الرئيسيةعريقبحث

فحم بني

من أنواع الفحم الحجري

☰ جدول المحتويات

فحم اللجنيت
استخراج سطحي لفحم اللغنيت من منجم غارتزوايلر في ألمانيا.

الفحم البني أو اللّيجنيت[1] أو الليغنيت[2] أو الفحم الأسمر[3] فحم بني كامد، من أنواع الفحم الحجري، وهو أقل جودة من الفحم الصلب، متوسط بين الخث والفحم القاري.[4] لايستعمل عادة للوقود وإنما للتقطير لاستخراج المواد الطيارة منه والتي تستخدم في صناعة الأصبغة.[5]

هو وقود كربوني، متوسط بين الخشب الصخري والفحم، نسيجه خشبي، ولهبه مدخن، ذو قيمة حرارية منخفضة.[6]

تتكون من خث مضغوط بشكل طبيعي، ويعتبر أدنى درجة من الفحم بسبب محتواه الحراري المنخفض نسبياً، يصل محتوى الكربون لديه حوالي 60-70 في المئة. [7] يتم تعدينه في جميع أنحاء العالم، ويستخدم بشكل حصري تقريبًا كوقود لتوليد الطاقة الكهربائية بالبخار، وهو الفحم الذي يعتبر أكثر إضرارا بالصحة. [8]

مميزات

اللجنايت ذو لون بني داكن وله محتوى كربون يتراوح بين 60 و 70 في المائة، ومحتوى رطوبة عالي أصيل يصل في بعض الأحيان إلى 75 في المائة، [7] ومحتوى رماد يتراوح بين 6 و 19 في المائة مقارنة بـ 6-12 في المائة ل الفحم القاري . [9]

تعدين الفحم الحجري ، غرب داكوتا الشمالية ، الولايات المتحدة (حوالي 1945)

يتراوح محتوى الطاقة من الليغنيت من 10 إلى 20 ميغا جول / كيلوغرام (9-17 مليون وحدة حرارية للطن القصير ) على أساس رطب وخالي من المواد المعدنية. يبلغ متوسط محتوى الطاقة من اللجنيت المستهلك في الولايات المتحدة 15 MJ/kg (13 مليون وحدة حرارية بريطانية / للطن) ، على أساس ما تم استلامه (أي، يحتوي على كل من الرطوبة الكامنة والمواد المعدنية). يبلغ متوسط محتوى الطاقة من اللجنيت في فيكتوريا، أستراليا، 8.4 MJ/kg (7.3 مليون وحدة حرارية / طن).


يحتوي الليغنيت على نسبة عالية من المواد المتطايرة مما يجعل من الأسهل تحويله إلى منتجات غازية وبترولية سائلة من الفحم العالي المستوى، ويمكن أن يسبب محتواها العالي من الرطوبة والقابلية للاحتراق التلقائي مشاكل في النقل والتخزين. من المعروف الآن أن العمليات الفعالة التي تزيل الرطوبة الكامنة المقفلة داخل هيكل الفحم البني ستقلل من خطر الاحتراق التلقائي إلى نفس مستوى الفحم الأسود، وتحول القيمة الحرارية للفحم البني إلى وقود مكافئ للفحم الأسود ، وتقلل إلى حد كبير ملف تعريف انبعاثات الفحم البني "كثيف" إلى مستوى مماثل أو أفضل من معظم الفحم الأسود. [10] ومع ذلك، فإن إزالة الرطوبة تزيد من تكلفة الوقود النهائي للغنيت.

الاستخدامات

محطة كهرباء موبيل بالقرب من بريشتينا (كوسوفو) توفر الكهرباء للبلد بأكمله.

