ถ่านหินเป็นหนึ่งในแหล่งเชื้อเพลิงที่มีชื่อเสียงที่สุด ชาวกรีกโบราณเป็นคนแรกที่รู้เกี่ยวกับคุณสมบัติที่ติดไฟได้ของแร่นี้ การขุดถ่านหินในโลกสมัยใหม่เป็นอย่างไร ประเทศใดเป็นผู้นำในการผลิต และอนาคตของอุตสาหกรรมถ่านหินในอนาคตอันใกล้จะเป็นอย่างไร
ถ่านหินคืออะไรและใช้อย่างไร?
ถ่านหินเป็นแร่ที่แข็งและติดไฟได้ซึ่งเป็นหินที่มีสีเทาเข้มหรือดำที่มีความมันวาวของโลหะเล็กน้อย “ สารนี้เปล่งประกายและลุกไหม้ราวกับถ่าน” - อธิบายสายพันธุ์ Theophrastus of Eres ลูกศิษย์ของอริสโตเติล ชาวโรมันโบราณใช้ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิงในการอุ่นบ้าน และชาวจีนในศตวรรษที่ 1 ได้เรียนรู้ที่จะผลิตโค้กจากมัน
ถ่านหินเกิดขึ้นได้อย่างไร? ในยุคทางธรณีวิทยาโบราณพื้นที่ขนาดใหญ่ของพื้นผิวโลกถูกปกคลุมด้วยป่าทึบ เมื่อเวลาผ่านไปสภาพอากาศเปลี่ยนแปลงและเยื่อไม้ทั้งหมดนี้ถูกฝังอยู่ใต้ความหนาของโลก ภายใต้สภาวะที่มีอุณหภูมิและความดันสูงพืชพรรณที่ตายแล้วจะกลายเป็นพีทก่อนแล้วจึงกลายเป็นถ่านหิน ดังนั้นชั้นที่มีประสิทธิภาพซึ่งอุดมด้วยคาร์บอนจะปรากฏขึ้นใต้ดิน ถ่านหินถูกสร้างขึ้นอย่างแข็งขันที่สุดในช่วงแระ, Permian และจูราสสิก
ถ่านหินใช้เป็นเชื้อเพลิงพลังงาน เป็นทรัพยากรนี้ที่โรงไฟฟ้าพลังความร้อนส่วนใหญ่ทำงาน ในศตวรรษที่ 18-19 การขุดถ่านหินที่ใช้งานได้กลายเป็นหนึ่งในปัจจัยชี้ขาดของการปฏิวัติอุตสาหกรรมที่เกิดขึ้นในยุโรป วันนี้ถ่านหินมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในโลหะผสมเหล็กเช่นเดียวกับในการผลิตเชื้อเพลิงเหลวที่เรียกว่า (โดยเหลว)
ขึ้นอยู่กับปริมาณของคาร์บอนในหินมีถ่านหินสามประเภทหลัก:
- ถ่านหินสีน้ำตาล (65-75% คาร์บอน);
- ถ่านหิน (75-95%)
- แอนทราไซต์ (มากกว่า 95%)
การขุดถ่านหิน
วันนี้ปริมาณสำรองถ่านหินอุตสาหกรรมทั้งหมดบนโลกของเราสูงถึงหนึ่งล้านล้านตัน ดังนั้นมนุษย์จะมีแหล่งเชื้อเพลิงเพียงพอต่อไปอีกหลายปี (ไม่เหมือนน้ำมันหรือก๊าซธรรมชาติเดียวกัน)
การทำเหมืองถ่านหินดำเนินการโดยสองวิธี:
- เปิด;
- ปิด
วิธีแรกเกี่ยวข้องกับการสกัดหินออกจากบาดาลของดินในเหมือง (เหมืองถ่านหิน) และเหมืองที่สอง - ปิด ความลึกของหลังแตกต่างกันอย่างกว้างขวางจากหลายร้อยเมตรถึงหนึ่งและครึ่งกิโลเมตร วิธีการขุดถ่านหินแต่ละวิธีมีข้อดีและข้อเสียของตัวเอง ดังนั้นวิธีการเปิดถูกกว่าและปลอดภัยกว่าใต้ดินมาก ในทางกลับกันการทำเหมืองเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมและภูมิทัศน์ธรรมชาติน้อยกว่าเหมือง
เป็นที่น่าสังเกตว่าเทคโนโลยีการขุดถ่านหินไม่ได้อยู่ในที่เดียว ถ้าร้อยปีที่แล้วขนหัวลุกดั้งเดิมหยิบและพลั่วถูกนำมาใช้ในการพัฒนาตะเข็บถ่านหินตอนนี้เครื่องจักรและอุปกรณ์ทางเทคนิคล่าสุด (แจ็คค้อน, รวม, สว่าน, ฯลฯ ) จะใช้เพื่อวัตถุประสงค์เดียวกัน นอกจากนี้ยังมีการพัฒนาและปรับปรุงวิธีการผลิตแบบใหม่อย่างสมบูรณ์ - ระบบไฮดรอลิก แก่นแท้ของมันคือ: เจ็ทน้ำทรงพลังบีบอัดรอยต่อของถ่านหินและนำไปไว้ในห้องพิเศษ จากนั้นสายพันธุ์จะถูกส่งตรงไปยังโรงงานเพื่อเพิ่มคุณค่าและการแปรรูปต่อไป
