ما هي الحرارة النوعية لاحتراق الخث. الخصائص الحرارية للخشب. دراسة الخواص الفيزيائية الحرارية للجفت

تم التغلب على العقبة الأولية المرتبطة بالنقل على نطاق واسع من الحقول إلى نقاط الاستهلاك من خلال تصنيع ولحام أنابيب قادرة على الصمود ضغوط عالية، مما جعل من الممكن إنشاء خطوط أنابيب الغاز للنقل القاري لهذه الطاقة الأولية. تم تحقيق ذلك في الولايات المتحدة خلال فترة ما بين الحربين ، مما سمح باستغلال موارد الغاز الطبيعي الهائلة ، والتي سمحت صفاتها بتبنيها بسرعة. ساعد اكتشاف حقول الغاز الغنية في ألبرتا في كندا في تعزيز نمو الاستهلاك والتوسع الجغرافي في معظم أنحاء أمريكا الشمالية ، حيث ستساهم بما يصل إلى 30٪ من الطلب العالمي على الطاقة الأولية.

من ناحية أخرى ، ظلت أوروبا بعيدة تمامًا عن استخدام الغاز الطبيعي حتى النصف الثاني من القرن. عدة أسباب تفسر هذا التأخير ، أولاً وقبل كل شيء ، بسبب نقص الإنتاج الداخلي ، والذي استمر حتى الفترة الثانية بعد الحرب ؛ ثانياً ، استحالة نقل الغاز عبر القارات بوسائل بحرية ؛ ثالثًا ، نظرًا لأن دور الغاز الطبيعي في الاستهلاك المحلي والأغراض التجارية الأخرى سوف يلعبه لما يقرب من مائة عام ، فإن الغاز الناتج الذي يتم الحصول عليه من تقطير الفحم يتم توزيعه عمومًا في جميع الدول الأوروبية تقريبًا.

ستؤدي أهمية النفط من الحرب العالمية الثانية إلى موجة كبيرة من المسوحات على التربة الأوروبية ، مع نتائج أكثر إشراقًا من حيث اكتشاف أكياس الغاز مقارنةً بالنفط الخام. تطور إنتاج واحتياطيات الغاز الطبيعي في العالم التجاري.

هذا وقود صلب. أصل نباتي. في العصور الجيولوجية البعيدة ، وخاصة خلال الفترة الكربونية ، كانت مساحات شاسعة من الكوكب مغطاة بنباتات وفيرة نمت في المستنقعات. كان العديد من هذه النباتات من أنواع السرخس ، وبعضها كان بحجم الأشجار. عندما ماتت النباتات ، غرقت في الماء وتتحلل تدريجيًا. عندما حدث هذا التحلل ، فقدت المادة النباتية ذرات الأكسجين والهيدروجين ، تاركة بقايا بها نسبة عالية من الكربون.

بمرور الوقت ، تراكم الطين الرمل والماء في بعض مستنقعات الخث هذه. ضغط الطبقات العليا ، وكذلك حركات قشرة الأرض ، والحرارة البركانية في بعض الأحيان ، يضغط ويصلب الرواسب لتشكيل الفحم. أنواع مختلفةيتم تصنيف الفحم وفقًا لمحتواه من الكربون الثابت. يحتوي الخث ، وهو الخطوة الأولى في تكوين الفحم ، على محتوى منخفض من الكربون الثابت ومؤشر رطوبة مرتفع. يحتوي Lignite ، وهو فحم أقل جودة ، على نسبة عالية من الكربون.

يحتوي الفحم البيتوميني على محتوى أعلى ، لذا فإن قيمته الحرارية أعلى أيضًا. أنثراسايت هو الكربون الذي يحتوي على أعلى محتوى كربون وأقصى حد القيمة الحرارية. يمكن للضغط والحرارة الإضافيين تحويل الكربون إلى جرافيت ، وهو كربون نقي أساسًا. بالإضافة إلى الكربون ، يحتوي الفحم على الهيدروكربونات المتطايرة والكبريت والنيتروجين ومعادن مختلفة تبقى كرماد عند الاحتراق.

يمكن أن يكون لبعض منتجات احتراق الفحم تأثير ضار على البيئة. عندما يتم حرق الكربون ، يتشكل ثاني أكسيد الكربون بين المركبات الأخرى. يعتقد العديد من العلماء أنه بسبب الاستخدام الواسع النطاق للفحم وأنواع الوقود الأحفوري الأخرى ، قد تزداد كمية ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي للأرض إلى مستويات تسبب تغيرات في مناخ الأرض. من ناحية أخرى ، يشكل الكبريت وثاني أكسيد الكربون أكاسيد أثناء الاحتراق ، والتي يمكن أن تسهم في تكوين المطر الحمضي.

