เชื้อเพลิงซากดึกดำบรรพ์ หมาย
ถึงเชื้อเพลิงที่เปลี่ยนสภาพมาจากสิ่งมีชีวิตในยุคต่าง ๆ
โดยกระบวนการทางธรณีวิทยาและธรณีเคมี เช่น น้ำมัน แก๊สธรรมชาติ ถ่านหิน หินน้ำมัน
เชื้อเพลิงซากดึกดำบรรพ์ หมาย
ถึงเชื้อเพลิงที่เปลี่ยนสภาพมาจากสิ่งมีชีวิตในยุคต่าง ๆ
โดยกระบวนการทางธรณีวิทยาและธรณีเคมี เช่น น้ำมัน แก๊สธรรมชาติ ถ่านหิน หินน้ำมัน
รูปที่ 1 เหมืองถ่านหิน
มาจาก : https://sites.google.com/site/onepiece280941/_/rsrc/1517471486336/home/haelng-khxng-thanhin-tang-thi-phb-ni-prathesthiy/16.jpg
 |
| รูปที่ 1 เหมืองถ่านหิน
มาจาก : https://sites.google.com/site/onepiece280941/_/rsrc/1517471486336/home/haelng-khxng-thanhin-tang-thi-phb-ni-prathesthiy/16.jpg
|
ลักษณะทั่วไปของถ่านหิน
- เป็นหินตะกอนที่เกิดมาจากซากพืช
- มีลักษณะแข็งแต่เปราะ
- มีสีน้ำตาลไปจนถึงสีดำ
- มีทั้งชนิดผิวมันและผิวด้าน
- มีองค์ประกอบหลักเป็นธาตุคาร์บอน และธาตุอื่น ๆ เช่น ไฮโดรเจน ออกซิเจน ไนโตรเจนและกำมะถัน
การเกิดถ่านหิน
พืชในยุคโบราณเมื่อตายลงแล้วเกิดการทับถมและเน่าเปื่อยผุพังอยู่ใต้แหล่งน้ำและโคลนตม เมื่อเกิดการเปลี่ยนแปลงของผิวโลก เช่น แผ่นดินไหว หรือภูเขาไฟระเบิด ซากพืชเหล่านี้ซึ่งอยู่ในภาวะที่ขาดออกซิเจนหรือมีออกซิเจนจำกัดจะเกิดการย่อยสลายอย่างช้า ๆ โครงสร้างของพืชซึ่งประกอบด้วยเซลลูโลส น้ำ และลิกนิน ซึ่งมีธาตุองค์ประกอบเป็นคาร์บอน ไฮโดรเจน และออกซิเจน เมื่อถูกย่อยสลายให้มีขนาดโมเลกุลเล็กลง คาร์บอนจะเปลี่ยนแปลงเป็นสารประกอบอินทรีย์ที่มีปริมาณคาร์บอนตั้งแต่ร้อยละ 50 โดยมวล หรือมากกว่าร้อยละ 70 โดยปริมาตร ส่วนไฮโดรเจนและออกซิเจนจะเกิดเป็นสารประกอบอื่นแยกออกไป
วีดีโอการกำเนิดถ่านหิน
มาจาก : https://www.youtube.com/watch?v=UFrgeOgimOc
 |
| รูปที่ 2 ลักษณะและการเกิดของถ่านหินชนิดต่าง ๆ มาจาก : http://www.vcharkarn.com/lesson/1462 |
ประเภทของถ่านหิน
1. พีต (Peat)
 |
| รูปที่ 3 พีต (Peat)
มาจาก : https://cdn.shopify.com/s/files/1/0008/8968/4021/products/Peat_Moss_1000_x700.jpg?v=1527720258
|
พีต เป็นถ่านหินในขั้นเริ่มต้นของกระบวนการเกิดถ่านหิน ซากพืชบางส่วนยังสลายตัวไม่หมดและมีลักษณะให้เห็นเป็นลำต้น กิ่งหรือใบ มีสีน้ำตาลจนถึงสีดำ มีความชื้นสูงสารประกอบที่เกิดขึ้นมีปริมาณออกซิเจนสูงและมีปริมาณคาร์บอนต่ำ เมื่อนำพีตมาเป็นเชื้อเพลิงจึงต้องผ่านกระบวนการไล่ความชื้นหรือทำให้แห้งก่อน ความร้อนที่ได้จากการเผาพีตจะสูงกว่าที่ได้จากไม้ จึงนำมาใช้เป็นเชื้อเพลิงเพื่อการให้ความร้อนในบ้านและผลิตไฟฟ้า ข้อดีของพีตคือมีปริมาณร้อยละของกำมะถันต่ำกว่าน้ำมันและถ่านหินชนิดอื่นๆ
