زغال بیتومینه یکی از مهم ترین و مرغوب ترین انواع زغال سنگ ها است که در فرآیند تولید انرژی و صنایع مختلف کاربرد گستردهای دارد. این نوع زغال سنگ، با داشتن درصد بالای کربن، در واقع حاصل دگرگونی گیاهان مردهای است که طی میلیون ها سال تحت فشار و حرارت زمین شکل گرفته است. این زغال معمولاً رنگی سیاه و براق دارد و در مرحله چهارم تشکیل زغال سنگ ها قرار می گیرد. این زغال به عنوان منبع انرژی تجدید ناپذیر، نقش حیاتی در تأمین نیاز های صنعتی و انرژی کشور ها ایفا می کند. در این مقاله به بررسی موضوع زغال بیتومینه چیست؟ و چه کاربردی دارد، می پردازیم.
مطلب پیشنهادی : تجهیزات معدن
زغال بیتومینه، که به زغال سنگ قیری نیز شناخته می شود، به دلیل ویژگی های منحصر به فردش به عنوان یکی از منابع اصلی انرژی در صنایع مختلف شناخته می شود. مهم ترین خاصیت این نوع زغال، ارزش حرارتی بالای آن است که آن را به یک گزینه عالی برای تولید انرژی تبدیل می کند. با درصد کربن پایین تر از آنتراسیت و محتوای بالای مواد فرار، این زغال به آسانی شعله ور شده و در تولید گاز مناسب است. این نوع زغال به طور عمده در تولید برق در نیروگاه های حرارتی مورد استفاده قرار می گیرد.
در این نیروگاه ها، زغال سنگ به عنوان سوخت سوزانده می شود و گرمای تولید شده برای تبدیل آب به بخار و چرخاندن توربین ها به کار می رود. به علاوه در صنایع فولاد، زغال سنگ بیتومینه به عنوان ماده اولیه برای تولید کک، که برای ذوب آهن ضروری است، کاربرد دارد. این زغال در صنایع سیمان نیز به عنوان سوخت در کوره ها استفاده می شود. از دیگر کاربرد های این زغال می توان به تولید مواد شیمیایی، رنگرزی پارچه، و گرمایش خانگی اشاره کرد. با این حال، نگرانی های زیست محیطی ناشی از استفاده از زغال سنگ و تلاش برای کاهش انتشار گاز های گلخانهای، توجه به منابع انرژی تجدید پذیر را افزایش داده است.
زغال بیتومینه، که یکی از زیر مجموعه های زغال سنگ است، بر اساس میزان مواد فرار خود به سه دسته اصلی تقسیم می شود. نوع A این زغال با درصد مواد فرار کمتر از 22 درصد، یکی از انواع زغال سنگ است. رنگ آن سیاه مایل به خاکستری بوده و دانه های مشخصی در ساختار آن دیده می شود. این دانهای بودن، موجب ترد و شکننده شدن زغال می شود و به راحتی می توان با لمس آن، سست بودن این نوع زغال سنگ را احساس کرد. در مقابل، نوع B با درصد مواد فرار 22 تا 31 درصد، ویژگی هایی از زغال سنگ های نوع A و C را دارا است.
این نوع زغال، ساختار دانه بندی شدهای دارد و نسبت به نوع A سخت تر خرد می شود، اما راحت تر از نوع C قابل خردایش است. به علت سختی مناسبی این زغال، حمل و نقل آن آسان تر است. از سوی دیگر، نوع C یکی از انواع با ارزش این سوخت فسیلی است که با دارا بودن بیش از 31 درصد مواد فرار، ویژگی های خاصی را ارائه می دهد.
این نوع زغال ها به دو دسته تقسیم می شود. دسته اول با ساختاری پایدار و لایه های سیاه براق و مات، دارای سختی بالا و مقاومت در برابر فشار است. شکستگی های آن به صورت موازی با لایه ها رخ می دهد. دسته دوم، یا زغالسنگ آزاد سوز، در مقایسه با نوع اول رطوبت و گوگرد بیشتری دارد و همچنان از استحکام خوبی برخوردار است.
