مخلفات الفحم

📅 آخر تحديث: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 2 صور
الموسوعة الحرة

مخلفات الفحم في ولاية بنسلفانيا

مخلفات الفحم ، والمعروفة أيضاً باسم نفايات الفحم ، أو الصخور ، أو الخبث ، أو مخلفات الفحم ، أو المواد النفاياتية ، أو ضفاف الصخور ، أو الركام ، أو العظام ، أو المخلفات ، هي المواد المتبقية من تعدين الفحم ، وعادةً ما تكون على شكل أكوام من المخلفات أو أكوام من الأنقاض . مقابل كل طن من الفحم الصلب الناتج عن التعدين، يتبقى 400 كيلوغرام (880 رطلاً) من المواد النفاياتية، والتي تشمل بعض الفحم المفقود الذي يمكن استعادته جزئياً بشكل اقتصادي. [ 1 ] وتختلف مخلفات الفحم عن المنتجات الثانوية لاحتراق الفحم، مثل الرماد المتطاير .  

أحجار مخلفات الفحم

يمكن أن تُخلّف أكوام مخلفات الفحم آثارًا بيئية سلبية كبيرة، بما في ذلك تسرب مخلفات الحديد والمنغنيز والألومنيوم إلى المجاري المائية ومياه الصرف الحمضية من المناجم . [ 2 ] كما يمكن أن يُؤدي الجريان السطحي إلى تلوث المياه السطحية والجوفية. [ 3 ] وتُشكّل هذه الأكوام أيضًا خطرًا حقيقيًا للحرائق، إذ يُمكن أن تشتعل تلقائيًا . ونظرًا لاحتواء معظم مخلفات الفحم على مكونات سامة ، فإنه من الصعب استصلاحها عن طريق إعادة زراعتها بنباتات مثل أعشاب الشاطئ. [ 4 ] [ 5 ]

يحتوي فحم غوب على ما يقارب أربعة أضعاف كمية الزئبق السام ، وكمية أكبر من الكبريت مقارنةً بالفحم العادي. [ 2 ] يُطلق مصطلح كولم على فحم الأنثراسيت المُهدر . [ 2 ]

تصرف

تتمثل الخطوة الأولى لاستصلاح الأراضي التي تشغلها أكوام مخلفات الفحم في إزالة هذه المخلفات. [ 6 ]

كوقود

حيثما يكون ذلك مجديًا اقتصاديًا، يحاول بعض عمال مناجم الفحم إعادة معالجة هذه النفايات. وقد يشمل ذلك عمليات إعادة معالجة معقدة في الاقتصادات الأكثر تصنيعًا، [ 7 ] مثل الاحتراق في طبقة مميعة في محطات توليد الطاقة. [ 4 ] أما في الأنظمة الأقل تصنيعًا، فقد يُستخدم الفرز اليدوي. على سبيل المثال، في حقل فحم جهاريا في شرق الهند ، تقوم مجموعة كبيرة من عمال نقل الفحم بفرز مخلفات المناجم يدويًا مع عائلاتهم، ثم ينقلون الفحم المستخرج على دراجات هوائية لمسافة تزيد عن 60 كيلومترًا (37 ميلًا) إلى السوق. [ 8 ] [ 9 ]  

التعامل مع نواتج الاحتراق

ينتج عن حرق نفايات الفحم عادةً سموم بيئية أكثر من الفحم عالي الطاقة. [ 2 ] يمكن للاحتراق الحديث في طبقة مميعة باستخدام الحجر الجيري للتحكم في الغازات الحمضية أن يخفض انبعاثات السموم إلى مستويات مقبولة، [ أ ] عن طريق تركيز السمية في رماد النفايات. فمقابل كل 100 طن من نفايات الفحم المحروقة، ينتج 85 طنًا من رماد النفايات (وهي نسخ أكثر سمية من الرماد المتطاير ورماد القاع ). [ 4 ] ومع ذلك، فإن هذا الرماد أكثر استقرارًا من النفايات، ويمكن ببساطة إعادة ضغطه في موقع المنجم مع تقليل خطر التسرب. كما يمكن استخدامه لمعادلة تصريفات المناجم الحمضية. [ 6 ]

