مُكونات الفحم وأنواعه

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.
‫0 تعليق

اترك تعليقاً