الفحم النظيف: ما هو، مزايا وعيوب

الموارد الطبيعية، وخاصة الوقود الأحفوري والزيوت، ليست وفيرة بما يكفي لتلبية احتياجات الإنسان. الفحم هو الوقود الأحفوري الأكثر استهلاكًا لإنتاج الطاقة. في الواقع، لم يبق في العالم سوى 133 عامًا من احتياطي الفحم. ومن ثم فإن الفحم النظيف ضروري للغاية لإنقاذ البيئة. 

يؤدي حرق الفحم إلى انبعاث ثاني أكسيد الكبريت (SO2) الذي يسبب بدوره ظواهر مثل الأمطار الحمضية والعديد من أمراض الجهاز التنفسي. لذا، فقد حان الوقت لكي يفهم الناس أهمية الفحم النظيف ويتصرفوا وفقاً لذلك قبل فوات الأوان. 

الفحم النظيف، الذي يشار إليه عادة بتخفيف تلوث الفحم، هو عبارة عن سلسلة تتضمن أنظمة وتقنيات تسعى إلى تقليل الأثر الصحي والبيئي لحرق الفحم. ثاني أكسيد الكبريت (SO2)، وأكسيد النيتروجين (NOx)، والزئبق، وثاني أكسيد الكربون (CO2) هي منتجات ثانوية ضارة جدًا لحرق الفحم لإنتاج الطاقة. 

تسبب هذه المواد الضارة هطول الأمطار الحمضية وتساهم في انبعاث الغازات الدفيئة. إن تجنب مثل هذه الكوارث لا يمكن تحقيقه إلا من خلال استخدام الفحم النظيف. وتشمل الطرق الرئيسية المرسبات الكهروستاتيكية، وإزالة الكبريت من غاز المداخن، والتخفيض التحفيزي الانتقائي، والرماد المتطاير، وما إلى ذلك.

الدافع الرئيسي وراء هذا التخفيف من الفحم هو تقليل التأثير الضار لحرق الفحم على صحة الإنسان والطبيعة. 

أهم تقنيات الفحم النظيف التي يجب أن تكون على دراية بها

تتعامل بعض التقنيات حصريًا مع الفحم النظيف. تلعب هذه التقنيات دورًا رئيسيًا في تقليل الآثار الضارة لحرق الفحم. دعونا نستكشفها بالتفصيل. 

الرقمنة: حتى لو لم تكن الرقمنة تكنولوجيا مباشرة لتخفيف آثار الفحم، فإنها تعزز بشكل كبير كفاءة محطات الفحم. تدخل التكنولوجيا الرقمية حيز التنفيذ أثناء تعدين الفحم، لأتمتة إنتاج الفحم وتحسينه، وما إلى ذلك. وهذا يساعد بشكل كبير في تقليل التأثير الضار للفحم على بيئتنا؛

احتجاز الكربون وتخزينه (CCS) : يعد احتجاز الكربون الناتج عن احتراق الفحم هو الدافع الرئيسي لهذه التكنولوجيا. كما أنه يحتفظ بنفس كمية الكربون الموجودة في التكوينات الجيولوجية تحت الأرض. وهذا يؤدي إلى تدهور انبعاثات غازات الدفيئة التي يسببها الوقود الأحفوري؛

أجهزة غسل الغاز الرطب: تستخدم أجهزة غسل الغاز الرطب لإزالة ثاني أكسيد الكبريت (SO2) من الغاز الناتج عن الفحم. تقلل هذه التقنية من تأثير حرق الفحم على البيئة؛

استخدام الرماد السفلي والرماد المتطاير: يحتوي كل من الرماد السفلي والرماد المتطاير على نفس المكونات تمامًا مثل ثاني أكسيد السيليكون (SiO2)، وأكسيد الكالسيوم (CaO)، وأكسيد الألومنيوم (Al2O3)، وأكسيد الحديديك (Fe2O3). تساعد هذه التركيبة في كل من الرماد المتطاير والرماد السفلي في توفير الاستقرار الحراري. ولهذا السبب يتم استخدام الرماد المتطاير والرماد السفلي في مواد البناء؛

