زغال سنگ چگونه به وجود آمده است؟

زغال سنگ نوعی سوخت است که در لایه‌های داخلی زمین یافت می‌شود. به این لایه‌ها که زغال سنگ از آنها استخراج می‌شود، معادن زغال سنگ می‌گویند. زغال سنگ نوعی سوخت فسیلی است. چرا که از بقایای جانوران و گیاهانی که میلیون‌ها سال پیش می‌زیستند به وجود آمده است. مصرف عمده آن در تولید نیروی برق و ذوب فلزات است و 30 درصد از نیازهای سوختی جهان را تامین‌می کند.

شکل‌گیری زغال سنگ

شکل‌گیری زغال سنگ حدود 250 میلیون سال پیش در دوره کربونیفر آغاز شد. در این دوره روی زمین تعداد بی‌شماری مرداب و باتلاق وجود داشت. گیاهان به دلیل وجود آب و هوای گرم و مرطوب به وفور رشد می‌کردند. این گیاهان پس از مرگ ریشه‌کن شده، در زیر لایه‌هایی از گِل و لای موجود در باتلاق‌ها و مرداب‌ها مدفون شدند. به مرور زمان گیاهان جدید روی این لایه‌ها روییدند و آنها نیز پس از رشد و سرنگون شدن توسط رسوبات پوشیده شدند.

این چرخه مرتب تکرار می‌شد. به این ترتیب در طول میلیون‌ها سال بر ضخامت لایه‌هایی که قشرهایی از گیاهان را دربَر داشت افزوده شد. فشار و سنگینی طبقات بالایی باعث شد که این گیاهان بتدریج آب و مواد فرار خود را از دست بدهند. در نتیجه فقط کربن آنها به شکل زغال سنگ باقی ماند. امروزه ما برای دستیابی به زغال سنگ باید زمین را حفر کنیم.

انواع

زغال سنگ عمدتاً از کربن، هیدروژن، اکسیژن و نیتروژن تشکیل شده است. سه نوع عمده آن عبارتند از پیت، لیگنیت و آنتراسیت.

پیت ماده‌ای است که در مراحل اولیه تشکیل زغال سنگ به وجود می‌آید. این ماده پس از استخراج از زمین حدود 90 درصد آب دارد. پیت خشک حاوی حداکثر 60 درصد کربن است. با گذشت زمان و افزایش فشار لایه‌های رسوبی از پیت، زغالی قهوه‌ای رنگ به نام لیگنیت حاصل می‌شود. لیگنیت حدود 60 تا 75 درصد کربن دارد. با ادامه یافتن عمل تجزیه و افزایش فشار طبقات فوقانی لیگنیت سرانجام به آنتراسیت تبدیل می‌شود. آنتراسیت زغالی مرغوب است که حدود 95 درصد کربن دارد.

ایالات متحده آمریکا، شوروی سابق، چین، آلمان، لهستان و انگلستان دارای بزرگترین معادن زغال سنگ جهان بوده‌اند.

منابع

1. کتاب چرا، چطور، چگونه؟ نوشته دکتر سونیتا گوپتا و دکتر نینا آگراوال. ترجمه پریسا همایون روز و پریچهر همایون روز. موسسه نشر و تحقیقات ذکر. تیر 1393.