 |
الفرق بين الفحم الطبيعي، الفحم النشط و الفحم الحجري |
بين الفحم الطبيعي، الفحم النشط و الفحم الحجري
مما يتداول إلى أسماعنا دائما كل من المصطلحات التالية من فحم طبيعي مضغوط وغير مضغوط وفحم نشط بالإضافة إلى الفحم الحجري مما يجعلنا في إرتباك لعدم وجود المعرفة حول أنواعها وخصائص كل منها لذلك جمعنا لكم كل الأنواع في مكان واحد.
1/الفحم الطبيعي
 |
فحم خشبي طبيعي |
الفحم هو مادّة ذات خصائص فريدة. وعادةً ما يتمّ
إنتاجه عن طريق حرق جزئيّ للخشب والبقايا النباتية و تفكيك المواد في الحرارة دون وجود
الأكسجين. عندما يحترق الخشب في الهواء الطّلق، فإنه يحترق بشكلٍ كامل وبالتالي فإنّ
الكربون الذي يُكوّنه يتأكسد لغاز ثاني أكسيد الكربون. بالمقابل إذ تمّ تسخين الخشب
في حاوية مغلقة أو إذا تمّ حرق الخشب ومن ثم تغطيته بواسطة الرّمل والذي يقوم بمنع
وصول الأكسجين إليه تحدث عملية تُدعى بالتحلل الحراريّ، والتي تقوم بدورها بتفكيكِ
الخشب لمركباته الأساسية وانتاج الفحم المعروف لدينا منه. يٌقال في اللغة العاميّة/المُتداولة
أنه "يتفحّم". عملية التفحّم غير مُقتصرة على الخشب فقط، بل على البلاستيك
أيضًا وحتى خيوط القماش.
الفحم الطبيعي المضغوط:
يتم تكوين الفحم المضغوط عن طريق ضغط بقايا أو مسحوق الفحم الطبيعي الغير مستخدمة أو مهملة مع استخدام مواد رابطة مثل النشارة أو مسحوق الفحم، مما يؤدي إلى تكوين قطع صلبة من الفحم تتميز بكثافة عالية. يتم ذلك بوجود ضغط متوسط يتراوح بين 700 إلى 1300 كيلوباسكال ودرجات حرارة تتراوح بين 700 إلى 1200 درجة مئوية. ينتج عن هذه العملية كتل من الفحم المضغوط تتميز بقوة ضغط وقيمة حرارية عالية.
2/الفحم النشط
تنشيط الحبيبات المكربنة للفحم الطبيعي بتعريضها
لمادة مؤكسدة وعادة تكون بخار أو ثاني أكسيد الكربون عند درجات حرارة عالية. هذه العوامل
المؤكسدة تحرق المواد التي تسدّ مسامات بنيته والتي نتجت أثناء عملية الكربنة بحيث
تتكوّن مسامات داخل الشبكات البلورية للجرافيت، وهذا ما يعمل على زيادة السطح الفعال
فيه .ويعتمد حجم المسامات المتكوّنة أثناء عملية “التنشيط”على الوقت المستهلك لهذه
العملية، فكلّما كان زمن التنشيط طويلًا كلّما كان حجم المسامات كبيرًا .
المبنى الكيميائيّ الدقيق للفحم الذي ينتج بهذه
الطريقة غير معروف بتاتًا، لكن ما هو واضح فعليًا أنه يتمّ إنتاج مبنى كربوني مساميّ
(ذو مسامات) جدًا وذو مساحة ضخمة. إذا قمنا بقياسِ المساحة الإجمالية لجميع المسام،
سنجد أنّ مساحة السطح الخاصّة بالفحم يمكنها أن تصل إلى 2500 متر مربع لكل غرام، أيّ
أكبر من مساحة خمس ملاعب لكرة السلة. كما أنّ طحن الفحم يزيد من مساحة سطحه ويُسهّل
على المواد الأخرى التّلامُس معه.
مميزات الفحم النشط
 |
البنية المسامية للفحم النشط |
بسبب سطحه المساميّ الضّخم، يمتلك الفحم قدرةً
استثنائيةً على امتصاصِ المواد. الامتصاص هو عملية "تلتصق" فيها مادة مُعيّنة
بمادة أخرى، بسبب التجاذب بين المادة الماصّة والمادة التي يتمّ امتصاصها، مثل الماء
الذي يتم امتصاصه بواسطة منشفة ويبقى عالقًا بها. تُعتبر قدرة امتصاص الكربون قوية
بشكلٍ خاصّ مُقارنةً بمركبات الكربون الأخرى ولكنها لا تقتصر عليها فقط. مُلونات الغذاء
عبارة عن مركبات كربون لذلك فإنّ عملية امتصاصها إلى الفحم تتمّ بسهولة.