أنظمة الدورة المركبة للتغويز المتكاملة (IGCC): تعد أنظمة الدورة المركبة للتغويز المتكاملة (IGCC) أفضل تكنولوجيا موجودة لتخفيف آثار الفحم. تعمل هذه التقنية على إزالة الكبريت ومركبات النيتروجين والجسيمات الناتجة عن احتراق الفحم. لا شك أن هذه تسمى التكنولوجيا الأكثر نظافة وكفاءة للفحم النظيف. 

مميزات استخدام الفحم النظيف

استخدام الفحم النظيف له عدد من الفوائد. إلى جانب تقليل الآثار الضارة لحرق الفحم، فإنه يتمتع ببعض المزايا الأخرى مقارنة بحرق الفحم المعتاد أيضًا. دعونا نشير إليهم واحدا تلو الآخر. 

بالمقارنة مع جميع مصادر الطاقة الأخرى، فإن تكنولوجيا الفحم النظيف منخفضة التكلفة للغاية. لا يتطلب الأمر الكثير من الاستثمار المالي، وبالتالي فهو خيار حكيم؛

تعمل تقنية الفحم المتقدمة هذه أيضًا على تقليل انبعاث الغازات الدفيئة الضارة. وهذا بدوره يحافظ على نظافة الجو ويحافظ على استقرار متوسط ​​درجة حرارة الأرض؛

ومن المرجح أن تتمتع تكنولوجيا الفحم النظيف ببنية تحتية قائمة كبيرة. كما أن هذه الطرق قادرة على توفير إمداد مستمر بالطاقة وذلك أيضًا بعامل تحميل مرتفع؛

عندما تكون تقنيات تخفيف الفحم هذه في مرحلة التطوير وأيضًا عندما يتم تنفيذها، ستظهر في الصورة الكثير من الوظائف الشاغرة. وهذا من شأنه أن يعزز معدل التوظيف، وسيظهر تأثيره الإيجابي على اقتصاد الدولة؛

ويمكن إعطاؤه أشكالاً أفضل وأنظف مثل الغاز أو السائل لتسهيل عمليات الاحتراق. 

عيوب استخدام الفحم النظيف

إلى جانب وجود العديد من المزايا، فإن الفحم النظيف له بعض العيوب. إن إدراكهم أمر مهم بنفس القدر. لذلك دعونا نتعرف على عيوبه أيضًا.

أولا وقبل كل شيء، الفحم ليس موردا لا ينتهي أبدا. هناك ندرة في الوقود الأحفوري ، وليس من الحكمة استخدام الفحم بشكل متهور لتلبية احتياجات الإنسان. قد يكون الفحم النظيف أفضل من حرق الفحم العادي، لكنه لا يزال يستخدم الفحم، وعاجلاً أم آجلاً، سوف ينقرض الفحم بهذا المعدل؛

وعلى الرغم من أن الفحم النظيف أقل نسبيا، إلا أنه لا يزال يصدر ثاني أكسيد الكربون وأكسيد الكبريت وما إلى ذلك. وتشكل هذه المكونات أخبارا سيئة للغلاف الجوي وللبشر؛

وأخيرا، ليس هناك ما يضمن إلى متى سوف تتمكن تكنولوجيات الفحم المتقدمة من الاحتفاظ بكمية هائلة من الكربون. وإذا تسرب الكربون المخزن، بأي حال من الأحوال، فسوف يسبب الفوضى في العالم. سوف يمرض الناس أو يموتون بلا داع. 

لذا، كان الأمر كله يتعلق بالفحم النظيف وفوائده وعيوبه. إن تكنولوجيا الفحم النظيف لم تنضج بعد بشكل كامل، ومن ثم تحتاج إلى التحسين. ومع ذلك، وبمساعدة التجارب العلمية المتقدمة، فإن الفرص إيجابية جدًا.