פחם – עובדות בסיסיות

פחם הוא חומר מוצק טבעי הנחשב לאחד המקורות העיקריים בעולם לייצור חשמל ופלדה. הפחם הוא תוצר של הצטברות שכבות צמחים, סלעים ואדמת סחף, ששקעו זו על גבי זו במשך מיליוני שנים. לחץ משקלן העצום של השכבות שנערמו זו על גב זו שחרר חום שגרם לתהליך של התאבנות ולאחר מכן של התפחמות. הפוטנציאל האנרגטי של הפחם מחושב בערכים קלוריים על פי כמות האנרגיה המשתחררת בעת שריפתו.

פחם אנרגטי

פחם אנרגטי

כמה פחמן יש בפחם?הפחם מורכב מ- 3 סוגי חומרים: מינרלים, גזים ונדיפים ומים. איכותו של הפחם נגזרת מאחוז הפחמן המרכיב אותו. ככל ששכבת הפחם קדומה יותר וממוקמת עמוק יותר בנבכי האדמה – כך איכותה גבוהה יותר ואחוז הפחמן בה גבוה יותר.

הפחם מחולק לארבעה סוגים על פי שיעורי הפחמן המרכיבים אותם:

  • ליגניט – מכיל 60%-46% פחמן, ומשמש בעיקר לייצור חשמל במדינות שבהן הוא מופק. מסחר בינלאומי ימי לא מתקיים בפחם מסוג ליגניט בשל ערכו הקלורי הנמוך.
  •  פחם תת-ביטומני – מכיל 69%-60% פחמן ומשמש בעיקר לייצור חשמל.
  • פחם ביטומני – מכיל 89%-69% פחמן ומשמש בעיקר לייצור חשמל וכחומר גלם בתהליך ייצור פלדה.
  • פחם אנתרציט – מכיל 98%-86% פחמן ומשמש בעיקר להסקה ביתית ברוסיה, בטורקיה ובמדינות נוספות. כמו כן, לעיתים משמש פחם מסוג אנתרציט להפקת אנרגיה במפעלים תעשייתיים ובתהליכי ייצור פלדה.
  • בארץ הפחם המשמש לייצור חשמל הינו פחם ביטומני.

בתנאי לחץ וחום גבוה לאורך זמן, יהפוך  גרפיט (סוג מסויים של פחם) ליהלום.

מה מדליק את הפחם?

פחם לא נדלק מאש אלא מתהליך כימי של התחמצנות. משבי רוח וזרמי אוויר מציתים אותו ובתהליך השריפה משתחררים הגזים הנדיפים מתוכו: חמצן וחנקן. ההזרמה הנוספת של החמצן לתהליך הבעירה מלבה את האש והחום.

כיבוי שריפה של פחם לא מתבצע עם מים, בשל נוכחות חמצן בתוך המים והחשש מהגברת הבעירה. כדי למנוע שריפות בערימות פחם דוחסים אותן באופן שמונע היווצרות של כיסי חמצן ויצירת אינטרקציה עם משבי אוויר.

שימושי פחם – לא רק לצורכי הפקת אנרגיה

פחם אינו משמש רק לצורכי הפקת אנרגיה. יש לו שימושים רבים נוספים. בתעשייה הכימית, הפחם הוא חומר גלם חשוב, הן כמקור לפחמן טהור המהווה בסיס לסינתזה של חומרים רבים, והן כמקור לכימיקלים אורגניים אחרים המצויים בו.

בתעשייה המטלורגית, משמש  ה –  Coking Coal המופק מפחם ליצירת ברזל טהור והפיכתו לפלדה. בנוסף משמש הפחם חומר גלם בתעשיית התרופות, הצבעים וקוטלי מזיקים.

גרברה על מצע אפר פחם

גרברה על מצע אפר פחם

פחם הניע את המהפיכה התעשייתית.