استخدامات الفحم متعددة، حيث أن هناك استخدامات عديدة للفحم ويستخدم في العديد من الصناعات. ولمعرفة ما هي استخداماته عليك أولاً أن تعرف مما يتكون، وما هي أنواعه واستخداماته، وكيف يتكون في الأرض. كما أن هناك فرق كبير بين الفحم النباتي والفحم النباتي، وهذا ما سنناقشه عبر موقعنا.
محتويات المقالة
استخدامات الفحم
الفحم من الأشياء التي تستخدم في العديد من المجالات، ولذلك يرغب الكثير من الأشخاص في الحصول عليه للاستخدام، ولكن ما هي استخداماته؟ وهذا ما سنتعرف عليه من خلال النقاط التالية:
- فحم الكوك الذي يستخدم في صناعة المواد الصلبة.
- يستخدم الفحم الحراري لتوليد الطاقة في المحركات.
- يستخدم الفحم في صناعة وقود السيارات.
- يستخدم الفحم في العديد من الصناعات، مثل صناعة الورق ومصافي الألومينا، وتعتبر من أهم الصناعات التي يستخدم فيها الفحم.
- يعتبر قطران الفحم المكرر عاملاً مهماً في صناعة المواد الكيميائية مثل: زيت الكريوسوت، والنفثالين، والفينول، وتعتبر هذه المواد من المواد الثانوية للفحم.
- ويستخدم غاز الأمونيا المستخرج من أفران فحم الكوك في صناعة أملاح الأمونيا والأسمدة الزراعية.
- ويعتبر في العديد من البلدان مصدرًا رئيسيًا لإنتاج الطاقة الكهربائية من خلال توليد البخار.
- يتم استخلاص العديد من المركبات الاصطناعية من الفحم، مثل: الأدوية، والأصباغ، والزيوت، والمبيدات الزراعية.
- كما يمكن تسييل الفحم وتحويله إلى غاز، مما ينتج ما يعادله من الوقود الغازي والسائل، مما يجعل عملية نقله سهلة ومريحة عبر الأنابيب المستخدمة لنقله.
مكونات الفحم
وهي مادة صلبة تحتوي على نسبة كبيرة من الكربون قد تصل إلى 50% من وزنها. يتم إنتاج المواد الكربونية نتيجة لعمليات الضغط المكثفة التي تؤدي إلى تحجير النباتات في الأرض. هناك أنواع عديدة من الفحم تختلف باختلاف المواد التي يصنع منها، إلا أنها في الأساس بقايا نباتية. والذي يتم دفنه في الأرض، وبحسب العوامل التي يتعرض لها النبات فإنه ينتج أنواعاً مختلفة من الفحم.
مثل وجود الشوائب المصاحبة للنبات في عملية تكوين الفحم، أو نسبة المواد العضوية الموجودة في النبات. كما قد تؤثر العوامل الخارجية على عملية تكوين الفحم، فتغير تركيبه وتشكل مواد أخرى لها خصائصها المميزة، مثل: الجرافيت والأنثراسيت. تساهم درجات الحرارة المرتفعة والضغط الشديد أيضًا في تكوين الفحم.
منتجات الفحم
هناك العديد من منتجات الفحم التي تختلف في استخداماتها، ومنها ما يلي:
- كربون مفعل: يستخدم المحفز في تنقية الماء والهواء والآلات المستخدمة في غسيل الكلى.
- من ألياف الكربون: وتتميز بكونها مادة خفيفة الوزن ولكنها قوية جدًا وتستخدم في البناء وفي ملاعب التنس.
- معدن السيليكون: يتم استخدامه في صناعة مواد التشحيم وشامبو الشعر ومستحضرات التجميل.
فوائد الفحم
يعتبر الفحم من المواد المستخدمة في إنتاج الطاقة المتواصلة، ولا يتميز بهذه الميزة عن مصادر الطاقة الأخرى كالرياح والمياه. ويقدر احتياطي الفحم في العالم بنحو تريليون طن، أي أن هناك كمية يمكن استخدامها لسنوات عديدة قادمة.
