أين يُستخدم الفحم الحجري ومجالات تطبيقه

كان الفحم طويلًا مصدرًا رئيسيًا للحرارة والطاقة. وتتغير أهميته اليوم بحسب المنطقة والقطاع؛ إذ يُقيد في الطاقة لأسباب بيئية، لكنه يبقى مطلوبًا في علم المعادن والكيمياء وعمليات تقنية.

ما هو وكيف يُستخرج؟

هو وقود أحفوري صلب أسود أو بني داكن يتكون من بقايا نباتية تحولت خلال ملايين السنين تحت الضغط والحرارة والعمليات الجيولوجية في عملية التفحم. ويتكون أساسًا من الكربون، ويختلف بحسب الدرجة والرماد والرطوبة والكبريت والهيدروجين والأكسجين والنيتروجين. وتهم قابلية التكويك والتلبد للفحم المعدني.

صناعة الفحم قطاع استخراجي مهم. وتعتمد الطريقة على عمق الطبقة وسُمكها والجيولوجيا والاقتصاد. فتُستخدم المحاجر المفتوحة للضحلة، والمناجم للطبقات العميقة، مع طرائق الجبهات الطويلة والغرف والأعمدة والحفر والتفجير والميكنة.

الأنواع والدرجات

يُقسم وفق اللون والمقاس والبنية والمنشأ والمعالجة وغيرها.

وتوجد رموز عامة للفحم طويل اللهب (D) والغازي (G) والدهني (Zh) وفحم الكوك (K) والنحيف (T) وغيرها. وتوجد درجات وسطية مثل الغازي الدهني، ولبلدان مثل الولايات المتحدة واليابان رموزها.

مجالات الاستخدام

يُستخدم وقودًا وخامًا تقنيًا ومصدرًا لنواتج المعالجة. ويهم التكويك لعلم المعادن والكيمياء، لكن ليست كل الاستخدامات مرتبطة به:

1. الطاقة والوقود. في المحطات الحرارية والمراجل والأفران الصناعية. وتوجد تقنيات التسييل المباشر وغير المباشر، لكنها محدودة وتعتمد على الاقتصاد والنفط والبيئة.
2. علم المعادن. يتحول الفحم القابل للتكويك إلى كوك، وقودًا وعامل اختزال في الأفران العالية للحديد الزهر، وفي بعض عمليات السباكة والسبائك الحديدية.
3. الكيمياء. ينتج التكويك غاز الكوك وقطران الفحم ومنتجات الأمونيا ومواد ثانوية. ويُفصل من القطران القار والنفثالين والفينولات والكسور العطرية للمواد والأقطاب والطلاءات وبعض البلاستيك.
4. الزراعة ومواد التربة. ليس الفحم سمادًا عاديًا. وقد تُستخدم منتجات معالجته ومركبات الأمونيوم والمواد الدبالية والإضافات الكربونية بحسب التركيب والتقنية.
5. النقل والبناء. استُخدم تاريخيًا للسكك. واليوم تقل أهميته في النقل، لكن نواتجه والكوك والقطران والقار والرماد والخبث قد تدخل في الطرق والطلاءات والبنية.

وهكذا هو وقود وخام لعلم المعادن والكيمياء. ويُقيّم أكثر فأكثر وفق الانبعاثات والمعايير والتحول إلى الأنظف، فتتغير مكانته بين الدول والقطاعات، لكنه ما زال مهمًا لبعض العمليات.