زغال سنگ چیست؟

زغال سنگ یک سنگ رسوبی آلی است که از مواد فشرده گیاهی و بقایای انباشته شده در توده های آبی با حرکت آهسته مانند باتلاق ها به وجود می آید. عمدتاً از کربن آلی تشکیل شده است که انرژی آن را متراکم می کند. زغال سنگ یک ذخیره اقتصادی مهم است که برای تولید انرژی و کاربردهای صنعتی استفاده می شود.

زغال سنگ یک ماده آشنا و یک منبع طبیعی مهم است. این همچنین یک ماده پیچیده و متنوع است. پیوند نزدیکی با ذغال سنگ نارس دارد که می توان آن را پیش ساز در نظر گرفت و همچنین با سایر سوخت های فسیلی از جمله نفت و گاز طبیعی که در اثر فرآیندهای مرتبط به وجود آمده اند. شیل‌های نفتی و ماسه‌های قیر نیز انواع دیگری از سوخت‌های فسیلی هستند که دارای برخی ویژگی‌های پس‌زمینه مشابه هستند. این سوخت‌های فسیلی مهم‌ترین منبع انرژی در دسترس هستند و در این گروه، زغال‌سنگ بزرگترین بخش از منابع و ذخایر را تشکیل می‌دهد.

زغال سنگ چگونه تشکیل می شود؟

زغال سنگ از ذغال سنگ نارس تشکیل می شود، تجمع اسفنجی مواد آلی که به طور کامل تجزیه نشده است. ذغال سنگ نارس در محیط های رودخانه ای، دریاچه ای و تالاب های ساحلی از جمله مرداب ها، باتلاق ها و مرداب ها تشکیل می شود. از آنجایی که ذغال سنگ نارس توسط رسوبات پوشاننده دفن می شود و در معرض دما و فشار افزایش یافته قرار می گیرد، تبدیل فیزیکی و شیمیایی به زغال سنگ می شود. هرچه ذغال سنگ نارس مدت طولانی تری دفن شود، احتمال بیشتری دارد که در معرض دما و فشار بالاتر قرار گیرد. این امر باعث می شود کربن موجود در زغال سنگ غلیظ تر شود و مقدار آب، اکسیژن و هیدروژن موجود را کاهش دهد.

انواع زغال سنگ

زغال‌سنگ‌ها بر حسب درجه تبدیلی که تجربه کرده‌اند بر اساس رتبه طبقه‌بندی می‌شوند. چهار رتبه زغال سنگ عبارتند از: زغال سنگ، زیرقیری، قیری و آنتراسیت. این زغال‌های مختلف را می‌توان با رنگ، میزان حرارت و درخشندگی آن‌ها شناسایی کرد. زغال سنگ زغال سنگ نرم و کسل کننده، اغلب قهوه ای رنگ است که کمترین مقدار انرژی ذخیره شده را دارد زیرا کمترین فشار و دما را اعمال می کند و کمترین غلظت کربن را دارد. زغال سنگ زیر قیری سیاه و سخت تر از زغال سنگ است، اما خیلی براق نیست. زغال سنگ قیری سیاه، براق و دارای مقدار قابل توجهی ارزش حرارتی است. آنتراسیت سخت ترین است و این زغال سنگ براق سیاه و سفید دارای بالاترین چگالی در بین هر نوع زغال سنگ است.

بیشتر زغال‌های پالئوژن وایومینگ زیر قیری هستند و بیشتر زغال سنگ کرتاسه زیر قیری تا قیر هستند. در حوضه های وایومینگ، به طور کلی زغال سنگ های قدیمی تر و عمیق تر از نظر رتبه بالاتر از زغال سنگ های جوان تر هستند. در نتیجه، هر چه معدن ذغال سنگ حوضه رودخانه پودر عمیق تر باشد، رتبه زغال سنگ استخراج شده بالاتر است.

چه چیزی زغال سنگ را تشکیل می دهد؟

زغال سنگ با سنگ های دیگر متفاوت است زیرا عمدتاً از مولکول های آلی حاوی کربن، هیدروژن، نیتروژن، اکسیژن و گوگرد تشکیل شده است. این ترکیبات که ماسرال نامیده می‌شوند، بلوک‌های سازنده زغال‌سنگ هستند، دقیقاً به همان شکلی که مواد معدنی سنگ‌ها را می‌سازند. ماسرال ها بر اساس نوع ماده آلی که از آن منشا گرفته اند طبقه بندی می شوند. زغال سنگ می تواند حاوی قطعاتی از درختان، گیاهان و قارچ ها، از جمله دانه ها، پوست، هاگ ها، ریشه ها و ساقه ها باشد. ماسرال ها شیمی داخلی زغال سنگ را تعیین می کنند.

زغال سنگ همچنین حاوی یک جزء معدنی است که می تواند به صورت لایه های مجزا در زغال سنگ رخ دهد یا به صورت تک دانه یا کریستال در سراسر ماتریکس آلی پراکنده شود. این لایه‌ها می‌توانند شامل رسوبات ریزدانه‌ای باشند که در طی یک رویداد سیلاب رسوب کرده‌اند، یا لایه‌های غنی از خاکستر که از ریزش خاکستر آتشفشانی رسوب کرده‌اند. مواد معدنی پراکنده در سرتاسر زغال سنگ می‌توانند اولیه باشند، به این معنی که همراه با مواد آلی از طریق باد یا آب رسوب کرده‌اند، یا ثانویه، به این معنی که پس از رسوب مواد آلی تشکیل شده‌اند.

زغال سنگ با زغال فشرده تفاوت های زیادی دارد که یکی از آن ها، تفاوت در تولید آن ها می‌باشد. زغال سنگ در معادن تشکیل می‌شود در حالی که زغال فشرده یا چینی با استفاده از دستگاه زغال فشرده ساخته می‌شود.