نظرًا لانخفاض كثافة الطاقة ومحتوى الرطوبة المرتفع بها، فإن الفحم البني غير فعال في النقل ولا يتم تداوله على نطاق واسع في السوق العالمية مقارنة بدرجات الفحم العالية. غالبًا ما يتم حرقه في محطات الطاقة بالقرب من المناجم، كما هو الحال في وادي لاتروب الأسترالي ومصنع مونتيسيلو في لومينانت في تكساس. وبسبب محتوى الرطوبة العالية الكامنة وانخفاض كثافة الطاقة في الفحم البني، فإن انبعاثات ثاني أكسيد الكربون الناتجة عن محطات الفحم البني تكون أعلى بكثير لكل ميغاواط من محطات الفحم الأسود المماثلة، المحطة الأعلى انبعاثاً في العالم هي محطة توليد الكهرباء 'خشب البندق' [11] حتى إغلاقها في مارس 2017. [12] قد يكون تشغيل المحطات الفحم البني التقليدية، خاصةً مع التعدين السطحي، مثيرًا للجدل سياسيًا بسبب المخاوف البيئية. [13] [14]

يحترق الدخان الأبيض محطة توليد الطاقة من الفحم الحجري بالقرب من كولونيا ، ويتكون من قطرات الماء المرئية الدقيقة وبخار الماء غير المرئي.

في عام 2014 ، جاء حوالي 12 في المائة من الطاقة في ألمانيا ، وعلى وجه التحديد، 27 في المائة من الكهرباء في ألمانيا من محطات توليد الطاقة من الفحم البني[15]بينما في عام 2014 في اليونان ، قدم الفحم البني حوالي 50 في المائة من احتياجاته من الطاقة.

يمكن العثور على استخدام مفيد للفحم البني في استخدامه في زراعة وتوزيع ميكروبات االمكافحة الحيوية للآفات التي تكبح أمراض النبات التي تسببها الميكروبات. يثري الكربون المادة العضوية في التربة بينما توفر ميكروبات المكافحة البيولوجية بديلاً للمبيدات الكيميائية. [16] يشكل التفاعل مع أمين رباعي منتجًا يسمى بالأمين اللجنيت المعالج (ATL) ، والذي يستخدم في طين الحفر لتقليل فقد السوائل أثناء الحفر.

جيولوجيا

قلادة من اللجنيت (النفاثة) من ثقافة المجدلية

يبدأ الفحم البني بتراكم المواد النباتية المتحللة جزئيًا، أو الخث . يؤدي الدفن بواسطة الرواسب الأخرى إلى زيادة درجة الحرارة، اعتمادًا على التدرج الحراري الأرضي والتكتوني المحلي، وزيادة الضغط. هذا يسبب ضغط المواد وفقدان بعض الماء والمواد المتطايرة ( الميثان وثاني أكسيد الكربون في المقام الأول). تركز هذه العملية، التي تسمى بالتفحم الصخري ، على محتوى الكربون، وبالتالي المحتوى الحراري للمادة. يؤدي الدفن الأعمق بمرور الوقت إلى مزيد من طرد الرطوبة والمواد المتطايرة، مما يحول المادة في نهاية المطاف إلى معادن عالية الرتبة مثل الفحم القارى وأسفلت[17]

مصادر

منجم Lignite بالقرب من محطة Bełchatów الحرارية .
هامباخ ماين، ألمانيا.

العالم

في عام 2016، تعد ألمانيا أكبر منتج في العالم مع 17.3 ٪ من الإنتاج العالمي من 990 مليون طن، بانخفاض 2.1 ٪ (و 3.7 ٪ في ألمانيا). الدول الرئيسية الأخرى المنتجة هي الصين (14.1٪) وروسيا (7.4٪) والولايات المتحدة (6.7٪) وبولندا (6.1٪) وإندونيسيا (6٪)، 1 ٪) واستراليا (6.0 ٪) وتركيا (5.7 ٪). تقدر احتياطيات الفحم البني بحوالي 317 جيجا (مليار طن) في عام 2016، منها 28.7٪ في روسيا، 24.2٪ في أستراليا، 11.4٪ في ألمانيا، 9.5٪ في الولايات المتحدة و 3، 5 ٪ في تركيا[18]. تنتج ألمانيا 22.6 ٪ من الكهرباء من اللجنيت في عام 2017 [19]

