إن الفحم عبارة عن صخور رسوبية تتشكل من بقايا النباتات الموجودة أساسًا في الرواسب الجوفية ، ويتكون هذا الصخر الأسود الصلب من الكربون والكبريت والهيدروجين والنيتروجين والأكسجين مما يجعله قابل للاشتعال ، وله العديد من الاستخدامات لكن استخدامه الأساسي هو توليد الكهرباء .
يتشكل الفحم من تراكم حطام النبات في بيئة المستنقعات ، فعندما يموت النبات ويسقط في مستنقع ؛ فإن ماء المستنقع يحميه من التفسخ ، وعادةً ما تفتقر مياه المستنقعات إلى الأكسجين مما يجعلها تتحلل ويتكون الفحم .
حقائق مثيرة للاهتمام عن الفحم
إن حوالي عشرة أقدام من حطام النبات تنتج قدمًا واحدة فقط من الفحم ، وبما أن مخلفات الحطام تتراكم ببطء شديد ؛ فقد يستغرق الأمر 50 ألف قدم من حطام النبات لتتحول إلى قطعة فحم سمكها خمسة أقدام .
خلال ذلك الوقت الذي يتكون فيه الفحم يجب أن يكون مستوى المياه مستقرًا ؛ لأنه إذا كان الماء عميقًا جدًا ؛ فإن المستنقع سوف يغرق ، وإذا كان ضحلًا جدًا ؛ فسوف تتحلل النباتات ؛ لذا من أجل تشكل الفحم يجب الحفاظ على مستوى مناسب للمياه لفترة طويلة من الزمن .
الأنثراسيت هو فحم أسود لامع ، ويحترق بشعلة زرقاء غير دخانية ، وبالرغم من أن معظم أشكال الفحم ترتبط بالصخور الرسوبية إلا أن الأنثراسيت يخضع لعملية تحول ويرتبط بالصخور المتحولة .
عادةً ما يستخدم الفحم على نطاق واسع في محطات توليد الكهرباء ، لكن مع ظهور تقنيات ذات تكلفة قليلة وأقل تلويثًا للبيئة أصبح الفحم أقل شعبية في محطات الطاقة إلى الطاقة الكهرومائية والغاز الطبيعي .
يستخدم الفحم في الولايات المتحدة بشكل أساسي لإنتاج الكهرباء ، حيث يتم نقله إلى محطة توليد الكهرباء ثم طحنه وأخيرًا حرقه ، ويتم استخدام الحرارة الناتجة من الفحم المحترق لإنتاج البخار الذي يستخدم لتدوير توربين متصل بمولد كهربائي حيث تتحول الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية .
عندما يتم تسخين الفحم تحت ظروف خاضعة للرقابة في غياب الهواء ؛ يتم إنتاج فحم الكوك ، وهذه العملية تعمل على التخلص من بعض المواد المتطايرة وتُركِز محتوى الكربون ، حيث يستخدم فحم الكوك لمعالجة المعادن وللكثير من الاستخدامات الأخرى .
يستخدم الفحم في تصنيع البلاستيك والمطاط الصناعي والمشمع والمبيدات الحشرية والأدوية والمذيبات ومنتجات الطلاء ، ويمكن تحويل الفحم إلى شكل سائل ووقود غازي لكن هذه الاستخدامات تجريبية وليست شائعة .
إن أكبر منتج للفحم في العالم هو الصين وبعدها تأتي الولايات المتحدة والهند وأوروبا وأستراليا .
لكثير من العقود كان معظم الفحم يستخدم في التدفئة وإنتاج الكهرباء ، وفي حين أنه لا تزال الكثير من البلدان تستخدم هذه الطريقة إلا أن البعض الأخر بدأ في استخدم أنواع أخرى من الوقود والطرق قليلة التلويث للبيئة .
لتعدين الفحم وحرقه الكثير من الآثار السيئة على البيئة ، ومن أمثلة ذلك الأمطار الحمضية والضباب الدخاني ، وعندما تتسرب تلك السموم إلى الهواء تؤدي إلى العديد من الآثار الضارة على التنفس وزيادة مخاطر الإصابة بسرطان الرئة للعاملين في مصنع الفحم .
