زغال سنگ برای قرن‌ها منبع اصلی انرژی بوده، به انقلاب‌های صنعتی دامن زده و به اقتصادهای سراسر جهان رونق بخشیده است. بااین‌حال، در عصری که دغدغه‌های زیست‌محیطی در اولویت هستند، استفاده از زغال سنگ به موضوع داغ روز تبدیل شده و همه می‌خواهند بدانند که زغال سنگ تجدید پذیر است یا نه. در این مطلب، پاسخ این سؤال را می‌خوانید و با زغال سنگ، انواع، مزایا و معایب این انرژی آشنا می‌شوید.
زغال سنگ چیست؟
زغال سنگ نوعی سوخت فسیلی است که معمولا رنگی سیاه یا قهوه‌ای دارد. این ماده از تجزیه مواد آلی عمدتا گیاهی طی میلیون‌ها سال تشکیل می‌شود. این سنگ که نوعی سنگ رسوبی است، از کربن همراه با عناصر مختلف دیگری مانند هیدروژن، گوگرد، اکسیژن و نیتروژن درست می‌شود. محتوای کربن موجود در زغال سنگ به آن خاصیت احتراق می‌دهد و آن را هنگام سوزاندن به منبع انرژی کارآمدی تبدیل می‌کند.
زغال سنگ معمولا از معادن استخراج می‌شود. این معادن بسته به عمق و دسترسی به ذخایر زغال سنگ ممکن است معادن زیرزمینی یا سطحی باشند. در معادن زیرزمینی، به داخل زمین تونل زده می‌شود تا به لایه‌های زغال سنگ برسند اما در معادن سطحی، لایه‌های خاک و سنگ برداشته می‌شوند تا شکاف‌های زغال سنگ نمایان شوند.
انواع زغال سنگ
زغال سنگ بر اساس میزان کربن موجود در آن و انرژی گرمایی که می‌تواند تولید کند به انواع مختلفی تقسیم می‌شود که در ۴ دسته اصلی قرار می‌گیرند. انواع قیری و آنتراسیت زغال سنگ معمولا قدرت تولید انرژی گرمایی بیشتری دارند.
۱. لیگنیت
با گذشت زمان، گرما و فشار زغال سنگ نارس به زغال سنگ قهوه‌ای یا لیگنیت تبدیل می‌شود. این نوع زغال سنگ تا حدودی به رنگ روشن، نرم و شکننده است. این زغال سنگ نابالغ با تنها ۲۵ تا ۳۵ درصد کربن دارد و عمدتا در نیروگاه‌ها برای تولید برق به کار می‌رود.
۲. زغال سنگ نیمه بیتومینه
زغال سنگی که با گذشت زمان تیره و سخت‌تر می‌شود، زغال سنگ نیمه بیتومینه می‌نامند. این نوع از زغال سنگ ۳۵ تا ۴۴ درصد کربن دارد.
۳. زغال سنگ بیتومینه
تغییرات شیمیایی و فیزیکی بیشتر به زغال سنگ نیمه بیتومینه آن را به زغال سنگ بیتومینه یا قیر تبدیل می‌کند. زغال سنگ قیر تیره و سخت است و ۴۵ تا ۸۶ درصد کربن دارد. از این نوع زغال سنگ برای تولید برق استفاده می‌شود.
۴. آنتراسیت
زغال سنگ بالغ به این نام خوانده می‌شود. این نوع سنگ معدنی بسیار سخت و براق است و ۸۶ تا ۹۷ درصد کربن دارد. ارزش حرارتی این نوع زغال سنگ کمی بیشتر از زغال سنگ قیر است.
مزایای زغال سنگ
زغال سنگ به ما کمک کرده که برق تولید کنیم و موتورهای بخار و کشتی‌های بخار را به حرکت دربیاوریم. در واقع، زغال سنگ حدود نیمی از تولید برق در بیشتر کشورهای جهان را تشکیل می‌دهد. علت آن هم به مزایای این سنگ معدنی مربوط می‌شود.