ألمانيا

في ألمانيا، تستخرج RWE-RHEINBRAUN، وهي شركة تابعة لشركة RWE القابضة، حوالي 100 مليون طن سنويًا من ثلاثة مناجم مفتوحة في شمال الراين - ويستفاليا (بين كولون وآخن ومونشنغلادباخ). . هذه المناجم هي مناج هامباخ 1 و إندين 1 و2 وغرزويلر 1، والتي من المخطط استغلالها حتى عام 2050 على الرغم من مساهمتها في انبعاث غازات الدفيئة. تنخفض الحفارات إلى عمق 450 متر في الحفريات التي تمتد لعدة كيلومترات. تتقدم الآلات بالحفر من جانب وملء الجانب الآخر، وهو ما يفسر سبب تحرك المنجم في المشهد الطبيعي.

أستراليا

يحتوي وادي لاتروب في فيكتوريا ، أستراليا ، على احتياطيات تقدر بحوالي 65 مليار طن من الفحم البني. الاحتياطيات تعادل 25٪ من الاحتياطيات العالمية المعروفة. يصل سمك طبقات الفحم إلى 100 متر، مع وجود طبقات متعددة من الفحم، غالبًا ما يصل السمك المستمر للفحم البني إلى 230 مترًا. ويغطي غطاء فوقي صغير جدا الطبقات (من 10 إلى 20 متر).[20]

أنواع

يمكن فصل الفحم البني إلى نوعين. الأول هو الفحم البني النبات الخشبي اللجنيت أو الخشب المتحجر والنموذج الثاني هو الفحم البني الصغير أو الفحم البني المثالي. على الرغم من أن خَشَبَاني الخَشَبَاني يحتوي في بعض الأحيان على تماسك ومظهر الخشب العادي، إلا أنه يمكن ملاحظة أن الأنسجة الخشبية القابلة للاحتراق شهدت تعديلاً كبيراً. يمكن اختزاله إلى مسحوق ناعم بواسطة سحن ، وإذا تم تقديمه إلى محلول ضعيف من البوتاس ، فإنه ينتج كمية كبيرة من الحمض الدبالي . [21] ليونارديت هو شكل مؤكسد من الفحم البني، والذي يحتوي أيضًا على مستويات عالية من الحمض الدبالي. [22]

إن الكهرمان الأسود عبارة عن شكل صلب يشبه الأحجار الكريمة من الفحم البني المستخدم في أنواع مختلفة من المجوهرات.

التأثير البيئي

تستهلك مناجم الحفر المفتوحة مساحة كبيرة : 170 000 هكتار في ألمانيا ، تم إعادة 68 ٪ منها إلى الزراعة [23]. الفحم البني غني أيضا بالكبريتيد ، فهو يسبب التلوث المسؤول عن الأمطار الحمضية .

الفحم البني هو الوقود الأحفوري غير المتجدد الذي، عند حرقه، وعلى نفس الأساس مثل استخراج النفط أو الغاز الطبيعي، يطلق ثاني أكسيد الكربون . يعتمد محتوى الكبريت من الفحم البني بشدة على أصل الرواسب. هناك رواسب ضعيفة نسبيا من الكبريت، بما في ذلك رواسب الراين.

هذه المناجم هي أيضا مصادر الرادون وذرية الرادون المشع [24] ، والتي تشارك في نشأة العديد من سرطانات الرئة [25] . العمال أكثر عرضة لذلك في حالة المناجم تحت الأرض. يمكن أن تختلف النسب اختلافًا كبيرًا حسب الأماكن والأوقات. على سبيل المثال، تراوحت تركيزات الرادون في المناجم في ثلاثة مناجم من الليجنيت في تركيا بين 50 ± 7 و 587 ± 16 بيكريل / م3 من الهواء، تحت العتبات السارية المفعول في تركيا، التعرض للرادون كما تم تقييمه لعمال التعدين من الليجنيت في Tunçbilek و Ömerler و Eynez عند 1.23 و 2.44 و 1.47 mSv في السنة على التوالي [24] .

