วิทยาศาสตร์ ดาราศาสตร์ ฟิสิกส์ เคมี ชีววิทยา >>

ผลกระทบจากการใช้ถ่านหิน

การนำถ่านหินมาใช้ประโยชน์ ดังที่ได้กล่าวไปแล้วว่าส่วนใหญ่จะถูกนำไปใช้เป็นเชื้อเพลิงเพื่อการผลิตกระแสไฟฟ้าและในอุตสาหกรรมต่างๆ ถ่านหินเมื่อถูกทำให้เกิดการเผาไหม้จะปล่อยก๊าซต่างๆ ที่เป็นมลพิษทางอากาศ ทั้งที่อยู่ในรูปของละอองธุลี (particulate matters) และอยู่ในรูปของออกไซด์ของก๊าซต่างๆ มากมายเช่น ซัลเฟอร์ออกไซด์ (SO2) ไนโตรเจนออกไซด์ (NOx) เป็นต้น อันเป็นสาเหตุให้เกิดปรากฏการณ์ต่างๆ ที่ส่งผลโดยตรงต่อมนุษย์และบรรยากาศของโลก เช่น การเกิดฝนกรด ปรากฏการณ์ก๊าซเรือนกระจก เป็นต้น

ภาวะฝนกรด (acid rain) เชื้อเพลิงซากดึกดำบรรพ์ทุกชนิดรวมทั้งถ่านหิน เมื่อมีการเผาไหม้จะมีการปล่อยก๊าซจำพวก ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ และ ไนตรัสออกไซด์ ออกสู่ชั้นบรรยากาศ เมื่อก๊าซเหล่านี้เกิดปฏิกิริยาเคมีกับโมเลกุลของไอน้ำและออกซิเจนในอากาศจะกลาย เป็นกรดซัลฟิวริก (h1SO4) และกรดไนทริก (h1NO3) ซึ่งจะเกาะตัวเข้ากับโมเลกุลของฝน ฝุ่นหรือหิมะ แล้วตกลงสู่พื้นโลก

ปรากฏการณ์ก๊าซเรือนกระจก (greenhouse effect) การเผาไหม้ของพวกเชื้อเพลิงซากดึกดำบรรพ์ทุกชนิดนอกจากจะมีการปล่อยก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์และไนตรัสออกไซด์แล้วยังมีก๊าซจำพวกคาร์บอนไดออกไซด์ มีเทน และโอโซน ถูกปล่อยออกมาด้วย ซึ่งก๊าซเหล่านี้เป็นสาเหตุหลักของการเกิดภาวะโลกร้อน (global warming) ผ่านทางปรากฏการณ์ก๊าซเรือนกระจก โดยเฉพาะอย่างยิ่งคาร์บอนไดออกไซด์ซึ่งถูกปล่อยออกสู่ชั้นบรรยากาศโลกประมาณ 6 พันล้านตันต่อปี (The Environment Literacy Council. 2004. On-line) ปรากฏการณ์เหล่านี้เกิดขึ้นเพราะเมื่อแสงจากดวงอาทิตย์แผ่รังสีลงมายังโลกในรูปของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งเป็นคลื่นสั้นจะสามารถทะลุผ่านชั้นบรรยากาศของโลกมาได้ ทำให้พื้นผิวทุกส่วนของโลกดูดซับเอาพลังงานจากการแผ่รังสีนี้ไว้ แต่ในขณะที่พื้นผิวของโลกมีการคายความร้อนออกมาจะอยู่ในรูปของพลังงานความร้อนซึ่งเป็นคลื่นยาว ทำให้โมเลกุลของก๊าซต่างๆ รวมถึงโมเลกุลของไอน้ำซึ่งมีอยู่ในชั้นบรรยากาศ จะดูดซับเอาพลังงานความร้อนที่โลกปล่อยออกมาไว้ ทำให้ความร้อนไม่สามารถออกไปสู่นอกชั้นบรรยากาศของโลกได้ จึงทำให้อุณหภูมิของโลกร้อนขึ้น

หมอกควัน (smog) เป็นปัญหาทางด้านสภาพอากาศที่มักเกิดขึ้นในแหล่งชุมชน ซึ่งเกิดจากปฏิกิริยาเคมีระหว่างสารมลพิษต่างๆ ที่มีอยู่ในอากาศกับแสงอาทิตย์ก่อให้เกิดเป็นลักษณะของหมอกควันซึ่งสามารถแบ่งเป็น 2 ชนิด คือ

หมอกควันแบบซัลฟิวรัส (sulfurous smog) หรือที่เรียกว่าหมอกเทา (gray-air smog) เป็นหมอกควันที่พบมากในบรรดาเมืองอุตสาหกรรมที่มีสภาพอากาศหนาวและมีความชื้นสูง เช่น นิวยอร์ก ลอนดอน เป็นต้น สาเหตุมาจากโรงงานอุตสาหกรรมต่างๆ มีการใช้ถ่านหินหรือเชื้อเพลิงซากดึกดำบรรพ์อื่นๆ เป็นเชื้อเพลิง แล้วมีการปล่อยของเสียทั้งพวกอนุภาคและก๊าซต่างๆ ออกมาโดยเฉพาะพวกก๊าซซัลเฟอร์ออกไซด์ หมอกควันประเภทนี้จะยิ่งเห็นได้ชัดเจนมากในช่วงฤดูหนาว เพราะมีการใช้เชื้อเพลิงมากขึ้นและเป็นช่วงที่มีความชื้นสูง

หมอกควันแบบโฟโตเคมิเคิล (photochemical smog) หรือที่เรียกว่าหมอกน้ำตาล (brown-air smog) เป็นหมอกควันที่เกิดจากการปล่อยมลพิษจากเครื่องยนต์ต่างๆ หรือโรงไฟฟ้า ซึ่งส่วนใหญ่จะเป็นพวกก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ ไนโตรเจนออกไซด์ และพวกไฮโดร คาร์บอนต่างๆ เมื่อก๊าซเหล่านี้เกิดปฏิกิริยาเคมีกับแสงอาทิตย์ จะก่อให้เกิดมลพิษได้แก่ โอโซน (ozone) เป็นต้น หมอกควันลักษณะนี้มักเกิดในพื้นที่ที่มีสภาพอากาศอบอุ่นถึงแห้ง