تمت الموافقة على الرماد الناتج عن حرق نفايات الفحم كمصدر للرماد المتطاير من قبل إدارة الطرق السريعة في ولاية فرجينيا الغربية في عام 2019. [ 6 ]

استخدامات أخرى

وقد جرت بعض المحاولات لاستخدام مخلفات الفحم غير القابلة للاشتعال في إنتاج الخرسانة ، على غرار استخدام الرماد المتطاير . [ 10 ]

حسب الجغرافيا

الولايات المتحدة

في الولايات المتحدة، تراكمت معظم أكوام نفايات الفحم بين عامي 1900 و1970 عندما كانت تقنيات المعالجة أقل تطوراً. [ 11 ] ولدى الولايات المتحدة برنامج تفتيش طويل الأمد لهذه الأكوام. [ 12 ] وفي ولاية بنسلفانيا وحدها، تم تحديد أكثر من 770 كومة من هذا النوع. [ 13 ] ويوجد ما لا يقل عن 18 محطة لحرق نفايات الفحم في الولايات المتحدة ، [ 14 ] معظمها في ولاية بنسلفانيا.

يحرق مشروع غرانت تاون للطاقة في ولاية فرجينيا الغربية 530 ألف طن من مخلفات الفحم سنويًا، مما يسمح باستصلاح 30 فدانًا من الأراضي سنويًا. [ 6 ] ومع ذلك، تُثار انتقادات بشأن عدم ربحية المحطة وانبعاثاتها من غازات الاحتباس الحراري الناتجة عن حرق الفحم. وقد اقترحت المحطة، في خطوة أثارت جدلًا واسعًا، التحول إلى تعدين العملات المشفرة لتمويل المشروع. [ 15 ] ومن المتوقع أن يؤدي الاستبدال الأوسع للأسمنت برماد الفحم إلى خفض بصمتها الكربونية . [ 6 ]

أصل الكلمة

إن كلمة "gob" أو " goaf" التي تشير إلى مخلفات الفحم ذات أصل غير مؤكد، لكنها تعود إلى أكثر من 200 عام، أي قبل وقت طويل من اختراع اشتقاق خاطئ لها كاختصار عكسي لعبارة "نفايات البيتومين " على سبيل الدعابة "لتفسيرها". [ 16 ] [ 17 ]

الكوارث

في كارثة أبيرفان عام 1966 في ويلز، انهار كومة من مخلفات منجم فحم ، مما أدى إلى غمر مدرسة ومقتل 116 طفلاً و28 بالغاً. ومن الحوادث الأخرى المتعلقة بمخلفات الفحم: تسرب مخلفات الفحم في مقاطعة مارتن (الولايات المتحدة، 2000)، وتسرب رماد الفحم المتطاير من محطة كينغستون للوقود الأحفوري (الولايات المتحدة، 2008)، وتسرب مخلفات الفحم من منجم جبل أوبيد (كندا، 2013).

ملحوظات

  1. ↑ ينتج عن حرق الفحم المستعمل كمية أكبر من ثاني أكسيد الكربون مقارنةً بالفحم عالي الجودة. ولا تُسهم التقنيات الحالية (2013) في التخفيف من هذا الفرق بشكل فعّال.