زغال بیتومینه، که نقش حیاتی در فرآیند های صنعتی دارد، ویژگی های منحصر به فردی را ارائه می دهد که شناخت آن برای صنایع مختلف ضروری است. این نوع زغال به رنگ های سیاه براق تا قهوهای تیره وجود دارد و می تواند در دو نوع لایه لایه و یکنواخت یافت شود. از نظر سختی، بیتومینه سخت تر از لیگنیت و نرم تر از آنتراسیت است. این ماده حاوی کربن بیشتری نسبت به لیگنیت بوده و از لحاظ شیمیایی دارای مقدار قابل توجهی مواد فرار مانند هیدروژن و نیتروژن است.
ارزش حرارتی بیتومینه بیشتر از لیگنیت بوده و به راحتی مشتعل می شود. به علاوه، دوده بیشتری نسبت به دیگر سوخت های فسیلی تولید می کند و میزان خاکستر آن بسته به نوع زغال متفاوت است.
زغال بیتومینه، از مهم ترین منابع انرژی فسیلی، نتیجه میلیون ها سال تغییر و دگرگونی بقایای گیاهی است. این فرآیند به طور پیچیدهای تحت تأثیر فشار، دما و زمان قرار دارد که به تشکیل آن کمک می کند. مراحل تشکیل این زغال سنگ عبارتند از:
نخستین مرحله تشکیل زغال بیتومینه، تجمع بقایای گیاهی است. در محیط های باتلاقی و مردابی، به علت کمبود اکسیژن، گیاهان مرده مانند سرخس ها، درختان بزرگ و خزه ها تجزیه نمی شوند. این گیاهان به مرور زمان بر روی هم انباشته شده و لایه های ضخیمی را تشکیل می دهند که نشانهای از تجمع بقایای گیاهی در این زیستگاه های خاص است.
تورب، مادهای اسفنجی و قهوهای رنگ است که از بقایای گیاهی تحت فشار و دما های بالا تشکیل می شود. در این فرآیند، با گذشت زمان و از دست دادن آب، این بقایا به حالت متراکم تری در می آیند. تورب دومین مرحله در شکل گیری زغال سنگ، یا زغال سنگ نارس، به شمار می رود. این مرحله نشان دهنده آغاز دگرگونی بقایای گیاهی به زغال سنگ واقعی است و به شکل ناقص تجزیه می شود.
لیگنت، نوعی زغال سنگ قهوهای با محتوای کربن بیشتر از تورب است که تحت فشار و حرارت زیاد شکل می گیرد. این ماده به عنوان پایین ترین درجه خلوص زغال سنگ شناخته می شود و عمدتاً برای تولید انرژی به کار می رود. لیگنت تأثیرات منفی زیادی بر محیط زیست دارد. به علاوه، نوعی از آن به نام شپک یا شبق به عنوان سنگ نیمه قیمتی استفاده می شود.
زغال زیر بیتومینه نوعی زغال سنگ است که خلوص آن بین لیگنت و زغال بیتومینه قرار دارد. این زغال سنگ به دلیل افزایش میزان کربن، کارایی سوختی بهتری دارد و در تولید انرژی الکتریکی به کار می رود.
زغال بیتومینه یکی از انواع ذغال سنگ با چگالی بالا است که رنگ آن سیاه یا قهوهای تیره و دارای نوار های روشن است. با افزایش فشار و حرارت، مواد فرار آن کاهش یافته و کک با کربن بالا تولید می شود. این زغال برای تولید برق نیز به کار می رود.
زغال بیتومینه به عنوان یکی از مرغوب ترین انواع زغال سنگ، دارای کربن بالا و ویژگی های منحصر به فردی است. این نوع زغال سنگ به سه دسته بر اساس میزان مواد فرار تقسیم می شود و در صنایع مختلفی از جمله برق، سیمان، فولاد و تولید کک کاربرد دارد. با این حال، باید به خطرات زیست محیطی مرتبط با استفاده از آن توجه کرد تا به حفظ محیط زیست کمک شود.