ካርቦን, ሃይድሮጂን እና ኦክሲጅን ከ 95% በላይ የሚይዘው በከሰል ውስጥ ዋናው የኦርጋኒክ ቁስ አካል ናቸው; ጥልቀት ያለው ውህደት, የካርቦን ይዘት ከፍ ያለ ሲሆን የሃይድሮጅን እና የኦክስጂን ይዘት ይቀንሳል. ካርቦን እና ሃይድሮጂን በከሰል ማቃጠል ጊዜ ሙቀትን የሚያመነጩ ንጥረ ነገሮች ናቸው, እና ኦክስጅን ደግሞ ለቃጠሎ የሚደግፍ አካል ነው. የድንጋይ ከሰል ሲቃጠል ናይትሮጅን ሙቀትን አያመነጭም, ነገር ግን በከፍተኛ ሙቀት ወደ ናይትሮጅን ኦክሳይድ እና አሞኒያ ይለወጣል, እና በነጻ ሁኔታ ውስጥ ይጣላል. ሰልፈር, ፎስፈረስ, ፍሎራይን, ክሎሪን እና አርሴኒክ በከሰል ውስጥ ጎጂ የሆኑ ንጥረ ነገሮች ናቸው, ከእነዚህም ውስጥ ሰልፈር በጣም አስፈላጊ ነው. የድንጋይ ከሰል በሚቃጠልበት ጊዜ አብዛኛው ሰልፈር ወደ ሰልፈር ዳይኦክሳይድ (SO2) ኦክሳይድ ይደረግበታል, ይህም በጭስ ማውጫ ጋዝ ይወጣል, ከባቢ አየርን ይበክላል, የእንስሳትን እና የእፅዋትን እድገትን እና የሰውን ጤና አደጋ ላይ ይጥላል እና የብረት እቃዎችን ይበላሻል; ከፍተኛ የሰልፈር ይዘት ያለው የድንጋይ ከሰል በብረታ ብረት ውስጥ ጥቅም ላይ ሲውል የኮክ እና የአረብ ብረት ጥራት ላይም ተጽዕኖ ያሳድራል። ስለዚህ የ "ሰልፈር" ይዘት የድንጋይ ከሰል ጥራትን ለመገምገም አስፈላጊ ከሆኑት ጠቋሚዎች አንዱ ነው.

ከድንጋይ ከሰል ውስጥ በተወሰነ የሙቀት መጠን እና ሁኔታዎች ውስጥ ኦርጋኒክ ቁስ መበስበስ የሚያመጣው ተቀጣጣይ ጋዝ "ተለዋዋጭ" ይባላል, እሱም ከተለያዩ ሃይድሮካርቦኖች, ሃይድሮጂን, ካርቦን ሞኖክሳይድ እና ሌሎች ውህዶች የተዋቀረ ድብልቅ ጋዝ ነው. ተለዋዋጭነት ዋናው የድንጋይ ከሰል ጥራት መረጃ ጠቋሚ ነው, ይህም የድንጋይ ከሰል ማቀነባበሪያ እና አጠቃቀም መንገዶችን እና የቴክኖሎጂ ሁኔታዎችን ለመወሰን ጠቃሚ የማጣቀሻ ሚና ይጫወታል. ዝቅተኛ የቅንጅት ዲግሪ ያለው የድንጋይ ከሰል የበለጠ ተለዋዋጭ ጉዳይ አለው። የማቃጠያ ሁኔታዎች ተገቢ ካልሆኑ, ከፍተኛ ተለዋዋጭ ይዘት ያለው የድንጋይ ከሰል በቀላሉ የማይቃጠሉ የካርቦን ቅንጣቶችን በማቃጠል, በተለምዶ "ጥቁር ጭስ" በመባል ይታወቃል; እና እንደ ካርቦን ሞኖክሳይድ፣ polycyclic aromatic hydrocarbons እና aldehydes ያሉ ተጨማሪ በካይ ያመርታሉ፣ እና የሙቀት ቅልጥፍና ይቀንሳል። ስለዚህ ተስማሚ የማቃጠያ ሁኔታዎች እና መሳሪያዎች በተለዋዋጭ የድንጋይ ከሰል መሰረት መምረጥ አለባቸው.

