ما هو مصدر الفحم

الفحم هو ما دة اساسية لقيام المدنية قديما حيث كان يستخدم كوقود لتوليد الطاقة و يستخدم الفحم النباتى فالحرق المباشر للحصول علي الطاقه. و يستعمل فبعض الغراض البيتية كذلك يستعمل بالتدفئة و الطهى و الشواء. اما البلاد التي يوجد بها فائض من خشب الغابات فيمكن تحويلة الي فحم نباتى بعدها استعمالة فبعض المشاريع ال كبار كتوليد الكهرباء.

كيف يتم تفحيم الخشب

يجمع الخشب فاكوام و يغطي بالتراب و يسخن عشرة ايام تقريبا. و يتم التسخين بحرق جزء قليل من الخشب بسبب دخول كمية قليلة من الهواء. و يزود ذلك الجزء المحترق بقية الخشب بالحرارة اللازمة لتسخينة و تحويلة الي فحم نباتي.

ولتحويل الخشب الي فحم نباتى يلزم التخلص من الوكسجين و الهيدروجين الموجودين فمركبات الخشب العضوية (السليلوز). و يتم هذا بتفاعل كيميائى بحيث ينزع الوكسجين و الهيدروجين من السليلوز فيتحول الي مركب عضوى جديد يحتوى علي كمية اقل من الوكسجين و الهيدروجين فتزداد نسبة الكربون فيه.

الفحم الحجرى كمصدر للطاقه

يعتبر الفحم الحجرى من اوائل المصادر التي استغلها النسان لنتاج الطاقة حيث استغلها فالطبخ و التدفئة و مع بدء العصر الصناعى فكان قائما علي الفحم الحجرى و زاد الطلب علية و استهلاكة و لهذا بدا فبلاد مثل نجلترا ولمانيا حفر مناجم الفحم الحجرى لاستخراجة بكميات كبيره. بعدها تتابع استخراجة فبقية البلاد فمناجم لديها او حصلت علية بشرائة من الدول المنتجة الغنية بمصادر الفحم منها ستراليا والولايات المتحدة المريكيه وكندا.

ولا يزال الفحم الحجرى يشكل اساسا مهما للحصول علي الطاقة ففى الولايات المتحدة المريكية ينتج الفحم 48 % من الطاقة الكهربائيه (عام 2008) و هو ينتج لطاقة تعادل مجموع الطاقة المنتجة من الغاز الطبيعي والطاقة النووية معا. و جميع هذا بسعر متهاود بسيط يبلغ 28و2 سنت لكل مليون وحدة حرارية بريطانيه BTU (اتفق علي كتابة 1 مليون و حدة حرارية بريطانية كالتى MMBTU). و بالمقارنة بسعر الغاز الذي ينتج تلك الكمية من الطاقة نحو 6 سنت و النفط بسعر 13 سنت لكل MMBTU.

وتتعرض المحطات االكهربائية التي تعمل بالفحم الي انتقاد متزايد بسبب ضررها بالبيئة و ما تقوم بة من تفاقم مشكله الانحباس الحراري  و ينشا نحو 40 % من غازات النحباس الحرارى فامريكا من انتاج الطاقة الكهربائية و التي تشكل المحطات العاملة بالفحم الحجرى من اهم مصادرها. و تجرى محاولات فالولايات المتحدة المريكية من اجل ابتكار تقنية لفصل ثاني اكسيد الكربون وتخزينة فطبقات عميقة تحت الرض. و لكن توجد كذلك معارضة كبار من جهة الصناعات حيث سوف تتكلف تلك التقنية تكاليف باهظه.وتدعى شركات انتاج الطاقة الكهربائية التي تعمل بالفحم بنها تحتج تلك المصاريف لتحسين اداء محطاتها التي عتي عليها الدهر. و كثير من تلك المحطات ربما اصبح قديما و تجرى السياسة علي استبدالها بمحطات حديثة تعمل بالفحم و محطات تعمل بالطاقة النوويه.

ويكفى احطياطى الفحم في الولايات المتحدة المريكيه لمدة عدة قرون. و تنتج و لاية فيومنج و حدها نحو 40 % من انتاج الفحم و تقدر كمية انتاجها بنحو الف مليون طنسنويا. و بصرف النظر عن حصة انتاج الكهرباء بواسطة الطاقة المستدامة مثل طاقة الرياح والطاقة الشمسية فن استغلال الفحم سيلعب دورا رئيسيا فالمستقبل كذلك فالولايات المتحدة المريكيه.

2-فحم نباتي

الفحم النباتي هو مخلفات مكونة من كربون صرف تنتج عن عملية نزع الماء من المواد النباتيه.

كيفية تحضيرة تسمى بالتقطير الاتلافى (الحرق بمعزل عن الهواء)الكيفية المسماة عند العرب المردومه.