الآثار الضارة للفحم
يعتبر مصدراً للطاقة غير المتجددة، مما يعني أنه في حالة نفاده في العالم يهدد بتوقف جميع الصناعات التي تعتمد عليه، كما أنه أحد الأسباب الرئيسية للاحتباس الحراري من خلال إنتاجه لثاني أكسيد الكربون، والتي تعتبر من أخطر مخلفات الفحم.
كما أنه ينتج أكسيد النيتروز عند حرقه، وهو ما يعتبر أيضًا سببًا لضرر بيئي، ويعتبر رماد الفحم من المواد التي تنتج شائعات ضارة تنتشر بشكل كبير حول المناطق التي يتم فيها تصنيع الفحم.
الفرق بين الفحم والفحم
هناك فرق كبير بين الفحم النباتي والفحم الحجري، على الرغم من وجود بعض أوجه التشابه بينهما، والتي تشمل ما يلي:
فحم
يتم إنتاج الفحم عن طريق حرق كميات كبيرة جداً من الخشب ثم تحويلها إلى فحم باستخدام فرن خاص. بعد ذلك يتم ترتيب الخشب على شكل دوائر مستديرة مع وضع طبقة عالية من غبار الفحم، ثم يتم رش الماء عليه، وبالتالي يتكون الفحم.
قد تستغرق هذه العملية من أسبوع إلى أسبوعين لتصنيعها، اعتمادًا على كمية الخشب المستخدم وكيفية التحكم في عملية الاحتراق. الفحم النباتي هو نوع من الفحم الأحفوري الذي يحتوي على الكربون النشط ويتميز بتكلفته المنخفضة. كما يوجد العديد من الفنادق والقطاعات المحلية التي تستخدمه داخلها في المناطق. المناطق الريفية والمحلية.
فحم
يستغرق الفحم ملايين السنين ليتشكل في الأرض، وهو مصدر طاقة غير متجدد. وعلى الرغم من ذلك، فهو متاح على نطاق واسع في جميع أنحاء العالم. يتكون الفحم من النباتات المدفونة في السنوات السابقة والتي تعرضت لكثير من الضغط والحرارة الحجرية.
ناتج عن ضغط الرواسب الموجودة فوق النباتات مما يؤدي إلى خروج الأكسجين من الغطاء النباتي مع الحفاظ على عدم وجود الطين أو الماء المحمض مما ينتج عنه الفحم. وتسمى هذه العملية الكربنة.
فحم الكوك
يعتبر فحم الكوك من النفايات الكربونية الرمادية المسامية. يتم إنتاج الفحم عن طريق تسخين الفحم الطبيعي في درجات حرارة عالية جداً دون وجود أي هواء، ولكن تبقى كمية قليلة من العناصر، منها: الكربون، والنيتروجين، والهيدروجين. يحتوي فحم الكوك على العديد من الخصائص التي تؤهله للاستخدام في تلدين المعادن وفي أفران الصهر.
يعد فحم الكوك منتجًا صناعيًا مهمًا ويستخدم في العديد من الصناعات مثل الحديد والصهر. يتم استخدامه كوقود في الأفران. وقد تستمر العملية المستخدمة في صناعة فحم الكوك لمدة لا تقل عن 15 ساعة بعد تعريضه لحرارة عالية قد تصل إلى 1200 درجة مئوية.
ويتحول الكوكاكولا إلى بلاستيك بعد أن يصل إلى درجات حرارة عالية، مع أهمية غياب الهواء. يتم بعد ذلك تشكيل الفحم عندما تبرد المادة الشبيهة بالبلاستيك وتصبح مادة مسامية ذات نسيج صلب.
يستخدم الفحم في العديد من الصناعات المختلفة، والذي له عائد قومي كبير على الدول التي تستخدمه، ويعتبر مصدراً رئيسياً للدخل في العديد من الدول الأخرى.