يمتلكُ الفحم المُستعمل في النار قدرات امتصاصٍ
جيّدة، لكنّ العلم قد قام باكتشاف وتطوير طُرق وعلاجات تزيد من مساحة سطحه. يسمى هذا
الفحم بِ- "الفحم المُنشط"، تصل مساحة سطحهِ إلى آلاف الأمتار المربعة لكل
غرام. يتواجد هذا النوع من الفحم في مُرشحّات تنقية الماء وتنقية الهواء من المواد
الكيميائية، وكذلك الأدوية المُضادة للغازات في الجهاز الهضمي. مع ذلك، علينا أن نكون
دقيقين جدًا: على الرغم من أنه يطلق عليه اسم "مُرشَّح/مُنقّي" ، فإنّ الفحم
لا يعمل تمامًا كالمصفاة ، التي تفصل المواد وفقًا لحجمها ،ولكنه يعمل وفقًا لمبدأ
الامتصاص.
من الجدير بالذّكر
يتضحّ لنا أنّ الانسان لم يكتشف قدرات الامتصاص الخاصّة بالفحم لوحده، بل هنالك من فعل ذلك من قبله منذ زمنٍ طويل. تأكل قرود كولبس الحمراء الزنجباريّة الفحم حتى تقوم بتطهير السموم الموجودة في النباتات التي تأكلها، وبهذا يكون بمقدورها تكبير وتنويع خيارات قائمة الطعام الخاصة بها دون المعاناة من أوجاع البطن والتسمم.
3/الفحم الحجري-المعدني
الفحم مادة صلبة غنية بالكربون
وعادة ما يكون لونها بني أو أسود، وغالبًا ما يوجد في الرواسب الرسوبية الطبقية
تحت الأرض يتم استخراجه عن طريق التعدين وحفر المناجم. يتم تعريفه على أنه يحتوي
على أكثر من 50% من الوزن (أو 70% من حيث الحجم) من مادة كربونية تنتج عن ضغط
وتصلب بقايا النباتات المتغيرة، وهي رواسب الخث. تنشأ أنواع مختلفة من الفحم بسبب
الاختلافات في أنواع المواد النباتية (نوع الفحم)، ودرجة التفحم (رتبة الفحم)،
ومجموعة الشوائب (درجة الفحم). وعلى الرغم من أن تركيز الكربون في القشرة الأرضية
لا يتجاوز 0.1 بالمئة من وزنه، إلا أنه لا غنى عنه للحياة ويشكل المصدر الرئيسي
للطاقة للبشرية.
وبالتالي فإن يعتبر الفحم الحجري مصدرًا
قديمًا للطاقة الحرارية، ويتكون عن طريق تحول بقايا النباتات والأخشاب التي جمدت
في الأرض عبر العصور الجيولوجية. يتم استخراج الفحم الطبيعي من باطن الأرض بواسطة
التعدين، ويمتاز بتشكيله الصلب ولونه الأسود المميز نتيجة للتخمر الطبيعي الذي
تعرض له.
تعدين الفحم الحجري
سببت مناجم الفحم ومحطات إعداد
الفحم في أضرار بيئية كبيرة، بما في ذلك التعدين السطحي، الذي يدمر الموائل
الطبيعية، والتعدين لإزالة قمم الجبال، الذي يغير تضاريس المناطق. تتعرض المناطق
السطحية المكشوفة أثناء التعدين، إلى جانب نفايات الفحم والصخور، للطقس بسرعة، مما
ينتج عنه رواسب وفيرة ومنتجات كيميائية قابلة للذوبان مثل حمض الكبريتيك وكبريتات
الحديد. يمكن أن تصبح الجداول القريبة مسدودة بالرواسب، وتلطخ الصخور بأكاسيد
الحديد، وقد تسبب "تصريف المناجم الحمضي" في انخفاض ملحوظ في أعداد
النباتات والحيوانات التي تعيش في المنطقة المجاورة. يتم إطلاق العناصر السامة
المحتملة، المتسربة من الفحم المكشوف والصخور المجاورة، في البيئة وقد تلوث
إمدادات المياه الجوفية.
إستخدامات الفحم الحجري
يتم استخدام الفحم الطبيعي بشكل رئيسي كوقود لتوليد الطاقة الحرارية والكهربائية في المصانع والمنازل، كما يستخدم في الصناعات الثقيلة. بالإضافة إلى ذلك.
مؤسسة حسين داي (Hocinedey) مؤسسة جزائرية لتصنيع
1- الفحم المضغوط الطبيعي الخالي من الإضافات ،
وصناعة أدوات الإشعال :
لإستعمالات الشواء، الطبخ و التخييم بالإضافة إلى تصنيف خاص بنصائح عالمية للشواء للحصول على تجربة رائعة وآمنة.
========================= ---------------------