ภูมิศาสตร์เหมืองถ่านหินโลก
แหล่งถ่านหินอยู่ในโลกไม่มากก็น้อย เงินฝากของทรัพยากรนี้มีอยู่ในทุกทวีปของโลก อย่างไรก็ตามประมาณ 80% ของเงินฝากทั้งหมดอยู่ในอเมริกาเหนือและในประเทศหลังสหภาพโซเวียตในเวลาเดียวกันหนึ่งในหกของปริมาณสำรองถ่านหินของโลกประกอบด้วยลำไส้ของรัสเซีย
แอ่งถ่านหินที่ใหญ่ที่สุดในโลก ได้แก่ เพนซิลเวเนียและแอปพาเลเชียน (สหรัฐอเมริกา), หวู่ซุ่ยและฟุชุน (จีน), Karaganda (คาซัคสถาน), โดเนตสค์ (ยูเครน), ซิลีเซียตอนบน (โปแลนด์), รูห์ร (เยอรมนี)
ในปี 2014 ห้าประเทศแรกในแง่ของการทำเหมืองถ่านหินในโลกมีดังนี้ (เปอร์เซ็นต์ของการผลิตถ่านหินทั่วโลกแสดงในวงเล็บ):
- จีน (46%)
- สหรัฐอเมริกา (11%)
- อินเดีย (7.6%)
- ออสเตรเลีย (6.0%)
- อินโดนีเซีย (5.3%)
ปัญหาและโอกาสของอุตสาหกรรมถ่านหิน
ปัญหาหลักของอุตสาหกรรมถ่านหินคือสิ่งแวดล้อมโดยธรรมชาติ ฟอสซิลถ่านหินประกอบด้วยปรอทแคดเมียมและโลหะหนักอื่น ๆ เมื่อสกัดหินออกจากโลกทั้งหมดนี้จะเข้าสู่ดินอากาศบรรยากาศพื้นผิวและน้ำใต้ดิน
นอกจากความเสียหายที่เกิดขึ้นกับสิ่งแวดล้อมแล้วอุตสาหกรรมถ่านหินก็เต็มไปด้วยความเสี่ยงต่อชีวิตมนุษย์และสุขภาพ ก่อนอื่นนี้ใช้กับคนงานเหมือง ฝุ่นละอองมากเกินไปในเหมืองปิดสามารถนำไปสู่การเจ็บป่วยที่รุนแรงเช่น silicosis หรือ pneumoconiosis เราไม่ควรลืมเกี่ยวกับโศกนาฏกรรมจำนวนมากที่ใช้ชีวิตประจำวันของคนงานในอุตสาหกรรมถ่านหินหลายร้อยคนทั่วโลก
แต่แม้จะมีปัญหาและอันตรายทั้งหมดมนุษยชาติก็ไม่น่าจะสามารถละทิ้งแหล่งเชื้อเพลิงนี้ได้ในอนาคตอันใกล้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับฉากหลังของการลดลงอย่างรวดเร็วของน้ำมันและก๊าซในโลก วันนี้อุตสาหกรรมการทำเหมืองถ่านหินถูกครอบงำโดยการเพิ่มขึ้นของการผลิตแอนทราไซ ในบางประเทศ (โดยเฉพาะในรัสเซีย, ตุรกี, โรมาเนีย), การผลิตถ่านหินสีน้ำตาลมีการเติบโต
การขุดถ่านหินในรัสเซีย
รัสเซียได้รับการแนะนำให้รู้จักกับ Peter the Great เป็นครั้งแรกโดย Peter the Great ในขณะที่วางอยู่บนฝั่งของแม่น้ำ Kalmius กษัตริย์ก็แสดงหินก้อนดำที่ถูกเผาไหม้อย่างสมบูรณ์แบบ “ หากไม่ใช่เพื่อเราแร่ธาตุนี้จะเป็นประโยชน์ต่อลูกหลานของเรา” อธิปไตยสรุปอย่างถูกต้องแล้ว การก่อตัวของอุตสาหกรรมถ่านหินของรัสเซียเกิดขึ้นในครึ่งแรกของศตวรรษที่ 19
วันนี้การผลิตถ่านหินในรัสเซียมากกว่า 300 ล้านตันต่อปี โดยทั่วไปลำไส้ของประเทศมีประมาณ 5% ของปริมาณสำรองทั่วโลกของแหล่งเชื้อเพลิงนี้ อ่างถ่านหินที่ใหญ่ที่สุดในรัสเซียคือ Kansk-Achinsky, Pechora, Tunguska และ Kuzbass กว่า 90% ของเงินฝากทั้งหมดของประเทศตั้งอยู่ในไซบีเรีย