ن و جود النسجة النباتية فالفحم النباتى و الحجرى يدل علي انهما من اصل نباتي. و الفحم النباتى يصنعة النسان بتسخين الخشب و لونة السود سببة و جود عنصر الكربون اما كون الفحم النباتى اخف من الخشب فلن الخشب يفقد كمية من الماء عند تحويلة الي فحم نباتى و تزداد نسبة المسامات فيه. و الماء فالخشب هو المسئول كذلك عن الدخان الكثيف عند حرقه. اما كون الفحم الحجرى اثقل من الفحم النباتى فيرجع الي المكونات المعدنية التي توجد فالفحم الحجرى و لا توجد فالفحم النباتي.

طريقة صنع الفحم النباتي

الفحم الخشبى شكل احدث من اشكال الكربون غير النقى يجمع الخشب فاكوام و يغطي بالتراب و يسخن عشرة ايام تقريبا. و يتم التسخين بحرق جزء قليل من الخشب بسبب دخول كمية قليلة من الهواء. و يزود ذلك الجزء المحترق بقية الخشب بالحرارة اللازمة لتسخينة و تحويلة الي فحم نباتي. و لتحويل الخشب الي فحم نباتى يلزم التخلص من الوكسجين و الهيدروجين الموجودين فمركبات الخشب العضوية (السليلوز). و يتم هذا بتفاعل كيميائى بحيث ينزع الوكسجين و الهيدروجين من السليلوز فيتحول الي مركب عضوى جديد يحتوى علي كمية اقل من الوكسجين و الهيدروجين فتزداد نسبة الكربون فيه.

استعمالات الفحم النباتي

يستعمل الفحم النباتى فالحرق المباشر للحصول علي الطاقه. و عادة ما يقتصر علي استعمالة بعض الغراض البيتية كالتدفئة او الطهو او الشواء. اما البلاد التي يوجد بها فائض من خشب الغابات فيمكن تحويلة الي فحم نباتى بعدها استعمالة فبعض المشاريع ال كبار كتوليد الكهرباء. و كما ان زمن احتراق كمية من الفحم النباتى اطول من زمن احتراق كمية مماثلة من الخشب فللفحم النباتى قيمة حرارية اكبر من الخشب.

ويستخدم شكل من اشكال الفحم الخشبى يدعى الكربون المنشط فى المرشحات و قنعة الغاز لزالة البخرة السامه. فهو يضم ثقوبا صغار لا تحصي علي سطحة و هى مثالية لحبس البخرة و يصنع بالسماح للفحم الخشبى بالاحتراق لفترة و جيزة مع الكسجين فنهاية عملية صنع الفحم الخشبي. و غالبا ما يستعمل الفحم الخشبى كوقود للشواء و ممكن تشكيلة فعيدان ليستخدم ما دة للرسم. و حيث ان الفحم النباتى المنشط ذو قدرة امتزازية عالية اي انه يجتذب المواد الي سطحة فيمكنة بذلك ازالة الغازات السامة و الروائح الكريهة من الهواء.. لذلك يستعمل ذلك الفحم فو منظومات التهوية فالعربات الفضائية و كمامات مواقد المطبخ كما يستعمل كذلك فتنقية السوائل كالماء فاحواض السمك. فيمر ماء الحوض المتسخ فوق الفحم النباتى المنشط لزالة اوساخة بعدها يعاد نقيا الي الحوض..

3-فحم مضغوط

الفحم المضغوط هو فحم ممكن التحكم فية اشكالة بصورة اصابع اسطوانية قطرها 3/4 بوصة بطول من 10 الى 20 سم .ويصنع من مخلفات الفحم الحجري ومن متميزاتة انه لا يصدر رائحة او دخان و يظل مشتعلا فترة طويلة و يستعمل فالمنازل بوصفة سهلا للاستخدام.

لكنة يبعث بغاز اول اكسيد الكريون طوال فترة بداية اشتعالة لذلك ينصح بعدم استخدامة داخل البيوت و ن يقتصر استخدامة فالهواء الطلق.وقد سجلت حالات و فاة عديدة فاليابان اختناقا بهذا الغاز السام نتيجة استعمالة فبيئة مغلقه. طرق صناعه الفحم المضغوط تنقسم الى طريقتين :-

1. الكيفية الولى تعتمد على مخلفات الاخشاب حيث يتم فرم مخلفات الاخشاب و كبسها بمكابس خاصة لهذا الغرض بعدها يتم بعد هذا تفحيم الناتج من هذة المكابسبافران تفحيم مخصصة لهذا الغرض بيحث تكون متوافقة بيئيا و لا تصدر اي تلوثات او غازات ملوثه للبيئه كما فالطرق القديمة للتفحيم
2. الكيفية الثانية =تعتمد فالساس على مخلفات و بقايا الفحم الصغيرة الناتجة عن استخراجة و تكون بكميات كبار التي يتم كبسها و ضغطها اما فهيئة قوالب او اشكال بيضاوية فحجم البيضه فيسهل استعمالها بنظافة من دون التسبب فانتشار الغبار .