جميع أنواع الفحم لها فائدة. تم استخدام الخث لعدة قرون كوقود للنيران المكشوفة ، ومؤخراً تم تصنيع قوالب الخث والليغنيت ليتم حرقها في الأفران. تستخدم صناعة الصلب الفحم المعدني أو فحم الكوك ، وهو وقود مقطر يكاد يكون كربونًا نقيًا. توفر عملية إنتاج فحم الكوك العديد من العمليات الثانوية مواد كيميائية، مثل قطران الفحم ، والتي تستخدم في صنع منتجات أخرى. انخفض إنتاج الوقود الغازي والمنتجات الأخرى من الفحم مع زيادة توافر الغاز الطبيعي.

يغطي تسييل الفحم جميع احتياجات جنوب إفريقيا من النفط. احتياطيات الفحم في العالم هائلة. ستوفر كمية الفحم القابل للاستخراج ، من الناحية الفنية والاقتصادية ، في الظروف الحالية طاقة أكثر بخمس مرات من احتياطيات النفط الخام ؛ نظرًا لوجود العديد من احتياطيات الفحم القيمة ، فإن الكمية التي يمكن استردادها اقتصاديًا مع ارتفاع أسعار الطاقة يمكن أن توفر طاقة أكثر من احتياطيات النفط بأكثر من 20 مرة.

حتى في سوق الطاقة الحرارية ، يمتلك النفط والغاز حصصًا أكبر ، وتراجعت مساهمة الفحم في مشهد الطاقة العالمي. التعدين تحت الأرض يمكن أن يسبب السحار السيليسي في عمال المناجم ، وهبوط الأرض فوق المناجم ، وتسرب الحمض إلى طبقات المياه الجوفية. يتطلب التعدين المكشوف ترميمًا دقيقًا بيئةحتى تصبح الأرض منتجة مرة أخرى وتعافى المناظر الطبيعية. بالإضافة إلى ذلك ، يؤدي حرق الفحم إلى انبعاث جزيئات ثاني أكسيد الكبريت وأكسيد النيتروجين والشوائب الأخرى. ويعتقد أن الأمطار الحمضية وغيرها من الأمطار ذات نسبية بدرجة عاليةالأحماض ، التي تدمر البحيرات والغابات في أجزاء كثيرة من العالم ، ترتبط جزئيًا بمثل هذه الانبعاثات.

حل هذه المشاكل مكلف ومسألة من يجب أن يدفع ثمنها قابلة للنقاش. هذا يعني أنه من المحتمل أن يستمر استهلاك الفحم في النمو بمعدل أبطأ مما كان متوقعًا في البداية. ومع ذلك ، تشير احتياطيات الفحم الضخمة والتحسينات في تقنيات مكافحة التلوث والتقدم في تغويز الفحم إلى أن سوق الفحم سينمو في السنوات القادمة.

بشكل عام ، هذه التقنيات أنظف وأكثر كفاءة وأقل تكلفة من العمليات التقليدية. هناك العديد من التقنيات النظيفة ، لكن معظمها يغير البنية الأساسية للفحم قبل الاحتراق أو أثناءه أو بعده. هذا يقلل من انبعاثات الشوائب مثل الكبريت وأكسيد النيتروجين ويزيد من كفاءة إنتاج الطاقة.

موقع الودائع. يوجد الفحم في كل منطقة من مناطق العالم تقريبًا ، ولكن في الوقت الحالي الرواسب الوحيدة ذات الأهمية التجارية هي أوروبا وآسيا وأستراليا وأمريكا الشمالية. يوجد في أوروبا الغربية رواسب فحم مهمة في منطقة الألزاس الفرنسية وفي بلجيكا وفي وديان سار ورور الألمانية. في أوروبا الوسطى ، توجد ودائع في بولندا وجمهورية التشيك والمجر. يقع رواسب الفحم الأكثر شمولاً وقيمة في الاتحاد السوفيتي السابق في نهر دونباس ، بين نهري دنيبر ودون. كما يتم استغلال رواسب كبيرة في حوض الفحم في كوزنتسك في غرب سيبيريا.