چرا ذغال سنگ میسوزد

چرا ذغال سنگ میسوزد

ذغال سنگ انرژی تجدید پذیر نیست و میلیون‏ها سال لازم است تا این نوع سوخت به وجود آید. برخی حفاری ها برای استخراج ذغال سنگ سخت و مخاطره آمیز است و صدها نفر تاكنون جان

چرا ذغال سنگ میسوزد

چرا ذغال سنگ میسوزد

ذغال سنگ چیست؟ ذغال سنگ چگونه در تولید انرژی استفاده می شود؟‌ 

پیرولیز زغال سنگ
تمام انواع زغال سنگ‌ها بر اثر گرما تجزیه می‌شوند و بر حسب نوع آنها و شرایط تجزیه (فشار و دما) ، به مواد گوناگون مفیدی تبدیل می‌شوند که از نظر کاربردهای صنعتی و تجاری اهمیت به‌سزایی دارند. بیشتر انواع زغال‌سنگ‌ها ، در دمای حدود 100 درجه سانتی‌گراد رطوبت خود را از دست می‌دهند و تا دمای 400 درجه سانتی‌گراد تجزیه می‌شوند و مقداری مواد روغنی و گازی شکل تولید می‌شود. با افزایش دما به میزان 1 تا 2 درجه سانتی‌گراد در هر دقیقه ، تا دمای 45 درجه سانتی‌گراد بیشترین مقدار محصولات بدست می‌آید که عمدتا شامل قطران زغال سنگ است.

این مواد ، ترکیبات گوناگون آروماتیکی مانند بنزن ، تولوئن ، گزیلن ، فنل‌ها ، نفتالین ، فتانترن) ، آنتراسن و غیره را در بر دارد و به روش تقطیر می‌توان آنها را از یکدیگر جدا کرد، اما اگر دما به 900 درجه برسد، قطران خود تجزیه می‌شود و از مقدار محصولات مفید کاسته می‌شود. مواد جامد حاصل از پیرولیز زغال سنگ عمدتا شامل زغال کک (با توان گرمایی پایین و توان گرمایی بالا) ، دوده (برای رنگدانه‌ها) ، گرانیت (برای الکترودها) ، کربن فعال و مواد ساختمانی است. بطور کلی ، در فرآیند پیرولیز حدود %70 زغال سنگ به کک و %5 آن به قطران تبدیل می‌شود. 


دیدگاه تاریخی و گسترش:
در گذشته بسیاری از مردم از ذغال سنگ برای گرم نمودن منزل استفاده می کردند. ذغال سنگ در صنعت فولاد سازی نیز كاربرد دارد. در سال 1829 اولین لوكوموتیو (با سوخت ذغال سنگ) به نام "راگت" ساخته شد.
پس از آن لوكوموتیوهای ذغال سنگی در مقیاس وسیع در راه آهن به كار رفتند. اولین نیروگاه برقی در سال 1882 در كارخانه ادیسون ساخته شد. برق حاصل از این كارخانه 110 ولت بود و می توانست 6000 لامپ را روشن نماید.
ذغال سنگ جزو سوخت های فسیلی می باشد. سوخت فسیلی، ‌بقایای موجودات زنده است كه هزاران سال در زیر زمین دفن شده‏اند. گیاهان انرژی خورشیدی را طی عمل فتوسنتز دریافت نموده و سلول های گیاهی و شكر تولید می‏نمایند. وقتی گیاهان می‏میرند بقایای آن ها و یا بقایای حیواناتی كه از آن ها تغذیه نموده‏اند،‌ در زیر دریاچه‏ها و خاك ها مدفون می‏شوند و به مرور زمان و تحت فشار آن ها به ذغال سنگ تبدیل می‏شوند.
طرز استفاده ازانرژی ذغال سنگ:
ابتدا ذغال سنگ به صورت پودر خرد شده و با هوای گرم مخلوط می‏شود. این عمل باعث آزاد شدن سریع انرژی ذغال سنگ می‏گردد. پودر ذغال سنگ توسط غلطك‏هایی به طرف كوره برده می‏شود و در آن جا می‏سوزد. حرارت حاصل از آن، آب را بخار نموده و باعث به حركت در آمدن توربین‏های بخار می گردد.
در حقیقت توربین بخار انرژی گرمایی را به انرژی جنبشی تبدیل می‏كنند. سرانجام انرژی جنبشی توسط ژنراتور به انرژی الكتریكی تبدیل می‏شود. در نهایت دود حاصل از سوخت ذغال سنگ توسط دودكش هایی الكترواستاتیكی تصفیه می‏شود. (پیش از آن كه بتواند باعث آلودگی هوا شود) و همچنین بخار آب (پس از به حركت در آوردن توربین) سرد شده و مجدداً به آب تبدیل می شود.

ویژگی، مزایا ومعایب نیروگاه‏های ذغال سنگ
معادن ذغال سنگ در اكثر كشورهای نقاط جهان وجود دارد.استخراج برخی معادن ساده و به صرفه اقتصادی است تخمین زده می شود كه معادن ذغال سنگ 300 الی 400 سال دیگر باتمام برسند.
انرژی موجود در هر كیلوگرم ذغال سنگ حدود 30Mj می باشد و در ضمن هر تن ذغال‌سنگ معادل 700 مترمكعب گاز طبیعی است.
مزایا:
محل راه اندازی نیروگاه های ذغال سنگ را می‏توان هر جا و به خصوص نزدیك محل مصرف انرژی الكتریكی بنا نمود. مردم از چنین نیروگاه هایی نمی‏ترسند. (در مقابل نیروگاه های هسته‏ای هستند كه عموماً باعث ترس افراد محلی می‏شوند) وقتی عمر یك نیروگاه حرارتی به اتمام می‏رسد به راحتی می‏توان نیروگاه را برای مصارف دیگر تغییر كاربرد داد و یا حتی نیروگاه با سوخت جدید را جایگزین آن نمود. كنترل برق تولیدی توسط نیروگاه ذغال سنگ راحت می باشد.
تولید انرژی توسط ذغال سنگ بسیار ارزان می باشد. شناسایی و استخراج معادن ذغال‌سنگ راحت است. ذغال سنگ در مقیاس وسیع در صنایع شیمیایی، حرارتی و پلاستیك به كار می رود.
مضرات:
ذغال سنگ انرژی تجدید پذیر نیست و میلیون‏ها سال لازم است تا این نوع سوخت به وجود آید. برخی حفاری ها برای استخراج ذغال سنگ سخت و مخاطره آمیز است و صدها نفر تاكنون جان خود را از دست داده‏اند.

معادل ذغال سنگ سخت می‏باشد. در ضمن استخراج ذغال سنگ غیراقتصادی می‏باشد. حمل و نقل ذغال سنگ از معدن به نیروگاه هزینه بر می باشد.
اثرات زیست محیطی: استخراج ذغال سنگ باعث تغیبر محیط زیست شده و زندگی حیات وحش را به خطر می‏اندازد.
اگر چه ذغال سنگ، سوخت ایمن و مطمئن می‏باشد ولی یك عامل مهم تخریب محیط زیست می‏باشد. نیروگاه های ذغال سنگ به میزان خیلی زیادی دی اكسید سولفور و اكسید نیتروژن تولید می‏کنند. در ضمن دی اكسید كربن حاصل از این نوع نیروگاه ها خطر ریزش باران‏های اسیدی را افزایش می دهد.
    
نظرات بییندگان :