היכן משתמשים בפחם אבן: תחומי שימוש

פחם אבן היה במשך שנים מקור מרכזי לחום ולאנרגיה. כיום חשיבותו תלויה באזור ובענף: באנרגיה מגבילים אותו בהדרגה בשל דרישות סביבתיות, אך במטלורגיה, בכימיה ובתהליכים טכנולוגיים הוא ומוצרי עיבודו עדיין מבוקשים.

מהו פחם אבן וכיצד כורים אותו?

זהו דלק מאובנים מוצק בצבע שחור או חום כהה. הוא נוצר משאריות צמחיות שהפכו במשך מיליוני שנים לסלע פחם בהשפעת לחץ, טמפרטורה ותהליכים גאולוגיים. התהליך נקרא התפחמות. הפחם מורכב בעיקר מפחמן, אך הרכבו תלוי בדרגה, בתכולת האפר, בלחות ובתכולת גופרית, מימן, חמצן וחנקן. בפחם מטלורגי חשובות במיוחד היכולת ליצור קוק וההתלכדות.

תעשיית הפחם חשובה בענפי הכרייה. שיטת הכרייה תלויה בעומק, בעובי השכבה, בגאולוגיה ובכדאיות. בשכבות רדודות משתמשים במכרות פתוחים, ובעמוקות בכרייה תת־קרקעית. קיימות שיטות חזית ארוכה, חדרים ועמודים, קידוח ופיצוץ ומיכון.

סוגים ודרגות

החלוקה מבוססת על צבע, גודל, מבנה, מקור, עיבוד וקריטריונים נוספים.

קיים סימון מקובל: פחם להבה ארוכה D, גז G, שמן Zh, קוק K, דל T ועוד. קיימים גם סוגי ביניים כגון גז־שמן וסימונים מקומיים במדינות כמו ארצות הברית ויפן.

תחומי השימוש

פחם משמש כדלק, חומר גלם תהליכי ומקור למוצרי עיבוד. יצירת קוק חשובה בעיקר למטלורגיה ולכימיה, אך לא כל השימושים קשורים בה.

1. אנרגיה ודלק. בתחנות כוח, בדודים ובכבשנים תעשייתיים. קיימות גם טכנולוגיות להפקת דלק נוזלי בהתנזלות ישירה ועקיפה, אך השימוש מוגבל ותלוי בכלכלה, בנפט ובדרישות סביבה.
2. מטלורגיה. פחם קוקס הופך לקוק מטלורגי, המשמש דלק וחומר מחזר בכבשנים רמים לייצור ברזל יצוק, וכן בתהליכי יציקה וסגסוגות ברזל.
3. כימיה. בקוקס מתקבלים גז קוק, זפת פחם, מוצרי אמוניה ותוצרי לוואי. מן הזפת מפיקים זפת־פחם, נפתלין, תרכובות פנול ופרקציות ארומטיות לכימיה, חומרים, אלקטרודות, ציפויים ופלסטיק מסוים.
4. חקלאות וחומרי קרקע. פחם אבן עצמו אינו דשן רגיל. עשויים לשמש מוצרי עיבוד, תרכובות אמוניום, חומרים הומיים או תוספי פחמן, לפי ההרכב והטכנולוגיה.
5. תחבורה ובנייה. בעבר היה דלק מרכזי לרכבות. כיום תפקידו קטן, אך קוק, שרפים, זפת וחומרי אפר וסיגים משמשים בכבישים, ציפויים תעשייתיים ותשתיות.

פחם משמש לא רק כדלק אלא גם כחומר גלם למטלורגיה ולכימיה. השימוש נבחן יותר ויותר לפי פליטות, תקני סביבה ומעבר לטכנולוגיות נקיות. תפקידו ישתנה, אך בתהליכים מסוימים הוא עדיין חומר גלם חשוב.