زغال‌سنگ، از کربُنیفِروس تا کوره‌‌های بلند امروزی

می متالز - به‌‌طور کلی 4 نوع اصلی زغال‌سنگ وجود دارد که به صورت گسترده در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند: زغال‌سنگ قهوه‌ای (Brown Coal) یا لیگنیت (Lignite)، زغال بیتومینه (Coal Bituminous)، ساب بیتومینه (Sub-Bituminous) و در نهایت آنتراسیت (Anthracite). در این گزارش نگاهی به این نوع از سوخت‌های فسیلی انداخته‌ می‌شود.

به گزارش می متالز، زغال یکی از ابتدایی‌ترین سوخت‌های فسیلی کشف شده توسط بشر بود و اساسا باقی مانده از گیاهان دوره‌های ماقبل تاریخ است. زغال انواع متفاوتی دارد و برای مصارف گوناگون به‌کار می‌رود.

زغال‌سنگ در دوره زمین‌شناسی کربُنیفِروس (Carboniferous) یا زُغالین که اکسیژن موجود در جو به حداکثر میزان خود رسید یعنی چیزی در حدود 290 تا 360 میلیون سال قبل، شروع به شکل گرفتن کرد. مواد گیاهی انباشته در سراسر نقاط مستعد کره زمین به تدریج مدفون شدند و به‌دلیل قرار گرفتن در معرض دما و فشارهای بسیار بالایی که ناشی از حرکت و تغییرات صفحات زمین‌شناسی ایجاد می‌شدند، در طول میلیون‌ها سال، زغال‌سنگ‌های کنونی را پدید آوردند.

انجمن جهانی زغال‌سنگ (World Coal Association) یا به اختصار (WCA) چنین ذکر کرده که کیفیت زغال‌سنگ‌های موجود در دنیا تابع مؤلفه‌های بسیاری است که برخی از آن‌ها عبارت‌اند از:

نوع پوشش گیاهی که زغال‌سنگ از آن حاصل شده

عمق زغال‌سنگ‌ در زمین

دما و فشاری که زغال‌سنگ تحمل کرده

مدت زمان تشکیل زغال‌سنگ

تمامی این عوامل به «درجه تبدیل مواد اولیه گیاهی به مواد کربنی» کمک قابل توجهی می‌کند و سرانجام این محتوای کربنی است که با آن رتبه و عیار زغال‌سنگ را محک می‌زنند. کربن محتوی بالاتر در زغال‌سنگ‌هایی با عمر بالاتر دیده می‌شود، در حالی که محتوی زغال کمتر حکایت از زغال‌سنگ‌های جوان‌تر دارند. 4 نوع زغال‌سنگ ذکر شده نیز بر اساس عیار کربن محتوی دسته‌بندی شده و مورد استفاده قرار می‌گیرند.

زغال‌سنگ‌هایی با عیار پایین

زغال قهوه‌ای یا زغال‌سنگ قهوه‌ای (Brown Coal) یا لیگنیت (Lignite)، به‌نوعی جوان‌ترین زغال‌سنگ موجود در جهان است. این زغال، ماده‌ای نرم است و در طیف رنگی بین سیاه تا قهو‌ه‌ای روشن قرار می‌گیرد. لیگنیت عمدتا برای تولید انرژی به‌کار می‌رود و حدود 17 درصد از منابع زغال‌سنگ جهان را در بر می‌گیرد.

میلیون‌ها سال بعد، با ادامه فشار و دما، لیگنیت به زغال‌سنگ ساب بیتومینه (sub-bituminous coal) تبدیل می‌شود. این نوع زغال‌سنگ به علت برخورداری کمتر از گوگرد بسیار بهتر از سایر زغال‌سنگ‌ها می‌سوزد. زغال‌سنگ ساب بیتومینه نیز در تولید برق و فرایندهای صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این نوع زغال‌سنگ 30 درصد از ذخایر زغال‌سنگ جهان را تشکیل می‌دهد.

زغال‌سنگ‌هایی با عیار بالا

زغال‌سنگ بیتومینه (Coal Bituminous) سخت‌تر از 2 نوع کم عیار ذکر شده است و خود به 2 نوع حرارتی و متالورژیکی دسته‌بندی می‌شود. این 2 نوع به همراه یکدیگر بیش از 52 درصد از ذخایر زغال دنیا را تشکیل می‌دهند. زغال‌سنگ بیتومینه حرارتی عمدتا برای تولید برق، تولید سیمان و دیگر محصولات صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد. در حالی که زغال‌سنگ متالورژیکی برای تولید آهن و فولاد استفاده می‌شود.

آنتراسیت (Anthracite) نوع به بلوغ رسیده زغال‌سنگ بوده و دارای بیشترین عیار کربن میان تمامی زغال‌سنگ‌ها است. قسمت عمده‌ای از این زغال‌سنگ برای گرمایش خانگی استفاده می‌شود. این نوع نیز حدود یک درصد از ذخایر زغال‌سنگ جهان را تشکیل می‌دهد که به معنای بخش بسیار کوچکی از کل بازار زغال‌سنگ در دنیا است. آنتراسیت می‌تواند به عنوان سوخت بدون دود در مناطق صنعتی مورد استفاده قرار گیرد. نمودار 1 انواع زغال‌سنگ موجود در جهن را با یکدیگر مقایسه می‌کند.