مفهوم الفحم
- يُعرَّف الفحم بأنه وقود غير متجدد للطاقة ويستخدم لإنتاج الكهرباء.
- من مخاطر الفحم الحجري طرق البحث عنه تحت الأرض ، ويمثل احتراقه خطرا على البيئة وعلى من يبحث عنه.
- الفحم القاري هو الأكثر شعبية لإنتاج الكهرباء في جميع أنحاء العالم.
- يُعرَّف الفحم بأنه بقايا كربونية ناتجة عن تجفيف الموارد البيئية.
مكونات الكربون
- يعد الفحم من أهم أنواع الوقود الأحفوري ، وهو مادة صلبة غنية بالكربونات.
- يتكون الفحم من فحم أنثراسايت عند تعرضه للحرارة والضغط الشديدين.
- تتم عملية الكربنة في ظل ظروف شديدة من درجة الحرارة والضغط.
- الفحم النباتي من أنواع مختلفة تسبب الأنواع المختلفة من المواد النباتية التي تتكون منه.
- تلعب درجة التسخين تحت سطح الأرض دورًا مهمًا في الاختلاف في نوع الفحم والتغير في جودة الفحم.
- يتركز الكربون من الفحم داخل القشرة الأرضية والتي لا تزيد عن 1٪ بالوزن.
استخدامات الفحم
- يتم استخدام توليد الكهرباء مباشرة لتوليد الطاقة حيث يتم تحويل الفحم إلى ماء ثم إلى بخار.
- يتم استخدام كميات كبيرة من الفحم واستخدامها في المشاريع الضخمة.
- تؤدي تنقية بعض المعادن التي تحتاج إلى الفحم النقي إلى احتراق طويل الأمد.
- يستخدم إنتاج الصلب في صناعة المواد الصلبة بشكل غير مباشر ، ومن خلاله يتم تحويله إلى فحم الكوك ، وفحم الكوك هو مادة تستخدمها المصانع لإنتاج خام الحديد.
- الصناعات يتم استخراج الفحم في العديد من الصناعات ، مثل الورق والكيماويات والأسمنت والأدوية والألمنيوم وغيرها من الصناعات.
- صناعات تسييل الغاز يتم تحويل الفحم إلى غاز تخليقي ويحتوي تسييل الغاز على خليط من أول أكسيد الكربون والهيدروجين ، حيث يتم تحويل الفحم إلى سائل يسمى هذا الغاز (الوقود الصناعي).
- المنتجات المتخصصة: الفحم هو أحد العناصر الرئيسية في إنتاج المنتجات المتخصصة مثل السيليكون المعدني والكربون المنشط وألياف الكربون.
- الاستخدام المنزلي يستخدم الفحم النباتي بشكل أساسي في المنازل ، مثل الطهي ، ويستخدم في البلدان النامية.
أنواع الفحم
- الخث ليس نوعًا من الفحم ، ولكنه يمكن أن يكون فحمًا ، والجفت هو تراكم النباتات المتحللة ذات الأطوار الكربونية القصيرة.
- الفحم البني أو اللجنايت ، حيث يكون هذا الفحم اللجنايت أقل ترتيباً ، لأنه يتكون من كميات صغيرة من الطاقة ، لأن محتواه يتراوح بين 25 و 35٪.
- الفحم تحت القار أو الفحم شبه القروي ، حيث يستخدم هذا الفحم أساسًا لتوليد الكهرباء.
- يحتوي هذا الفحم على حوالي 35-45٪ ويبلغ عمر هذا الفحم حوالي 100 مليون سنة.
- الفحم الحجري أو الفحم الحجري يتكون هذا الفحم تحت ضغط وحرارة أعظم ، ويشتمل تكوينه على فترة 300-100 مليون سنة.
- الفحم أو أنثراسايت ، حيث يكون لهذا النوع نطاق أعلى ، ويحتوي الفحم أو أنثراسايت على أعلى نسبة من الكربون وتصل إلى 97٪ ، لذلك فهو ذو جودة عالية.
