سمير زايد يكتب: مصادر مزيـج الطاقة..الفحم والبيئة

الفحم هو الوقود الأحفوري الأكثر وفرة على وجه الأرض، حيث أنه خدم البشرية منذ عدة عقود، من وجهة نظر البيئة يعد الفحم هو أخطر مصدر للطاقة، يتكون الفحم بشكل أساسي من الكربون والهيدروجين وكمية صغيرة من الكبريت والحديد، عند الاحتراق يطلق بعض الغازات الضارة الغير صديقة للبيئة، عندما يتم إطلاق الكربون عن طريق حرق الفحم فإنه يختلط بالأكسجين ويشكل ثاني أكسيد الكربون.
————-
الفحم مساهم أساسي في التلوث المحلي وتغير المناخ، حيث يساهم بنسبة 44% من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون على مستوى العالم. وحين يُحرق الفحم لتوليد الحرارة أو الكهرباء، تعادل كثافته 2,2 كثافة الغاز الطبيعي – أي أن حرق الفحم يولد أكثر من ضعفي ثاني أكسيد الكربون الذي ينبعث عن الغاز الطبيعي لتوليد نفس الكم من الطاقة.
———————
ثاني أكسيد الكربون هو أحد الغازات المسببة للاحتباس الحراري فهو المسؤول الوحيد عن الاحتباس الحراري، الغازات المختلفة الأخرى التي تتكون عن طريق احتراق الفحم هي ثاني أكسيد الكبريت وأكاسيد النيتروجين والرماد، بصرف النظر عن إنتاج الغازات الضارة فإنه يؤثر أيضًا على عدم التوازن البيئي، حيث يجب تعدين مساحات كبيرة لاستخراج الفحم.
—————
ترتبط الزيادة في ظاهرة الاحتباس الحراري ارتباطًا مباشرًا بزيادة استخدام الفحم لتلبية احتياجاتنا اليومية، في حين أن التقدم التكنولوجي جعل من الممكن التقاط العديد من الشوائب قبل إطلاقها أخيرًا في الغلاف الجوي إلا أن استخراج الفحم واستخدامه على نطاق واسع قد أثر حتى الآن على البيئة بطريقة سيئة.
————-
يوجد الفحم في الغالب على السطح حيث تقوم الصناعات التي تقوم باستخراج الفحم بإزالة التربة فوق رواسب الفحم مما أدى الى استخراج الفحم على نطاق واسع إلى تغيير المشهد العام، الأنهار التي تتدفق عبر هذه المناطق تحتوي على شوائب مثل خليط الصخور والغبار، حيث يمكن أن تؤثر الملوثات في النهر على الحيوانات المائية، كما يسبب التنقيب السطحي عن الفحم الحجري تغييرات كبيرة في المناظر الطبيعية، إذ تُدمَر جبال بأكملها أحيانًا، بالإضافة إلى تدمير الأنظمة البيئية، ما يزيد خطر حدوث الانجرافات والفيضانات.بالإضافة إلى ذلك فإنه يؤثر أيضًا على حياة العمال الذين يعملون في مناجم الفحم هذه، كما تؤثر الغازات السامة المنبعثة من هذه المناجم على الصحة ويمكن أن تؤدي حوادث التعدين إلى خسائر في الأرواح، تعتبر مهنة التنقيب عن الفحم الحجري من أخطر المهن في العالم، فعمال المناجم يعانون عادة من أمراض الجهاز التنفسي، ويموت آلاف العمال سنويًا في انفجارات المناجم والانهيارات وحوادث أخرى.
——————-
علاقة الفحم الحجري والانبعاثات الغازية
———-
ينتج عن عملية احتراق الفحم الحجري غازات وجزيئات ضارة بالبيئة. يُعتبَر ثنائي أكسيد الكربون الغاز الناتج الرئيسي في هذه العملية. يمثل ثنائي أكسيد الكربون جزءًا أساسيًا من الغلاف الجوي للأرض فهو يمتص الحرارة ويساعد على الحفاظ على درجات حرارة معتدلة على الأرض. عادة ينتقل الكربون وثنائي أكسيد الكربون باستمرار بين الأرض والمحيطات والغلاف الجوي والكائنات الحية والمتحللة، ويمكن للكربون أن يُخزَن تحت سطح الأرض ما يساهم في توازن دورة الكربون. لكن تنتج انبعثات كثيرة من الكربون عند استخراج الفحم وحرقه، ويستقر في الغلاف الجوي ويؤثر بشكل سلبي على المناخ ودرجات الحرارة والأنظمة البيئية.
—————-
انبعاثات سامة أخرى
————-
يطلق احتراق الفحم أكثر من 20 مادة كيميائية سامة منها (الزرنيخ والرصاص والزئبق والنيكل والفاناديوم والبريليوم والكادميوم والباريوم والكروم والنحاس والموليبدينوم والزنك والسيلينيوم والراديوم) كما ينتج الأكاسيد والغازات الدفيئة مثل ثاني اكسيد الكربون والميثان، وينتج من عملية الاحتراق ثاني أكسيد الكبريت وأكاسيد النيتروجين، وهيدرات النتريدات الكربون والكبريت، كذلك ينبعث سيانيد الهيدروجين ونترات الكبريت؛ ما يسبب أمطارًا حمضية، وأمراض الجهاز التنفسي. وتطلق عملية احتراق الفحم الحجري الزئبق، الذي لا يشكل عنصر تهديد في الغلاف الجوي، ولكنه يصبح خطرًا إذا تحول إلى ميثيل الزئبق السام والذي يتراكم في الأسماك والكائنات المستهلكة لها مثل البشر.
—————-
رماد الفحم المتطاير
——————-
يحتوي الرماد المتطاير والرماد المترسب الناتجان عن عملية احتراق الفحم على جزيئات قد تكون سامة، مثل ثنائي أكسيد السيليكون وأكسيد الكالسيوم والزرنيخ والكادميوم.
تفرض الولايات المتحدة الأمريكية على المنشآت التي تستعمل الفحم الحجري تركيب أجهزة لتنظيف الرماد. عادة ما يخزن الرماد في مقالب القمامة أو محطات التوليد لكنه قد يتسرب إلى الموائد المائية، لذلك استعمل الصناعيون هذا الرماد في صناعة الإسمنت كمحاولة للتقليل من مخاطر رماد الفحم الحجري .
—————-
حرائق الفحم الحجري
—————-
في ظروف ملائمة من الحرارة والتهوئة والضغط يمكن لشقوق الفحم الحجري أن تشتعل تلقائيًا وأن تحترق تحت الأرض. يمكن للصواعق وحرائق الغابات أن تشعل أجزاء مكشوفة من الفحم، ثم تنتقل الشرارة إلى حقل الفحم بالكامل.
تطلق حرائق الفحم الحجري أطنانًا من الغازات الكربونية في الغلاف الجوي. حتى إذا أُخمدَت الحرائق فوق سطح الأرض قد يواصل الفحم الاحتراق لسنوات دون علمنا، ثم يسبب حرائق غابية مجددًا.

وللحوار بقية فى المقال القادم ...