ถ่านหินใช้ที่ไหน: ขอบเขตการใช้งาน
ถ่านหินเป็นแหล่งความร้อนและพลังงานหลักมาเป็นเวลานาน ปัจจุบันความสำคัญขึ้นอยู่กับภูมิภาคและอุตสาหกรรม ในภาคพลังงานถูกจำกัดมากขึ้นจากข้อกำหนดสิ่งแวดล้อม แต่ยังเป็นที่ต้องการในโลหวิทยา เคมี และกระบวนการเทคนิคหลายชนิด
ถ่านหินคืออะไรและขุดอย่างไร?
ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิงแข็งจากซากดึกดำบรรพ์สีดำหรือน้ำตาลเข้ม เกิดจากอินทรียวัตถุพืชที่ผ่านแรงดัน อุณหภูมิ และกระบวนการธรณีวิทยานานหลายล้านปีจนกลายเป็นหินถ่านหิน เรียกว่าการเกิดถ่านหิน ประกอบด้วยคาร์บอนเป็นหลัก แต่ส่วนประกอบขึ้นอยู่กับเกรด ปริมาณเถ้า ความชื้น กำมะถัน ไฮโดรเจน ออกซิเจน และไนโตรเจน สำหรับถ่านหินโลหวิทยา ความสามารถในการเกิดโค้กและเผาผนึกสำคัญเป็นพิเศษ
อุตสาหกรรมถ่านหินเป็นภาคเหมืองสำคัญ วิธีขุดขึ้นอยู่กับความลึก ความหนาชั้น ธรณีวิทยา และความคุ้มค่าทางเศรษฐกิจ ชั้นตื้นใช้เหมืองเปิด ส่วนชั้นลึกใช้เหมืองใต้ดิน ประเทศต่าง ๆ ใช้ระบบหน้ากว้าง ห้องและเสา การเจาะระเบิด และวิธีจักรกล
ชนิดและเกรดถ่านหิน
แบ่งตามหลายเกณฑ์ เช่น สี ขนาด โครงสร้าง พันธุกรรม และเทคโนโลยีแปรรูป
มีเครื่องหมายที่ใช้ทั่วไปกับถ่านหินที่ขุดและใช้ผลิต เช่น เปลวไฟยาว (Д) แก๊ส (Г) ไขมัน (Ж) โค้ก (К) และลีน (Т) บางชนิดเป็นเกรดกลาง เช่น แก๊ส-ไขมัน และบางประเทศอย่างสหรัฐฯ กับญี่ปุ่นมีระบบของตนเอง
ถ่านหินใช้ในด้านใด?
ใช้เป็นเชื้อเพลิง วัตถุดิบกระบวนการ และแหล่งผลิตภัณฑ์แปรรูป การทำโค้กสำคัญต่อโลหวิทยาและเคมี แต่การใช้งานไม่ได้เกี่ยวกับโค้กทั้งหมด แนวทางหลัก ได้แก่:
- พลังงานและเชื้อเพลิง ใช้ในโรงไฟฟ้าความร้อน หม้อไอน้ำ และเตาอุตสาหกรรมบางชนิด มีเทคโนโลยีผลิตเชื้อเพลิงเหลวด้วยการทำให้เป็นของเหลวโดยตรงและโดยอ้อม แต่ใช้จำกัดตามเศรษฐกิจ น้ำมัน และข้อกำหนดสิ่งแวดล้อม
- โลหวิทยา นำถ่านหินโค้กไปทำโค้กโลหวิทยา ใช้เป็นเชื้อเพลิงและตัวรีดิวซ์ในการผลิตเหล็กดิบด้วยเตาสูง รวมถึงกระบวนการหล่อและเฟอร์โรอัลลอยบางชนิด
- อุตสาหกรรมเคมี การทำโค้กให้แก๊สโค้ก น้ำมันดินถ่านหิน ผลิตภัณฑ์แอมโมเนีย และผลพลอยได้อื่น น้ำมันดินใช้แยกพิตช์ แนฟทาลีน สารฟีนอล และส่วนอะโรมาติกสำหรับเคมี วัสดุ อิเล็กโทรด สารเคลือบ และพลาสติกบางชนิด
- เกษตรกรรมและวัสดุดิน ตัวถ่านหินไม่ใช่ปุ๋ยทั่วไป แต่อาจใช้ผลิตภัณฑ์แปรรูป สารแอมโมเนียม วัสดุฮิวมิก หรือสารเติมคาร์บอนตามส่วนประกอบและเทคโนโลยี
- ขนส่งและก่อสร้าง ในอดีตใช้เป็นเชื้อเพลิงรถไฟมาก ปัจจุบันบทบาทลดลง แต่ผลิตภัณฑ์แปรรูป โค้ก น้ำมันดิน พิตช์ และวัสดุเถ้าตะกรันอาจใช้ในถนน สารเคลือบอุตสาหกรรม และโครงสร้างพื้นฐานบางงาน
ถ่านหินจึงไม่ได้เป็นเพียงเชื้อเพลิง แต่เป็นวัตถุดิบโลหวิทยาและเคมีด้วย การใช้งานถูกประเมินตามการปล่อยมลพิษ มาตรฐานสิ่งแวดล้อม และการเปลี่ยนสู่เทคโนโลยีสะอาดมากขึ้น บทบาทจะแตกต่างและเปลี่ยนไปตามประเทศกับอุตสาหกรรม แต่ยังสำคัญในกระบวนการบางชนิด
คำถามที่พบบ่อย
ถ่านหินใช้ในงานใดมากที่สุด?
ใช้ในพลังงาน โลหวิทยา อุตสาหกรรมเคมี และกระบวนการอุตสาหกรรมบางชนิด โดยถ่านหินโค้กสำคัญต่อโลหวิทยาเพราะใช้ผลิตโค้ก
ถ่านหินโค้กต่างจากถ่านหินเชื้อเพลิงอย่างไร?
ถ่านหินโค้กเมื่อให้ความร้อนโดยไม่มีอากาศจะสร้างโค้กแข็งที่เหมาะกับเตาสูง ส่วนถ่านหินเชื้อเพลิงใช้ผลิตความร้อนและไฟฟ้าเป็นหลัก
เหตุใดการใช้ถ่านหินจึงถูกจำกัด?
การเผาปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ ออกไซด์ของกำมะถันและไนโตรเจน ฝุ่น และของเสียเถ้าตะกรัน หลายประเทศจึงประเมินการใช้ตามมาตรฐานสิ่งแวดล้อม ระบบบำบัดไอเสีย และการเปลี่ยนไปสู่เทคโนโลยีสะอาดกว่า