በከሰል ውስጥ በዋነኛነት በውሃ እና በማዕድን ውስጥ ጥቂት የማይባሉ ንጥረ ነገሮች አሉ እና የእነሱ መኖር የድንጋይ ከሰል ጥራት እና አጠቃቀም ዋጋን ይቀንሳል። ማዕድናት እንደ ሰልፋይድ, ሰልፌት እና ካርቦኔት ያሉ በከሰል ውስጥ ዋና ዋና ቆሻሻዎች ናቸው, አብዛኛዎቹ ጎጂ ክፍሎች ናቸው.

"እርጥበት" በከሰል ድንጋይ ሂደት እና አጠቃቀም ላይ ትልቅ ተጽእኖ አለው. ውሃ በሚቃጠልበት ጊዜ ወደ እንፋሎት በሚቀየርበት ጊዜ ሙቀትን ስለሚስብ የድንጋይ ከሰል ያለውን የካሎሪክ እሴት ይቀንሳል. በከሰል ውስጥ ያለው እርጥበት ወደ ውጫዊ እርጥበት እና ውስጣዊ እርጥበት ሊከፋፈል ይችላል, እና ውስጣዊ እርጥበት በአጠቃላይ የድንጋይ ከሰል ጥራትን ለመገምገም እንደ ኢንዴክስ ጥቅም ላይ ይውላል. ዝቅተኛው የመዋሃድ ደረጃ, የድንጋይ ከሰል ውስጣዊ ገጽታ የበለጠ እና የእርጥበት መጠን ይጨምራል.

"አመድ" የድንጋይ ከሰል ሙሉ በሙሉ ከተቃጠለ በኋላ የሚቀረው ጠንካራ ቅሪት ነው, እና ጠቃሚ የድንጋይ ከሰል ጥራት ጠቋሚ ነው. አመድ በዋነኝነት የሚመጣው ከድንጋይ ከሰል ውስጥ ከሚገኙ የማይቃጠሉ ማዕድናት ነው። ማዕድኑ በሚቃጠልበት ጊዜ ሙቀትን መሳብ አለበት, እና ከፍተኛ መጠን ያለው ጥፍጥ ሙቀትን ያስወግዳል, ስለዚህ አመድ ከፍ ባለ መጠን የከሰል ማቃጠል የሙቀት መጠን ይቀንሳል; ብዙ አመድ፣ በከሰል ቃጠሎ የሚመረተው አመድ እየጨመረ ይሄዳል፣ እና የበለጠ የዝንብ አመድ ይለቀቃል። በአጠቃላይ ከፍተኛ ጥራት ያለው የድንጋይ ከሰል እና ንጹህ የድንጋይ ከሰል አመድ ይዘት በአንጻራዊ ሁኔታ ዝቅተኛ ነው [1].

የድንጋይ ከሰል በሁሉም አህጉራት እና ውቅያኖስ ደሴቶች ውስጥ ይሰራጫል, ነገር ግን በዓለም ላይ ያለው የድንጋይ ከሰል ስርጭት በጣም ያልተስተካከለ ነው, እና በተለያዩ አገሮች ውስጥ ያለው የድንጋይ ከሰል ክምችትም በጣም የተለያየ ነው. ቻይና፣ ዩናይትድ ስቴትስ፣ ሩሲያ እና ጀርመን በከሰል ክምችት የበለፀጉ ሲሆኑ በአለም ላይም ዋና የድንጋይ ከሰል አምራች ሀገራት ሲሆኑ ከእነዚህም መካከል ቻይና በአለም ከፍተኛ የከሰል ምርት የምታገኝ ሀገር ነች። የቻይና የድንጋይ ከሰል ሃብቶች ከአሜሪካ፣ ሩሲያ እና አውስትራሊያ ቀጥለው በዓለም ግንባር ቀደም ናቸው።