إنتاج

إنتاج اللجنيت (بملايين الأطنان) [26]

1970 1980 1990 2000 2011 ٪ 2016 ٪
1.  ألمانيا 369.3 388.0 356.5 167.7 176.5 16.5٪ 171.5 17.3٪
2.  جمهورية الصين الشعبية 13.0 22.0 38.0 40.0 136.3 12.7٪ 140.0 14.1٪
3.  روسيا 127.0 141.0 137.3 86.4 77.6 7.3٪ 73.7 7.4٪
4.  الولايات المتحدة 5.4 42.3 82.6 83.5 67.7 6.3٪ 66.2 6.7٪
5.  بولندا 32.8 36.9 67.6 61.3 62.9 5.9٪ 60.2 6.1٪
6.  إندونيسيا الثانية الثانية الثانية الثانية 51.3 4.8٪ 60.0 6.1٪
7.  أستراليا 24.2 32.9 46.0 65.0 65.7 6.1٪ 59.7 6.0٪
8.  تركيا 4.4 15.0 43.8 63.0 70.0 6.5٪ 56.9 5.7٪
9.  الهند الثانية الثانية الثانية الثانية 43.1 4.0٪ 45.3 4.6٪
10.  جمهورية التشيك 67.0 87.0 71.0 50.1 46.8 4.4٪ 38.6 3.9٪
11.  صربيا 26.0 43.0 60.0 35.5 40.3 3.8٪ 38.0 3.8٪
12.  اليونان 8.1 23.2 51.7 63.3 58.8 5.5٪ 32.3 3.3٪
13.  بلغاريا الثانية الثانية الثانية الثانية 34.5 3.2٪ 31.2 3.2٪
14.  رومانيا 14.1 27.1 33.5 17.9 32.9 3.1٪ 23.0 2.3٪
15.  تايلاند الثانية الثانية الثانية الثانية 21.3 2.0٪ 17.0 1.7٪
... عالم 804.0 1 028,0 1 214,0 877.4 1 069,8 100٪ 990.2 100٪

