التّقنيّة بشكلٍ اساسيّ الكربون الصّادر عن إحراق الفحم إذ تتّجه نحو تحسين فعاليّته من بعد الحصول عليه ما يُضاعف إنتاج الكهرباء.

للمزيد من المعلومات حول مصادر الطّاقة إضغط هنا.