انرژی قابل باز یافت (‏ذغال)

ذغال سنگ چیست؟ ذغال سنگ چگونه در تولید انرژی استفاده می شود؟‌ چرا ما از آن استفاده می‏كنیم؟ هزینه آن چقدر است؟‌

برای درك مطالب بیشتر در این زمینه به قسمت های زیر توجه كنید.

دیدگاه تاریخی و گسترش:

در گذشته بسیاری از مردم از ذغال سنگ برای گرم نمودن منزل استفاده می کردند. ذغال سنگ در صنعت فولاد سازی نیز كاربرد دارد. در سال 1829 اولین لوكوموتیو (با سوخت ذغال سنگ) به نام "راگت" ساخته شد.

پس از آن لوكوموتیوهای ذغال سنگی در مقیاس وسیع در راه آهن به كار رفتند. اولین نیروگاه برقی در سال 1882 در كارخانه ادیسون ساخته شد. برق حاصل از این كارخانه 110 ولت بود و می توانست 6000 لامپ را روشن نماید.

ذغال سنگ جزو سوخت های فسیلی می باشد. سوخت فسیلی، ‌بقایای موجودات زنده است كه هزاران سال در زیر زمین دفن شده‏اند. گیاهان انرژی خورشیدی را طی عمل فتوسنتز دریافت نموده و سلول های گیاهی و شكر تولید می‏نمایند. وقتی گیاهان می‏میرند بقایای آن ها و یا بقایای حیواناتی كه از آن ها تغذیه نموده‏اند،‌ در زیر دریاچه‏ها و خاك ها مدفون می‏شوند و به مرور زمان و تحت فشار آن ها به ذغال سنگ تبدیل می‏شوند.

طرز استفاده ازانرژی ذغال سنگ:

ابتدا ذغال سنگ به صورت پودر خرد شده و با هوای گرم مخلوط می‏شود. این عمل باعث آزاد شدن سریع انرژی ذغال سنگ می‏گردد. پودر ذغال سنگ توسط غلطك‏هایی به طرف كوره برده می‏شود و در آن جا می‏سوزد. حرارت حاصل از آن، آب را بخار نموده و باعث به حركت در آمدن توربین‏های بخار می گردد.

در حقیقت توربین بخار انرژی گرمایی را به انرژی جنبشی تبدیل می‏كنند. سرانجام انرژی جنبشی توسط ژنراتور به انرژی الكتریكی تبدیل می‏شود. در نهایت دود حاصل از سوخت ذغال سنگ توسط دودكش هایی الكترواستاتیكی تصفیه می‏شود. (پیش از آن كه بتواند باعث آلودگی هوا شود) و همچنین بخار آب (پس از به حركت در آوردن توربین) سرد شده و مجدداً به آب تبدیل می شود.

ویژگی، مزایا ومعایب نیروگاه‏های ذغال سنگ

معادن ذغال سنگ در اكثر كشورهای نقاط جهان وجود دارد.استخراج برخی معادن ساده و به صرفه اقتصادی است تخمین زده می شود كه معادن ذغال سنگ 300 الی 400 سال دیگر باتمام برسند.

انرژی موجود در هر كیلوگرم ذغال سنگ حدود 30Mj می باشد و در ضمن هر تن ذغال‌سنگ معادل 700 مترمكعب گاز طبیعی است.

مزایا:

محل راه اندازی نیروگاه های ذغال سنگ را می‏توان هر جا و به خصوص نزدیك محل مصرف انرژی الكتریكی بنا نمود. مردم از چنین نیروگاه هایی نمی‏ترسند. (در مقابل نیروگاه های هسته‏ای هستند كه عموماً باعث ترس افراد محلی می‏شوند) وقتی عمر یك نیروگاه حرارتی به اتمام می‏رسد به راحتی می‏توان نیروگاه را برای مصارف دیگر تغییر كاربرد داد و یا حتی نیروگاه با سوخت جدید را جایگزین آن نمود. كنترل برق تولیدی توسط نیروگاه ذغال سنگ راحت می باشد.

تولید انرژی توسط ذغال سنگ بسیار ارزان می باشد. شناسایی و استخراج معادن ذغال‌سنگ راحت است. ذغال سنگ در مقیاس وسیع در صنایع شیمیایی، حرارتی و پلاستیك به كار می رود.

مضرات:

ذغال سنگ انرژی تجدید پذیر نیست و میلیون‏ها سال لازم است تا این نوع سوخت به وجود آید. برخی حفاری ها برای استخراج ذغال سنگ سخت و مخاطره آمیز است و صدها نفر تاكنون جان خود را از دست داده‏اند.

معادل ذغال سنگ سخت می‏باشد. در ضمن استخراج ذغال سنگ غیراقتصادی می‏باشد. حمل و نقل ذغال سنگ از معدن به نیروگاه هزینه بر می باشد.

اثرات زیست محیطی: استخراج ذغال سنگ باعث تغیبر محیط زیست شده و زندگی حیات وحش را به خطر می‏اندازد.

اگر چه ذغال سنگ، سوخت ایمن و مطمئن می‏باشد ولی یك عامل مهم تخریب محیط زیست می‏باشد. نیروگاه های ذغال سنگ به میزان خیلی زیادی دی اكسید سولفور و اكسید نیتروژن تولید می‏کنند. در ضمن دی اكسید كربن حاصل از این نوع نیروگاه ها خطر ریزش باران‏های اسیدی را افزایش می دهد.

مرکز یادگیری سایت تبیان - تهیه: محسنی

تنظیم: سمیرا بادامستانی