المراجع

  1. قاموس المورد، البعلبكي، بيروت، لبنان.
  2. ترجمة Lignite حسب بنك باسم للمصطلحات العلمية؛ مدينة الملك عبد العزيز للعلوم والتقنية، تاريخ الوصول: 05 02 2017.
  3. المغني الأكبر - تصفح: نسخة محفوظة 14 مارس 2016 على موقع واي باك مشين.
  4. لبنان ناشرون - تصفح: نسخة محفوظة 14 مارس 2016 على موقع واي باك مشين.
  5. معاجم لبنان ناشرون - الجغرافيا [https://web.archive.org/web/20160314055235/http://ldlp-dictionary.com/dictionaries/word/6132760/encyclopedic%20dictionary%20of%20geography%20(eng/ar)/lignite نسخة محفوظة] 14 مارس 2016 على موقع واي باك مشين.
  6. دكتور حسين سعيد، الموسوعة الثقافية، مؤسسة فراكلين للطباعة والنشر، القاهرة- نيويورك، 1972م ص 845.
  7. Kopp, Otto C. "Lignite" in Encyclopædia Britannica نسخة محفوظة 3 يونيو 2019 على موقع واي باك مشين.
  8. "Lignite coal - health effects and recommendations from the health sector" ( كتاب إلكتروني PDF ). Health and Environment Alliance (HEAL). December 2018. مؤرشف من الأصل ( كتاب إلكتروني PDF ) في 12 أبريل 2019.
  9. Ghassemi, Abbas (2001). Handbook of Pollution Control and Waste Minimization. CRC Press. صفحة 434.  .
  10. George, A.M.. State Electricity Victoria, Petrographic Report No 17. 1975; Perry, G.J and Allardice, D.J. Coal Resources Conference, NZ 1987 Proc.1, Sec. 4.. Paper R4.1
  11. "Hazelwood tops international list of dirty power stations". World Wide Fund for Nature Australia. مؤرشف من الأصل في 13 أكتوبر 200802 أكتوبر 2008.
  12. "End of generation at Hazelwood". Engie. مؤرشف من الأصل في 31 مارس 201730 يونيو 2017.
  13. "The Greens Won't Line Up For Dirty Brown Coal In The Valley". Australian Greens Victoria. 2006-08-18. مؤرشف من الأصل في 13 أغسطس 201128 يونيو 2007.
  14. "Greenpeace Germany Protests Brown Coal Power Stations". Environment News Service. 2004-05-28. مؤرشف من الأصل في 30 سبتمبر 200728 يونيو 2007.
  15. "Statistics on energy production in Germany 2014, Department of Energy (in german, lignite = "Braunkohle")" ( كتاب إلكتروني PDF ). 2014-10-01. مؤرشف من الأصل ( كتاب إلكتروني PDF ) في 10 نوفمبر 201610 ديسمبر 2015.
  16. Jones, Richard; Petit, R; Taber, R (1984). "Lignite and stillage:carrier and substrate for application of fungal biocontrol agents to soil". Phytopathology. 74: 1167–1170. doi:10.1094/Phyto-74-1167.
  17. Blatt, H., Middleton, G. and Murray, R. (1972). Origin of Sedimentary Rocks. Prentice-Hall Inc., New Jersey.  .
  18. Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe - الوكالة الفيدرالية لعلوم الأرض والمواد الخام (2017). "BGR Energy Study 2017 - Data and Developments Concerning German and Global Energy Supplies" ( كتاب إلكتروني PDF )26 juin 2018. نسخة محفوظة 17 ديسمبر 2019 على موقع واي باك مشين.
  19. (بالألمانية) XLS الوزارة الاتحادية للاقتصاد والطاقة (BMWE) (2018). BMWE (المحرر). "Gesamtausgabe der Energiedaten (إحصاءات الطاقة التابعة لوزارة الاقتصاد والطاقة الاتحادية )". , onglet 22. نسخة محفوظة 12 أغسطس 2019 على موقع واي باك مشين.
  20. body), Victoria Department of Primary Industries (2012). "Brown coal : Victoria, Australia a principal brown coal province". trove.nla.gov.au (باللغة الإنجليزية). مؤرشف من الأصل في 10 ديسمبر 201912 أغسطس 2019. PDF
  21. Mackie, Samuel Joseph (1861). The Geologist. Original from Harvard University: Reynolds. صفحات 197–200. مؤرشف من الأصل في 2 يناير 2020.
  22. Tan, K.H. 2003. Humic matter in soil and the environment: principles and controversies, CRC Press, 408 pp. - تصفح: نسخة محفوظة 16 فبراير 2017 على موقع واي باك مشين.
  23. (بالألمانية) Braunkohle - Umweltauswirkungen, على موقع وزارة الاقتصاد الفيدرالية. نسخة محفوظة 10 أكتوبر 2013 على موقع واي باك مشين.
  24. S. Çile; N. Altınsoy; N. Çelebi (1الأول {{{1}}} janvier 2010). "Radon concentrations in three underground lignite mines in Turkey". Radiation Protection Dosimetry (باللغة الفرنسية). 138 (1): 78-82. .
  25. D. Laurier; M. Tirmarche; K. Leuraud; S. Caer (2007). "Risques associés au radon : l'apport des études de mineurs". OPAC - INVS, BEH Thématiques (باللغة الفرنسية): 18-19. مؤرشف من الأصل ( كتاب إلكتروني PDF ) في 11 مايو 201811 mai 2018. .
  26. "BGR Energy Study 2017 - Data and Developments Concerning German and Global Energy Supplies" ( كتاب إلكتروني PDF ). http://www.bgr.bund.de/ bgr.bund.de (باللغة الإنجليزية). 2017. مؤرشف من الأصل ( كتاب إلكتروني PDF ) في 27 يونيو 2018. , p. 62-63 et 144-145.

اقرأ أيضًا

موسوعات ذات صلة :