مراجع

  1. ↑ فيكو، ب.؛ تورا، ب.؛ تود، م. (31 أكتوبر 2013). "مخلفات الفحم: المناولة، آثار التلوث، والاستخدام". في: أوزبورن، ديف (محرر). دليل الفحم: نحو إنتاج أنظف . المجلد  2. أكسفورد، المملكة المتحدة: وودهيد للنشر. الصفحات 63-84 . doi : 10.1533/9781782421177.1.63 . ISBN  978-1-78242-116-0.
  2. 1 2 3 4 "الفحم المهدر | شبكة العدالة في مجال الطاقة" . www.energyjustice.net . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2 أغسطس 2020 .
  3. ↑ كوالسكا، أرلينا؛ كوندراكا، مارتا؛ مينديكي، ماتشي جان (2012). "رسم خرائط التردد المنخفض جدًا وتصوير المقاومة الكهربائية للتكوينات الرباعية الملوثة بالقرب من موقع التخلص من نفايات الفحم "بانيفنيكي" (جنوب بولندا)" (ملف PDF) . مجلة Acta Geodynamica et Geromaterialia . 9 (4). الأكاديمية التشيكية للعلوم ، معهد بنية الصخور والميكانيكا: 473-480 . ResearchGate 259218387 .
  4. 1 2 3 باتيل، سونال (1 يوليو 2016). "معضلة مخلفات الفحم: حرق الفحم لتحقيق فوائد بيئية" . مجلة باور . تم الاطلاع عليه في 2 أغسطس 2020 .
  5. ↑ دوف، د.؛ دانيلز، و.؛ باريش، د. (1990). "أهمية الفطريات المحلية من نوع VAM في استصلاح أكوام مخلفات الفحم" (ملف PDF) . مجلة الجمعية الأمريكية للتعدين والاستصلاح . 1990 (1): 463-468 . doi : 10.21000/jasmr90010463 . ISSN 2328-8744 . 
  6. 1 2 3 4 5 باتيل، سونال (2 أغسطس 2021). "المسؤولية الملحوظة لطاقة مخلفات الفحم" . مجلة الطاقة .
  7. ↑ وودروف، د.؛ ماكنمارا، ل. (31 أكتوبر 2013). "معالجة مخلفات الفحم". في: أوزبورن، ديف (محرر). دليل الفحم: نحو إنتاج أنظف . المجلد 2. أكسفورد، المملكة المتحدة: وودهيد للنشر. الصفحات 529-559 . doi : 10.1533/9780857097309.2.529 . ISBN   978-0-85709-422-3.
  8. ↑ بيرس، فريد (15 مارس 2016). "التكلفة البشرية لجهود الهند لإنتاج المزيد من الفحم" . بيئة ييل 360. كلية ييل للبيئة. OCLC 427432124. تاريخ الاسترجاع: 2 أغسطس 2020 . 
  9. ↑ باي، سانديب؛ كار-ويلسون، سافانا (2018). التحول الكامل: الجانب الإنساني لثورة الطاقة المتجددة . كتب روكي ماونتن. ISBN 978-1-77160-248-8.
  10. ^ كانيدا مارتينيز، لورا. فرياس، مويسيس؛ المدينة المنورة، سيزار. دي روخاس، السيدة إيزابيل سانشيز؛ ريبوليدو، نوريا؛ سانشيز، خافيير (30 نوفمبر 2018). “تقييم نقل الكلوريد في مدافع الهاون الأسمنتية المخلوطة التي تحتوي على نفايات تعدين الفحم”. مواد البناء والتشييد . 190 : 200– 210. دوى : 10.1016/j.conbuildmat.2018.09.158 . عاصفة A569157868 . 
  11. ↑ "الفحم المهدر | شبكة العدالة في مجال الطاقة" . www.energyjustice.net . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2 أغسطس 2020 .
  12. ↑ إدارة إنفاذ قوانين التعدين والسلامة (أبريل 1976). دليل فحص مخلفات الفحم . المؤلف.
  13. ↑ "ما هي مخلفات الفحم؟" . arippa.org . كامب هيل، بنسلفانيا: رابطة منتجي الطاقة المستقلين في منطقة الأبلاش . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2 أغسطس 2020 .
  14. ↑ "مخلفات الفحم | رماد الفحم | منتج ثانوي لعمليات معالجة الفحم" . www.rpmsolve.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2 أغسطس 2020 .
  15. ↑ والدمان، سكوت (17 نوفمبر 2021). "محطة توليد طاقة تعمل بالفحم تناضل من أجل البقاء مفتوحة. قد تُثري مانشين" . أخبار E&E .
  16. ↑ فلافيل، كريستوفر؛ تيت، جولي؛ شاف، إيرين (27 مارس 2022). "كيف ساعد جو مانشين صناعة الفحم، وكسب الملايين" . صحيفة نيويورك تايمز . ISSN 0362-4331 . تاريخ الاسترجاع: 28 مارس 2022 . 
  17. ↑ للاطلاع على توثيق مبكر، انظر على سبيل المثال: باينز، تي إس، محرر (1878). "الفحم" . الموسوعة البريطانية . المجلد السادس ( الطبعة التاسعة). نيويورك: تشارلز سكريبنر وأولاده. ص 64. تُعرف المساحة التي أُزيلت منها كمية الفحم بالكامل في مناطق مختلفة باسم "المساحة الفارغة" أو "المساحة المهملة".