- يتكون الجرافيت الجرافيت فقط من ذرات الكربون ، وهي المرحلة الأخيرة من عملية الكربنة.
- يمكن استخدامه في بطاريات الليثيوم أيون ، كما أنه أكثر شيوعًا في صناعة حمض الرصاص.
قد يثير اهتمامك:
ضرر الفحم
سلطان
- حيث يعتبر تحميص اللحوم سببًا لعدوى الإنسان بالسلطان ، حيث تتشكل الدهون في اللحم ويمكن أن تسبب أورامًا سرطانية.
مرض قلبي
- يمكن أن يسبب العديد من المشاكل الصحية ، بما في ذلك القلب والأوعية الدموية.
- عند التعرض المباشر للأبخرة المتصاعدة فوق الفحم ، يجب على المصاب ارتداء قناع طبي.
حساسية الصدر
- قد يتسبب الفحم النباتي في زيادة الأعراض لدى المريض المصاب بحساسية الصدر.
- بما في ذلك ضيق التنفس وتهيج الشعب الهوائية والاختناق ، يجب على المريض تناول جرعات من الأدوية لعلاج الأعراض.
تلوث الهواء
- الفحم ملوث للهواء ، ويتكون الفحم من النشا والحجر الجيري ونترات الصوديوم والبوراكس ، وكلها تسبب مشاكل عند استنشاقها من قبل البشر.
فوائد الفحم النباتي وأهميته
تبييض الأسنان
- يمكن للفحم أن يغير درجة الحموضة في الفم ويمنع نمو البكتيريا التي تسبب التهاب اللثة.
يخفف التورم
- يستخدم الفحم لعلاج الانتفاخ وعلاج الغازات.
علاج التهاب الجلد
- يساعد الفحم على تخفيف تهيج الجلد الناجم عن الالتهاب والاحمرار المفرط.
يؤخر الشيخوخة
- يساعد الفحم على تأخير علامات الشيخوخة ويمنع الشيخوخة النشطة.
خفض مستويات الكوليسترول
- يساعد الفحم على تقليل الكوليسترول الضار LDL ويزيد من كمية HDL.
تحسين وظائف الكلى
- يساعد الفحم على منع الآثار الجانبية ويمكن أن يساعد في إزالة الفضلات من الكلى ، والتي تنتج مواد قابلة للذوبان في الماء.
معالجة المياه
- يساعد الكربون في جعل الماء أكثر تقنية ، ويساعد على امتصاص المواد الكيميائية السامة والضارة.
- مزيل العرق بالفحم المختلط يستخدم كمزيل طبيعي للعرق ، حيث أنه يساعد على منع نمو البكتيريا.
علاج الإسهال
- يستهلك الفحم بانتظام ، ويساعد في علاج الإسهال.
كيفية صنع الفحم
- بناء المعسكر يجب إنشاء منطقة عند مخرج نار المخيم.
- ثم أحضر أسطوانة معينة ، وهي إحضار حاوية ووضع حطب فيها ، واختيار كمية الفحم التي تريد إنتاجها.
- بعد ذلك ، اختر نوع الخشب الذي تريد تحويله إلى فحم ، مثل البلوط أو الجوز أو الكرز.
- بعد ذلك ، املأ الأسطوانة بالخشب بالكامل ، ثم أغلقها بإحكام بالغطاء.
- ثم استعد لإشعال النار. شراء خشب إضافي للنار. سيستغرق الأمر ثلاث إلى خمس ساعات.
- أشعل الموقد واتركه يحترق لمدة ثلاث ساعات على الأقل أو أكثر.
- ثم أخرجي قطع الفحم ، عندما تفتحين الغطاء ، سوف تجدين عددًا من قطع الفحم النقية.