የድንጋይ ከሰል ጠቃሚ ቦታ በዘይት ቢተካም, ለረጅም ጊዜ, በዘይት ቀስ በቀስ በመሟጠጡ ምክንያት ማሽቆልቆሉ የማይቀር ነው. የድንጋይ ከሰል ከፍተኛ ክምችት እና የሳይንስ እና ቴክኖሎጂ ፈጣን እድገት በመኖሩ አዳዲስ ቴክኖሎጂዎች እንደ የድንጋይ ከሰል ጋዝ ብስለት እና በስፋት ጥቅም ላይ ውለዋል.

እንደ የተለያዩ ኦሪጅናል ቁሶች እና የድንጋይ ከሰል አፈጣጠር ሁኔታዎች ፣ የድንጋይ ከሰል በተፈጥሮ ውስጥ በሦስት ምድቦች ማለትም humus ከሰል ፣ ቀሪ humus ከሰል እና ሳፕሮፔሊክ ከሰል ሊከፈል ይችላል።

ቻይና በዓለም ላይ የድንጋይ ከሰል በመጠቀም የመጀመሪያዋ ሀገር ነች። በሊያኦኒንግ ግዛት በ Xinle ጥንታዊ የባህል ቦታ የድንጋይ ከሰል የተሰሩ የእጅ ስራዎች የተገኙ ሲሆን የከሰል ኬኮችም በሄናን ግዛት ጎንጊ ከተማ ተገኝተዋል።

በሻን ሃይ ጂንግ የድንጋይ ከሰል የድንጋይ ኒኢ ተብሎ የሚጠራ ሲሆን በዌይ እና ጂን ስርወ መንግስት ደግሞ የድንጋይ ከሰል ግራፋይት ወይም ካርቦኒፌረስ ይባላል። የድንጋይ ከሰል ስም ለመጀመሪያ ጊዜ በ Compendium of Materia Medica በሊ ሺዠን በሚንግ ሥርወ መንግሥት ጥቅም ላይ ውሏል።

ግሪክ እና የጥንቷ ሮም ቀደም ሲል የድንጋይ ከሰል የሚጠቀሙ አገሮችም ነበሩ። ግሪካዊው ምሁር ቴዎፍራስቶስ በ300 ዓክልበ ገደማ የድንጋይ ከሰል ምንነት እና አመጣጥ መዝግቦ የነበረውን የድንጋይ ታሪክ ጽፏል። የጥንቷ ሮም ከ 2000 ዓመታት በፊት ለማሞቅ የድንጋይ ከሰል መጠቀም ጀመረ.

የድንጋይ ከሰል እጅግ በጣም ወፍራም የሆነ ጥቁር የ humus ንብርብር ነው ፣ በእጽዋት ቅርንጫፎች እና ሥሮች ለብዙ ሚሊዮን ዓመታት መሬት ላይ ተከማች። የምድርን ቅርፊት በመለወጥ ምክንያት ያለማቋረጥ ከመሬት በታች ተቀብሮ ለረጅም ጊዜ ከአየር ተለይቷል እና ከተከታታይ ውስብስብ አካላዊ እና ኬሚካላዊ ለውጦች በኋላ በከፍተኛ ሙቀት እና ከፍተኛ ጫና ውስጥ ጥቁር ተቀጣጣይ sedimentary ዓለት ይፈጥራል, የድንጋይ ከሰል ምስረታ ሂደት ነው.

