เทคโนโลยี นวัตกรรม สิ่งประดิษฐ์ วิศวกรรม เกษตรศาสตร์ >>

ถ่านหิน

เกิดจากการทับถมของซากพืช ซากสัตว์เป็นเวลาประมาณ 225–350 ล้านปี ซากเหล่านี้จะถูกแรงอัดเวลาทับถมอยู่ตามลุ่มน้ำ ก้นน้ำหรือปากแม่น้ำ ความดันบรรยากาศและแรงอัดเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของโลกทำให้เปลี่ยนแปลงไปเป็นหินพรุ (Peat) แล้วจึงกลายเป็นถ่านหินในที่สุด

ถ่านหินแบ่งตามปริมาณของคาร์บอนได้เป็น 4 ชนิด คือ

แอนทราไซด์ (Anthracite or Hard Coal) เป็นถ่านหินที่มีปริมาณคาร์บอนมากกว่า ร้อยละ 90 ขึ้นไป ความชื้นน้อย เปลวไฟสีน้ำเงินให้ความร้อนสูง มีควันและกลิ่นน้อยมาก เป็นถ่านหินคุณภาพสูง
บิทูมินัส (Bituminous or Soft Coal) เป็นถ่านหินที่มีปริมาณของคาร์บอนสูงถึง ร้อยละ 90 ความชื้นน้อยกว่าร้อยละ 15 ติดไฟง่าย เปลวไฟสีเหลืองมีควันมากและกลิ่นแรง เป็นถ่านหินคุณภาพปานกลาง
ซับบิทูมินัส (sub-bituminous) มีลักษณะสีน้ำตาลเข้มจนถึงดำ เนื้อถ่านหินจะมีความอ่อนตัวคล้ายขี้ผึ้ง ไม่แข็งมาก มีปริมาณคาร์บอนประมาณร้อยละ 71-77 และมีความชื้นประมาณร้อยละ 10-20 ถ่านหินประเภทนี้มีส่วนมากใช้เป็นเชื้อเพลิงในการผลิตกระแสไฟฟ้า หรือใช้ในอุตสาหกรรม
ลิกไนท์ (Lignite or Brown Coal) เป็นถ่านหินที่มีปริมาณของคาร์บอนประมาณร้อยละ 60 เป็นถ่านหินคุณภาพต่ำยังมีโครงสร้างของซากพืช ซากสัตว์ชัดเจนพอสมควร มีสารระเหิดและความชื้นสูง

การผลิตถ่านหิน

การผลิตถ่านหินหรือการนำถ่านหินที่สำรวจพบขึ้นมาใช้ประโยชน์ ก็คือการทำเหมืองนั่นเอง การทำเหมืองถ่านหินโดยทั่วไปจะมี 2 ประเภท คือ

การทำเหมืองเปิด (Open Pit Mine) เป็นการทำเหมืองโดยการเปิดหน้าดินที่ปิดทับชั้นถ่านหินอยู่ออกไปแล้วตักถ่านหินขึ้นมาใช้ประโยชน์ ซึ่งเป็นวิธีการที่ง่ายที่สุดและต้นทุนต่ำสุดของการทำเหมืองแร่ มักใช้กับแหล่งถ่านหินตื้นๆ หรือลึกไม่มากนัก ความลึกของบ่อเหมืองขึ้นอยู่กับขนาดของพื้นที่และความคุ้มค่าต่อการลงทุนเหมืองประเภทนี้มีตั้งแต่ระดับผิวดินจนถึงระดับลึก 500 เมตร จากผิวดินเป็นต้น
การทำเหมืองใต้ดิน (Underground Coal Mine) ในบริเวณที่ชั้นถ่านหินอยู่ในระดับลึกมากไม่สามารถทำเป็นเหมืองเปิดได้อาจต้องทำเป็นเหมืองใต้ดินโดยการขุดอุโมงค์ลงไปใต้ดินเพื่อใช้เป็นเครื่องมือชนิดพิเศษขุดตักและลำเลียงถ่านหินขึ้นมาโดยใช้สายพาน การทำเหมืองถ่านหินใต้ดินเป็นการทำเหมืองที่ต้องลงทุนสูงต้องมีการวางแผนที่รัดกุมที่สุดเพื่อป้องกันอันตรายจากการระเบิดในเหมืองเนื่องจากการสะสมตัวของก๊าซในชั้นถ่านหินเองและการถล่มของชั้นหิน เป็นต้น จึงต้องมีการศึกษาธรณีวิทยาและธรณีวิศวกรรมของพื้นที่นั้นๆ อย่างละเอียด

นอกจากการทำเหมืองถ่านหินแล้ว ในปัจจุบันได้มีการศึกษาวิจัยในด้านต่างๆ มากมายเพื่อลดผลกระทบจากการพัฒนาใช้ประโยชน์ถ่านหิน เช่น การแปรสภาพถ่านหินเป็นก๊าซ (Coal Gasification) การทำถ่านหินผงผสมน้ำ (Coal Liquid Mixture) เพื่อลดมลภาวะและเพิ่มความสะดวกต่อการขนส่ง และการนำก๊าซมีเทนที่มีอยู่ในถ่านหินมาใช้เป็นเชื้อเพลิง เป็นต้น

การใช้ประโยชน์ถ่านหิน

ถ่านหินส่วนใหญ่จะถูกนำมาใช้ให้เกิดประโยชน์โดยตรง คือ การใช้เป็นเชื้อเพลิงในการผลิตกระแสไฟฟ้าและในอุตสาหกรรมต่าง ๆ เช่น อุตสาหกรรมการถลุงโลหะ การผลิตปูนซีเมนต์ อุตสาหกรรมอาหาร เป็นต้น ยังมีการใช้ถ่านหินเป็นแหล่งวัตถุดิบเพื่อผลิตเป็นผลิตภัณฑ์ อีกหลายอย่างเช่น การนำมาผลิตเป็นถ่านโค้กเทียม ถ่านกัมมันต์ ปุ๋ยยูเรีย หรือการนำมาสกัดเอาน้ำมันดิบ เป็นต้น