نختار لك:
كيفية صنع الفحم
- طريقة كربنة الخشب (بالطريقة التقليدية) يتم وضع الخشب على شكل أكوام ثم تغطيته بالتراب ثم تسخينه لمدة عشرة أيام وحرق بعض الأخشاب.
- أما عن الطريقة الحديثة فهي تقوم بتسخين الخشب داخل الفرن حيث توجد عدة مراحل لتحويله إلى فحم.
- حيث تكون عند درجة حرارة (110 – 20) حتى تصبح صلبة.
- يوضع على درجة حرارة (210-270) للتخلص نهائياً من الماء ومن ثم يتم تحليله.
- ينبعث منه غازات مثل حمض الميثانول وحمض الخليك وأول أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون.
- ثم يتم وضعها عند درجة حرارة تتراوح من (270 – 290) بحيث تبدأ في التحلل.
- بعد ذلك تقوم برفع درجة الحرارة إلى (400-290 درجة مئوية) وتنهار الأخشاب والغازات المنبعثة حتى تصبح غازات منقاة.
- ثم يضعه في درجة حرارة تتأرجح بين (500-400) ، وبالتالي يتحول الخشب بالكامل إلى فحم.
- يمكن وضعه على درجة حرارة (500).
أنواع الفحم
- فحم عظمي أو فحم حيواني
- فحم
خصائص الفحم الجيد
- نوع الخشب المستخدم يعتبر نوع الخشب ذا أهمية كبيرة لجودته ، حيث يتم إنتاج الفحم من خشب أشجار الحمضيات مثل الجوافة والبرتقال والزيتون والمانجو.
- محتوى الكربون هو المكون الرئيسي للفحم ، ونسبة الكربون لها أهمية كبيرة بالنسبة للفحم.
- كلما تجاوزت درجة الحرارة 400 درجة مئوية ، تنخفض جودة الفحم وتنخفض درجة تحلل الكربون.
- نسبة الرطوبة في الفحم كلما زاد محتوى الرطوبة ، انخفضت جودة الفحم.
- كمية ولون الرماد الناتج هو المكون الرئيسي للخشب ، وكذلك كمية الأملاح والمكونات التي تشرب السليلوز.
- ينتج حجم الفحم الحجري عن تداوله ونقله من مكان إلى آخر.
طريقة صنع الفحم
- لصنع الفحم ، عليك التخلص من الأكسجين والهيدروجين في سليلوز الخشب.
- وهذا يحدث من خلال تفاعل كيميائي ، ستكون نسبة الأكسجين منخفضة جدًا.
- يزداد محتوى الكربون المؤدي إلى الاشتعال ، ويتم حصاد كمية كبيرة من خشب الأشجار وتغطيتها بالأرض وتسخينها إلى درجة حرارة عالية.
- واتركه لمدة عشرة أيام ، حيث يتم التسخين عن طريق حرق بعض الأخشاب التي تسمح بدخول كمية قليلة من الهواء.
استخدامات الفحم
- يتم استخدامه في صناعة أعواد الرسم.
- كما أنها تستخدم في صناعة الأقنعة الواقية من الغازات للتخلص من الأبخرة السامة وفي صناعة المرشحات.
- يتم استخدامه للقضاء على الرائحة الكريهة التي تنبعث من الأجهزة المنزلية.
- كما أنها تستخدم لتنقية السوائل من المصادر السامة.
- كما أنها تستخدم للطاقة.
- إنه مخصص للاستخدامات المنزلية ، مثل الطهي.
- كما أنها تستخدم في تصنيع أنظمة التهوية في المركبات الفضائية.
كيفية صنع الفحم
- يتم استخراجه من باطن الأرض من خلال مناجم مفتوحة ، أو رأسياً حتى يتم استخراج الفحم.
- بعد ذلك ، تتحلل المركبات العضوية جزئيًا عن طريق تفاعل البكتيريا اللاهوائية وتزداد عناصر الكربون المفقودة ، بما في ذلك الهيدروجين والأكسجين.