በከሰል ማዕድን ማውጫ ውስጥ ያለው የድንጋይ ከሰል ስፌት ውፍረት ከቅርፊቱ ውድቀት ፍጥነት ጋር የተያያዘ ነው እና በዚህ አካባቢ ውስጥ የእጽዋት ክምችት ይቀራል። የምድር ሽፋኑ በፍጥነት እየወደቀ ነው, እና የእጽዋቱ ቅሪት ወፍራም ነው, ስለዚህ በዚህ የከሰል ማዕድን ማውጫ ውስጥ ያለው የድንጋይ ከሰል ስፌት ወፍራም ነው. በተቃራኒው የምድር ሽፋኑ ቀስ በቀስ እየወደቀ ነው, እና የእጽዋቱ ቅሪት ቀጭን ነው, ስለዚህ በዚህ የከሰል ማዕድን ማውጫ ውስጥ ያለው የድንጋይ ከሰል ስፌት ቀጭን ነው. የምድር ንጣፍ በቴክቶኒክ እንቅስቃሴ ምክንያት የመጀመሪያዎቹ አግድም የድንጋይ ከሰል ስፌቶች ተጣጥፈው ተሰባብረዋል። አንዳንድ የድንጋይ ከሰል ስፌቶች ከመሬት በታች ጠልቀው ይቀበራሉ, ሌሎች ደግሞ ወደ ላይ ይወጣሉ, አልፎ ተርፎም መሬት ላይ ይጋለጣሉ, ይህም በሰዎች በቀላሉ ሊገኝ ይችላል. በተጨማሪም አንዳንድ የድንጋይ ከሰል ስፌቶች በአንፃራዊነት ቀጫጭን እና በአካባቢው ትንሽ ናቸው, ስለዚህ የማዕድን ዋጋ የለም, እና የድንጋይ ከሰል አፈጣጠርን በተመለከተ ምንም የተሻሻለ መግለጫ የለም.

የድንጋይ ከሰል በዚህ መንገድ ይፈጠራል? አንዳንድ ኤግዚቢሽኖች የበለጠ ተጠንተው መወያየት አለባቸው ወይ? አንድ ትልቅ የድንጋይ ከሰል ማዕድን ወፍራም የድንጋይ ከሰል ስፌት እና ጥሩ ጥራት ያለው የድንጋይ ከሰል አለው, ነገር ግን በአጠቃላይ አካባቢው በጣም ትልቅ አይደለም. ለብዙ ሚሊዮኖች አመታት የተፈጥሮ ቅጠሎች እና የእፅዋት ሥሮች ክምችት ከሆነ, አካባቢው በጣም ትልቅ መሆን አለበት. ደኖች እና የሣር ሜዳዎች በጥንት ጊዜ በምድር ላይ በሁሉም ቦታ ስለነበሩ, ከመሬት በታች በሁሉም ቦታ የድንጋይ ከሰል ክምችት ሊኖር ይገባል; የድንጋይ ከሰል ስፌት የግድ በጣም ወፍራም አይደለም, ምክንያቱም የእጽዋት ቅጠሎች እና ሥሮች ወደ humus ይበሰብሳሉ, ይህም በእጽዋት ይጠመዳል. ከተደጋገመ በመጨረሻ ከመሬት በታች ሲቀበር ያን ያህል ትኩረት አይሰጥም, እና በአፈር ንብርብር እና በከሰል ስፌት መካከል ያለው ድንበር ግልጽ አይሆንም.

ሆኖም የድንጋይ ከሰል በእጽዋት ፍርስራሾች ስልታዊ ዝግመተ ለውጥ መፈጠሩ እውነታውን እና መሰረቱን መካድ አይቻልም ይህም የማይካድ እውነት ነው። የድንጋይ ከሰል ማገጃውን በጥንቃቄ እስካስተዋሉ ድረስ, ቅጠሎችን እና የእፅዋትን ሥሮች ማየት ይችላሉ; የድንጋይ ከሰል ቆርጠህ በአጉሊ መነጽር ከተመለከትክ በጣም ግልጽ የሆኑ የእጽዋት ቲሹዎች እና አወቃቀሮች ታገኛለህ, እና አንዳንድ ጊዜ እንደ ግንድ ያሉ ነገሮች በከሰል ስፌት ውስጥ ተጠብቀው ይገኛሉ, እና አንዳንድ የድንጋይ ከሰል ስፌቶች አሁንም በተሟሉ የነፍሳት ቅሪተ አካላት ይጠቀለላሉ.