2. ลิกไนต์ (Lignite)
 |
| รูปที่ 4 ลิกไนต์ (Lignite)
มาจาก : https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/27/Sample_of_jet_2013.JPG/1200px-Sample_of_jet_2013.JPG
|
ลิกไนต์ หรือถ่านหินสีน้ำตาล เป็นถ่านหินที่มีซากพืชเหลืออยู่เล็กน้อย ลักษณะเนื้อเหนียวและผิวด้าน มีปริมาณออกซิเจนและความชื้นต่ำแต่มีปริมาณคาร์บอนสูงกว่าพีตเมื่อติดไฟมีควันและเถ้าถ่านมาก ลิกไนต์ใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับให้ความร้อนและใช้เพื่อการผลิตกระแสไฟฟ้า
3. ซับบิทูมินัส (Sub-bituminous)
 |
| รูปที่ 5 ซับบิทูมินัส (Sub-bituminous) มาจาก : https://3.imimg.com/data3/FJ/AF/MY-1741745/sub-bituminous-coal-250x250.jpg |
ซับบิทูนัส เป็นถ่านหินที่เกิดนานกว่าลิกไนต์ มีสีน้ำตาลจนถึงสีดำ ลักษณะผิวมีทั้งผิวด้านและเป็นมัน มีทั้งเนื้ออ่อนร่วนและแข็ง มีปริมาณออกซิเจนและความชื้นต่ำ แต่มีปริมาณคาร์บอนสูงกว่าลิกไนต์ ใช้เป็นแหล่งพลังงานสำหรับผลิตกระแสไฟฟ้าและงานอุตสาหกรรม
4. บิทูมินัส (Bituminous)
 |
| รูปที่ 6 บิทูมินัส (Bituminous)มาจาก : https://images-na.ssl-images-amazon.com/images/I/71HKWa7dXsL._SX425_.jpg |
บิทูมินัส เป็นถ่านหินที่เกิดนานกว่าซับบิทูมินัส มีเนื้อแน่นและแข็ง มีทั้งสีน้ำตาลจนถึงสีดำ มีปริมาณออกซิเจนและความชื้นต่ำแต่มีปริมาณคาร์บอนสูงกว่าซับบิทูมินัส ใช้เป็นเชื้อเพลิงในการถลุงโลหะและนำมาใช้เป็นวัตถุดิบเพื่อเปลี่ยนเป็นเชื้อเพลิงเคมีอื่นๆ ได้
5. แอนทราไซต์ (Anthracite)
 |
| รูปที่ 7 แอนทราไซต์ (Anthracite) มาจาก : http://www.tech-faq.com/wp-content/uploads/2010/12/anthracite-coal.jpeg |
ปริมาณร้อยละของธาตุองค์ประกอบในถ่านหินชนิดต่างๆ เมื่อเทียบกับไม้แสดงในตาราง 1
ชนิดของสาร
|
ปริมาณขององค์ประกอบ (ร้อยละโดยมวล)
|
|||||
C
|
H
|
O
|
N
|
S
|
ความชื้น
|
|
ไม้
|
50
|
6
|
43
|
1
|
-
|
*
|
พีต
|
50 – 60
|
5 – 6
|
35 – 40
|
2
|
1
|
75 – 80
|
ลิกไนต์
|
60 – 75
|
5 – 6
|
20 – 30
|
1
|
1
|
50 – 70
|
ซับบิทูมินัส
|
75 – 80
|
5 – 6
|
15 – 20
|
1
|
1
|
25 – 30
|
บิทูมินัส
|
80 – 90
|
4 – 6
|
10 – 15
|
1
|
5
|
5 – 10
|
แอนทราไซต์
|
90 – 98
|
2 – 3
|
2 – 3
|
1
|
1
|
2 – 5
|
การใช้ประโยชน์จากถ่านหิน
แหล่งที่ผลิตถ่านหินมากที่สุดในประเทศไทย คือ เหมืองแม่เมาะ จังหวัดลำปาง |
| รูปที่ 8 ปริมาณร้อยละของกระแสไฟฟ้าทั่วโลกที่ผลิตจากเชื้อเพลิงชนิดต่าง ๆ |