ذخایر زغال سنگ فراوان هستند
وجود مقادیر فراوان زغال سنگ به عنوان مزیتی قابل توجه در چشم‌انداز انرژی در نظر گرفته می‌شود. ذخایر زغال سنگ در مناطق مختلف جهان یافت می‌شوند و آن را به منبعی گسترده و در دستری تبدیل می‌کند. این فراوانی باعث شده که منبعی مطمئن و همیشگی برای کشورهایی که به‌شدت به زغال سنگ برای تولید برق و فرایندهای صنعتی متکی هستند، وجود داشته باشد. جهان حدود ۱.۱۶تریلیون تن ذخایر تثبیت‌شده زغال سنگ دارد.
نسبت به سایر سوخت‌های فسیلی ارزان‌تر است
مقرون به صرفه بودن زغال سنگ در مقایسه با سایر سوخت‌های فسیلی مانند نفت و گاز طبیعی، مزیتی قابل توجه در بخش انرژی است. عوامل متعددی باعث مقرون به صرفه بودن زغال سنگ می‌شوند و آن را به گزینه‌ای جذاب برای تولید برق و فرایندهای صنعتی تبدیل می‌کنند. تأمین زغال سنگ در داخل کشورها، کاهش هزینه واردات این سنگ معدنی و وجود زیرساخت‌های مناسب برای استخراج زغال سنگ از جمله این عوامل هستند.
زغال سنگ می‌تواند به اشکال دیگر سوخت تبدیل شود
مزیت دیگر زغال سنگ این است که می‌توان آن را به اشکال دیگر سوخت تبدیل کرد. به‌علاوه، می‌توان از این سنگ معدنی در نیروگاه‌هایی مانند نیروگاه سیکل ترکیبی برای تولید بخار سوزاند و توربین آنها را جهت تولید برق به حرکت درآورد. از طریق میعان زغال سنگ هم می‌توان آن را به اشکال دیگر سوخت از جمله گاز سنتز تبدیل کرد. برای تولید سوخت مایع از زغال سنگ از روش‌های مایع‌سازی مستقیم، میعان غیرمستقیم و پیرولیز استفاده می‌شود.
زغال سنگ تجدید پذیر است؟
در پاسخ به این سؤال که آیا زغال سنگ تجدید پذیر است یا در دسته منابع تجدید ناپذیر جای می‌گیرد، باید گزینه دوم را تأیید کرد. شکل‌گیری زغال سنگ میلیون‌ها سال طول می‌کشد و متکی به فرایندهای زمین‌شناسی است که در مقیاس‌های زمانی انسانی دوباره تجدید نمی‌شوند. زغال سنگ منبعی محدود است که از معادن استخراج می‌شود و در نهایت، این معادن خالی می‌شوند. وقتی که ذخایر زغال سنگ استخراج و مصرف می‌شوند، نمی‌توان آنها را به طور طبیعی در بازه زمانی معقولی دوباره تجدید کرد.
از سوی دیگر، انواع انرژی تجدید پذیر و تجدید ناپذیر با یکدیگر تفاوت دارند. منابع دسته اول به طور مداوم در دسترس یا به‌سرعت در حال تکمیل شدن هستند. همین موضوع هم سبب شده که روز به روز بر تعداد طرفداران انرژی تجدیدپذیر افزوده شود. پیشرفت روزافزون تکنولوژی‌های نوین در سلول‌های خورشیدی و روند رشد صنعت نیروگاه‌های بادی در جهان دو مصداق بارز این نکته هستند. این منابع را می‌توان برای تولید انرژی بدون تخلیه منابع زیربنایی مهار کرد. در مقابل، زغال سنگ به عنوان یک سوخت فسیلی از مواد گیاهی باستانی تشکیل شده و در این دسته قرار نمی‌گیرد.