ላይ ላዩን መደበኛ ሙቀት እና ግፊት ስር, ተክሉ የቀረውን ውሃ ውስጥ የተከማቸ peat ወይም sapropelic በ peat ወይም sapropelic ወደ ተለውጧል; ከተቀበረ በኋላ አተር ወይም sapropelic ጭቃ በተፋሰስ ምድር ቤት ውድቀት ምክንያት ወደ ጥልቅ ከመሬት በታች ይሰምጣል እና diagenesis በኩል lignite ይቀየራል; የሙቀት መጠኑ እና ግፊቱ ቀስ በቀስ እየጨመረ ሲሄድ በሜታሞርፊዝም ወደ ሬንጅ ወደ ሬንጅ ከሰል ይለወጣል. ፔትላይዜሽን የሚያመለክተው የከፍተኛ ተክሎች ቅሪቶች በረግረጋማ ቦታዎች ላይ የሚከማቹ እና በባዮኬሚካላዊ ለውጦች ወደ አተርነት የሚቀየሩበትን ሂደት ነው። Sapropargization ረግረጋማ ውስጥ ባዮኬሚካላዊ ለውጦች አማካኝነት የታችኛው ፍጥረታት ቅሪቶች ወደ sapropelic ጭቃ የሚቀየሩበትን ሂደት ያመለክታል. Sapropargite በውሃ እና በአስፋልት የበለፀገ ጭቃማ ንጥረ ነገር ነው። የበረዶ ግግር ሂደት የድንጋይ ከሰል የሚፈጥሩትን የእፅዋት ቅሪቶች ለመሰብሰብ እና ለማቆየት አስተዋፅኦ ሊያደርግ ይችላል [2].

የድንጋይ ከሰል መፈጠር እድሜ

በጠቅላላው የጂኦሎጂካል ዘመን በዓለም ላይ ሦስት ዋና ዋና የድንጋይ ከሰል ጊዜዎች አሉ፡

በፓሊዮዞይክ ካርቦኒፌረስ እና በፔርሚያን ውስጥ የድንጋይ ከሰል የሚሠሩ ተክሎች በዋነኝነት የዝርያ ተክሎች ነበሩ. ዋናዎቹ የድንጋይ ከሰል ዓይነቶች bituminous ከሰል እና አንትራክቲክ ናቸው.

በ Jurassic እና Cretaceous of Mesozoic ውስጥ የድንጋይ ከሰል የሚሠሩ ተክሎች በዋናነት ጂምናስቲክስ ነበሩ. ዋናዎቹ የድንጋይ ከሰል ዓይነቶች lignite እና bituminous ከሰል ናቸው.

በሴኖዞይክ ከፍተኛ ደረጃ ላይ የድንጋይ ከሰል የሚሠሩ ተክሎች በዋነኝነት angiosperms ነበሩ. ዋናው የድንጋይ ከሰል lignite ነው, ከዚያም አተር እና አንዳንድ ወጣት bituminous ከሰል.

የድንጋይ ከሰል በአለም ላይ በስፋት የተሰራጨው የቅሪተ አካል ሃይል ሃብት ሲሆን በዋነኛነት በአራት ምድቦች የተከፋፈለ ሲሆን እነሱም ሬንጅ ከሰል እና አንትራክሳይት ፣ ንዑስ-ቢትመንስ ከሰል እና lignite። 60% የሚሆነው የዓለም የድንጋይ ከሰል ክምችት በዩናይትድ ስቴትስ (25%) ፣ በሶቪየት ሪፐብሊኮች (23%) እና በቻይና (12%) ውስጥ የተከማቸ ነው። በተጨማሪም አውስትራሊያ፣ ህንድ፣ ጀርመን እና ደቡብ አፍሪካ 29 በመቶውን የያዙት ከድንጋይ ከሰል ምርት ውስጥ ሲሆን የተረጋገጠው የድንጋይ ከሰል ክምችት ከ63 እጥፍ በላይ ነው። በአለም ላይ የበለፀጉ የከሰል ክምችት ያላቸው ሀገራት የድንጋይ ከሰል ናቸው።