פחם הוא אחד ממשאבי הדלק המפורסמים ביותר. היוונים הקדמונים היו הראשונים שידעו על התכונות הדליקות של מינרל זה. איך כריית פחם בעולם המודרני? אילו מדינות מובילות בייצור שלה? ומה הסיכויים לתעשיית הפחם בעתיד הקרוב?
מהי פחם וכיצד משתמשים בה?
פחם הוא מינרל מוצק ובעל דליק, סלע בצבע אפור כהה או שחור עם ברק מתכתי קל. "חומר זה מתלקח ונשרף כמו פחם," - תיאר את הגזע תיאופרסטוס של ארס, תלמידו של אריסטו. רומאים קדומים השתמשו בפחם באופן פעיל לחימום בתיהם. והסינים במאה הראשונה לפני הספירה למדו לייצר ממנו קוקה.
כיצד נוצר פחם? בתקופות גיאולוגיות קדומות היו שטחים גדולים על פני כדור הארץ מכוסים ביערות צפופים. עם הזמן האקלים השתנה, וכל עיסת העץ הזו נקברה תחת עובי האדמה. בתנאים של טמפרטורה ולחץ גבוה, צמחייה מתה הפכה תחילה לבשר, ואז לפחם. כך, שכבות עוצמתיות המועשרות בפחמן הופיעו מתחת לאדמה. פחם נוצר באופן הפעיל ביותר בתקופות הפחמימניות, הפרמיות והיורה.
פחם משמש כדלק אנרגיה. על משאב זה עובדים רוב תחנות הכוח התרמיות. במאות ה-18-19, כריית הפחם הפעילה הפכה לאחד הגורמים המכריעים במהפכה התעשייתית שהתרחשה באירופה. כיום משתמשים בפחם נרחב במתכות ברזל, כמו גם בייצור דלקים נוזליים כביכול (על ידי נזילה).
בהתבסס על כמות הפחמן בסלע, ישנם שלושה סוגים עיקריים של פחם:
- פחם חום (65-75% פחמן);
- פחם (75-95%);
- אנתרציט (מעל 95%).
כריית פחם
כיום סך מאגרי הפחם התעשייתיים בכוכב הלכת שלנו מגיעים לטריליון טון. לפיכך, לאנושות יהיה מספיק ממשאב דלק זה במשך שנים רבות נוספות (שלא כמו אותו נפט או גז טבעי).
כריית פחם מתבצעת בשתי שיטות:
- פתוח
- סגור.
השיטה הראשונה כוללת מיצוי סלע ממעי האדמה במחצבות (מכרות פחם), והשנייה - במוקשים סגורים. עומקו של האחרון משתנה מאוד מכמה מאות מטרים לקילומטר וחצי. לכל אחת מהשיטות הללו לכריית פחם יתרונות וחסרונות משלה. אז, השיטה הפתוחה הרבה יותר זולה ובטוחה יותר מאשר מתחת לאדמה. מצד שני, מוקשים פוגעים בסביבה ובנופים הטבעיים הרבה פחות ממחצבות.
ראוי לציין כי טכנולוגיות כריית פחם אינן עומדות במקום אחד. אם לפני מאה שנה השתמשו בבוגיות פרימיטיביות, מרים ותיקים כדי לפתח תפרי פחם, כיום משמשות המכונות הטכניות והציוד החדישות ביותר (פטישי ג'ק, קומבינות, מקדחים וכו ') לאותן מטרות. בנוסף, שיטת ייצור חדשה לחלוטין מפותחת ומשופרת - הידראולית. מהותה היא זו: סילון מים רב עוצמה מוחץ את תפר הפחם ומוביל אותו לתא מיוחד. משם מועבר הגזע ישירות למפעל להעשרה נוספת ולעיבוד.
גאוגרפיה של כריית פחם עולמית
מרבצי פחם ממוקמים בעולם פחות או יותר באופן שווה. הפקדות של משאב זה קיימות בכל יבשות כדור הארץ. עם זאת, כ -80% מכלל הפיקדונות הם בצפון אמריקה ובמדינות שלאחר הסובייטים.במקביל, שישית משמורת הפחם העולמית מכילה את מעי רוסיה.
אגן הפחם הגדול ביותר של כדור הארץ הם פנסילבניה ואפלצ'יאן (ארה"ב), הנשוי ופושון (סין), קרגנדה (קזחסטן), דונייצק (אוקראינה), שלזיה עילית (פולין), רהר (גרמניה).
נכון לשנת 2014, חמש המדינות הראשונות למיצוי פחם בעולם הן כדלקמן (בסוגריים הוא אחוז מייצור הפחם העולמי):
- סין (46%).
- ארצות הברית (11%).
- הודו (7.6%).
- אוסטרליה (6.0%).
- אינדונזיה (5.3%).
בעיות וסיכויים של תעשיית הפחם
הבעיה העיקרית של ענף הפחם כמובן היא סביבתית. פחם מאובנים מכיל כספית, קדמיום ומתכות כבדות אחרות. כאשר מחלצים סלעים מהאדמה, כל זה נכנס לאדמה, לאוויר האטמוספרי, לפני השטח ומי התהום.
בנוסף לנזק שנגרם לסביבה, גם ענף הפחם טעון סיכונים אדירים לחיי אדם ובריאותו. ראשית כל זה תקף לכורים. אבק מוגזם במכרות סגורים יכול להוביל למחלות קשות כמו סיליקוזיס או דלקת ריאות. אל לנו לשכוח את המספר הגדול של הטרגדיות שגוזלות מדי שנה את חייהם של מאות עובדי תעשיית הפחם ברחבי העולם.
אך למרות כל הבעיות והסכנות, סביר להניח שהאנושות לא תוכל לנטוש את משאב הדלק הזה בעתיד הקרוב. במיוחד על רקע הירידה המהירה במאגרי הנפט והגז בעולם. כיום נשלטת על תעשיית כריית הפחם על ידי גידול בייצור אנתרציט. במדינות מסוימות (בפרט ברוסיה, טורקיה, רומניה) גידול ייצור הפחם החום.
כריית פחם ברוסיה
רוסיה הוצגה לראשונה בפני פיטר הגדול על ידי פטר הגדול. בזמן שהוא נח על גדות נהר קלמיוס, הוצג בפני המלך חתיכת סלע שחור שנשרף בצורה מושלמת. "אם לא בשבילנו, מינרל זה יועיל לצאצאינו", סיכם אז בצדק הריבון. הקמת תעשיית הפחם הרוסית התרחשה במחצית הראשונה של המאה ה -19.
כיום ייצור הפחם ברוסיה הוא מעל 300 מיליון טון בשנה. באופן כללי, מעי המדינה מכילים כ -5% מהמאגרים העולמיים של משאב דלק זה. אגן הפחם הגדול ביותר ברוסיה הם קנסק-אכינסקי, פצ'ורה, טונגוסקה וקוזבס. מעל 90% מכלל הפיקדונות במדינה נמצאים בסיביר.