سایر معایب زغال سنگ
با برشمردن مزایای زغال سنگ نباید فریب بخورید چون حقایق تلخی درباره این سنگ معدنی و صنعت زغال سنگ وجود دارند.
استخراج زغال سنگ زیستگاه‌های طبیعی را از بین می‌برد
یکی از مهم‌ترین تأثیرات استخراج زغال سنگ تخریب زیستگاه‌های طبیعی است. استخراج زغال سنگ اغلب شامل پاک‌سازی مناطق وسیعی از زمین می‌شود که می‌تواند جنگل‌ها، تالاب‌ها و سایر اکوسیستم‌های مهم را از بین ببرد. این اتفاق ممکن است حیات وحش را دگرگون کند و جریان طبیعی آب را مختل سازد. از بین رفتن زیستگاه‌های طبیعی ممکن است عواقب شدیدی برای جمعیت‌های حیات وحش داشته باشد چون محل زندگی آنها حذف شده یا به طرزی قابل توجه تغییر می‌کند.
فعالیت‌های معدنی باعث آلودگی آب می‌شوند
فرایند استخراج زغال سنگ ممکن است منجر به آلودگی آب شود و سلامت اکوسیستم‌های آبی و موجودات وابسته به آنها را بیشتر به خطر بیندازد. زه‌کشی اسیدی معدن رشد و تولیدمثل گیاهان و جانوران آبزی را مختل می‌کند و ممکن است منجر به از بین رفتن آبزیان شود.
علاوه‌براین، استفاده از این سنگ معدنی در نیروگاه‌های زغال سنگ از عوامل اصلی آلودگی آب است. این نیروگاه‌ها حجم زیادی از فاضلاب خود را به رودخانه‌ها، دریاچه‌ها و نهرها می‌ریزند. این آبهای آلوده اغلب فلزات سمی و سایر آلاینده‌هایی را دارد که منابع اصلی آب را آلوده می‌کنند.
زغال سنگ به انتشار گازهای گلخانه‌ای کمک می‌کند
سوزاندن زغال سنگ عامل اصلی انتشار گازهای گلخانه‌ای است که گرمایش جهانی و تغییرات اقلیمی را تشدید می‌کند. وقتی این سنگ معدنی برای تولید انرژی سوزانده می‌شود، مقادیر قابل توجهی دی‌اکسیدکربن در جو آزاد می‌کند. این گاز گلخانه‌ای گرما را به دام میندازد و یک اثر گلخانه‌ای ایجاد می‌کند که باعث افزایش دمای زمین می‌شود.
کلام آخر
برخلاف باور برخی از مردم که تصور می‌کنند زغال سنگ تجدید پذیر است، این منبع انرژی به این زودی دوباره تشکیل نمی‌شود. زغال سنگ سنگی معدنی است که بشر برای قرن‌ها از آن جهت تأمین انرژی بهره می‌برد. بااین‌حال، این انرژی معایبی دارد که بیشتر به مسائل مربوط به استقلال انرژی و اهداف زیست محیطی مربوط می‌شوند. همین مسئله هم باعث شده که بسیاری از کشورها به فکر استفاده از منابع تجدیدناپذیر انرژی بیفتند. انرژی خورشیدی و بادی از جمله این منابع هستند.
کشور ما ظرفیت بهره‌برداری بالایی از انرژی‌های تجدیدناپذیر دارد. همین موضوع هم بسیاری از شرکت‌ها را به تأسیس نیروگاه‌های خورشیدی و بادی ترغیب کرده است. شرکت صنایع انرژی‌های پاک فولاد (صناپ) یکی از این شرکت‌های دانش‌بنیان محسوب می‌شود. این شرکت با تأسیس نیروگاه خورشیدی فولاد مبارکه اصفهان و نیروگاه بادی سنگان نشان داده که دغدغه جایگزینی زغال سنگ با انرژی‌های پاک را دارد. شما هم اگر به فکر استفاده از منابع تجدیدناپذیر هستید، می‌توانید با صناپ همکاری کنید.