ถ่านหินที่พบส่วนใหญ่เป็นลิกไนต์และซับบิทูมินัส ซึ่งมีคุณภาพอยู่ในเกณฑ์ต่ำ ให้ปริมาณพลังงานความร้อนไม่สูงมากนัก นอกจากจะใช้ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิงแล้ว ยังนำมาทำถ่านกัมมันต์เพื่อใช้เป็นสารดูดซับกลิ่นในเครื่องกรองน้ำ กรองอากาศหรือในเครื่องใช้ต่างๆ ทำคาร์บอนไฟเบอร์ซึ่งเป็นวัสดุที่มีความแข็งแกร่งแต่น้ำหนักเบาสำหรับใช้ทำอุปกรณ์กีฬา เช่น ด้ามไม้กอล์ฟ ไม้แบดมินตัน ไม้เทนนิส
ผลกระทบจากการใช้ถ่านหิน
การใช้ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิงโดยตรงจะได้ผลิตภัณฑ์ทั้งในรูปแก๊สซึ่งเป็นออกไซด์ของธาตุที่เป็นองค์ประกอบในถ่านหินและเถ้าถ่าน แก๊สเหล่านี้ได้แก่
คาร์บอนไดออกไซด์ เป็นสาเหตุของการเกิดภาวะเรือนกระจก
คาร์บอนมอนอกไซด์ เป็นแก๊สที่ไม่มีกลิ่นและไม่มีสีถ้าสูดดมเข้าไปจะทำให้เกิดอาการมึนงง คลื่นไส้ อาจทำให้หมดสติหรือถึงตายได้
ไนโตรเจนไดออกไซด์และซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ทำให้เกิดการระคายเคืองต่อระบบทางเดินหายใจและปอด เป็นสาเหตุสำคัญของภาวะมลพิษในอากาศ เกิดฝนกรดซึ่งทำให้น้ำในแหล่งน้ำต่างๆ มีความเป็นกรดสูงขึ้น ส่งผลต่อการเจริญเติบโตของทั้งพืชและสัตว์
ของเสียที่เป็นฝุ่นหรือเถ้าถ่านจะมีพวกโลหะต่างๆ ปนออกมาด้วย ถ้ากำจัดไม่ถูกต้องจะเกิดผลเสียต่อสิ่งมีชีวิตและสภาพแวดล้อม เถ้าพวกนี้อาจกำจัดโดยนำมาผสมกับซีเมนต์เพื่อใช้ในการก่อสร้าง ใช้ถมถนนหรือนำไปผ่านกระบวนการเพื่อแยกโลหะออกมาใช้ประโยชน์ สำหรับฝุ่นที่เกิดขึ้นถ้าไม่มีกระบวนการกำจัดที่ดีจะฟุ้งกระจายไปในบรรยากาศ ปัจจุบันมีอุปกรณ์ที่มีประสิทธิภาพซึ่งใช้หลักการทางไฟฟ้าสถิตช่วยในการจับฝุ่นเอาไว้
การลดผลกระทบที่เกิดขึ้นจาก ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ทำได้โดยกำจัดกำมะถันออกไปก่อนการเผาไหม้ วิธีนี้นอกจากจะกำจัดกำมะถันแล้ว สารส่วนน้อยที่เป็นพิษ เช่น ปรอด ยังถูกกำจัดออกไปได้ด้วย ข้อเสียของการกำจัดโดยวิธีนี้คือทำให้เกิดการสูญเสียสารประกอบอินทรีย์ที่มีประโยชน์ไปด้วย การกำจัดอีกวิธีหนึ่งซึ่งเป็นการกำจัดหลังการเผาไหม้ โดยการฉีดหรือพ่นหินปูนเข้าไปในเตาเผาที่มีอุณหภูมิสูง หินปูนจะสลายตัวได้เป็นแคลเซียมออกไซต์ ซึ่งเมื่อทำปฏิกิริยากับแก๊สซัลเฟอร์ไดออกไซด์ จะได้สารประกอบของแคลเซียมซัลไฟต์ เป็นวิธีที่ลงทุนถูกกว่าและนิยมนำมาใช้
แบบทดสอบ เรื่อง ถ่านหิน
Categories: เชื้อเพลิงซากดึกดำบรรพ์และผลิตภัณฑ์
น่าสนใจมากค่ะ ขอบคุณสำหรับข้อมูลดีๆในการหาความรู้น่ะค่ะ
ตอบลบ