কার্বন, হাইড্রোজেন এবং অক্সিজেন হল কয়লার প্রধান জৈব পদার্থ, যা 95% এর বেশি; সমবায় যত গভীর, কার্বনের পরিমাণ তত বেশি এবং হাইড্রোজেন ও অক্সিজেনের পরিমাণ তত কম। কার্বন এবং হাইড্রোজেন হল উপাদান যা কয়লা দহনের সময় তাপ উৎপন্ন করে এবং অক্সিজেন হল দহন সহায়ক উপাদান। যখন কয়লা পোড়ানো হয়, নাইট্রোজেন তাপ উৎপন্ন করে না, তবে উচ্চ তাপমাত্রায় নাইট্রোজেন অক্সাইড এবং অ্যামোনিয়াতে রূপান্তরিত হয় এবং একটি মুক্ত অবস্থায় অবক্ষয় হয়। সালফার, ফসফরাস, ফ্লোরিন, ক্লোরিন এবং আর্সেনিক কয়লার ক্ষতিকারক উপাদান, যার মধ্যে সালফার সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ। যখন কয়লা পোড়ানো হয়, তখন বেশিরভাগ সালফার সালফার ডাই অক্সাইডে (SO2) জারিত হয়, যা ফ্লু গ্যাসের সাথে নিঃসৃত হয়, বায়ুমণ্ডলকে দূষিত করে, প্রাণী ও উদ্ভিদের বৃদ্ধি এবং মানুষের স্বাস্থ্যকে বিপন্ন করে এবং ধাতব যন্ত্রপাতি ক্ষয় করে; উচ্চ সালফার কন্টেন্ট সহ কয়লা যখন ধাতব কোকিংয়ে ব্যবহার করা হয়, তখন এটি কোক এবং স্টিলের গুণমানকেও প্রভাবিত করে। অতএব, "সালফার" এর বিষয়বস্তু কয়লার গুণমান মূল্যায়নের জন্য গুরুত্বপূর্ণ সূচকগুলির মধ্যে একটি।

নির্দিষ্ট তাপমাত্রা এবং অবস্থার অধীনে কয়লায় জৈব পদার্থের পচন দ্বারা উত্পাদিত দাহ্য গ্যাসকে "অস্থির" বলা হয়, যা বিভিন্ন হাইড্রোকার্বন, হাইড্রোজেন, কার্বন মনোক্সাইড এবং অন্যান্য যৌগের সমন্বয়ে গঠিত একটি মিশ্র গ্যাস। উদ্বায়ী হল প্রধান কয়লার গুণমান সূচক, যা প্রক্রিয়াকরণ এবং ব্যবহারের উপায় এবং কয়লার প্রযুক্তিগত অবস্থা নির্ধারণে একটি গুরুত্বপূর্ণ রেফারেন্স ভূমিকা পালন করে। কয়লায় কম কোয়ালিফিকেশন ডিগ্রি বেশি উদ্বায়ী পদার্থ থাকে। যদি দহন পরিস্থিতি উপযুক্ত না হয়, তবে উচ্চ উদ্বায়ী সামগ্রী সহ কয়লা জ্বলার সময় সহজেই অপুর্ণ কার্বন কণা তৈরি করবে, যা সাধারণত "কালো ধোঁয়া" নামে পরিচিত; এবং কার্বন মনোক্সাইড, পলিসাইক্লিক অ্যারোমেটিক হাইড্রোকার্বন এবং অ্যালডিহাইডের মতো আরও দূষণকারী উত্পাদন করে এবং তাপ দক্ষতা হ্রাস পায়। অতএব, কয়লার উদ্বায়ী বিষয় অনুযায়ী উপযুক্ত দহন পরিস্থিতি এবং সরঞ্জাম নির্বাচন করা উচিত।

কয়লায় অল্প কিছু অজৈব পদার্থ রয়েছে, প্রধানত জল এবং খনিজ, এবং তাদের অস্তিত্ব কয়লার গুণমান এবং ব্যবহার মূল্য হ্রাস করে। খনিজগুলি হল কয়লার প্রধান অমেধ্য, যেমন সালফাইড, সালফেট এবং কার্বনেট, যার বেশিরভাগই ক্ষতিকারক উপাদান।

"আদ্রতা" কয়লা প্রক্রিয়াকরণ এবং ব্যবহারের উপর একটি মহান প্রভাব আছে. যখন জল জ্বলনের সময় বাষ্পে পরিবর্তিত হয়, তখন এটি তাপ শোষণ করে, এইভাবে কয়লার ক্যালোরিফিক মান হ্রাস করে। কয়লার আর্দ্রতা বহিরাগত আর্দ্রতা এবং অভ্যন্তরীণ আর্দ্রতা মধ্যে বিভক্ত করা যেতে পারে, এবং অভ্যন্তরীণ আর্দ্রতা সাধারণত কয়লার গুণমান মূল্যায়ন করার জন্য একটি সূচক হিসাবে ব্যবহৃত হয়। কয়লার মাত্রা যত কম হবে, কয়লার অভ্যন্তরীণ পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল তত বেশি হবে এবং আর্দ্রতা তত বেশি হবে।

"ছাই" হল কয়লা সম্পূর্ণরূপে পুড়িয়ে ফেলার পরে অবশিষ্ট কঠিন অবশিষ্টাংশ, এবং এটি একটি গুরুত্বপূর্ণ কয়লার গুণমান সূচক। ছাই প্রধানত কয়লার দাহ্য খনিজ থেকে আসে। যখন খনিজটি পুড়িয়ে ফেলা হয়, তখন এটি তাপ শোষণ করে, এবং প্রচুর পরিমাণে স্ল্যাগ তাপ কেড়ে নেবে, তাই ছাই যত বেশি হবে, কয়লা দহনের তাপ দক্ষতা তত কম হবে; যত বেশি ছাই হবে, কয়লা দহনের ফলে তত বেশি ছাই উৎপন্ন হবে এবং তত বেশি ফ্লাই অ্যাশ নিঃসৃত হবে। সাধারণত, উচ্চ-মানের কয়লা এবং পরিষ্কার কয়লার ছাই উপাদান তুলনামূলকভাবে কম [১]।

কয়লা সমস্ত মহাদেশ এবং মহাসাগরীয় দ্বীপগুলিতে বিতরণ করা হয়, তবে বিশ্বে কয়লার বিতরণ খুব অসম, এবং বিভিন্ন দেশে কয়লার মজুদও খুব আলাদা। চীন, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র, রাশিয়া এবং জার্মানি কয়লা মজুদ সমৃদ্ধ, এবং তারা বিশ্বের প্রধান কয়লা উৎপাদনকারী দেশ, যার মধ্যে চীন বিশ্বের সর্বোচ্চ কয়লা উৎপাদনের দেশ। চীনের কয়লা সম্পদ বিশ্বে সামনের দিকে, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র, রাশিয়ান এবং অস্ট্রেলিয়ার পরেই দ্বিতীয় স্থানে রয়েছে [৯]।

যদিও কয়লার গুরুত্বপূর্ণ অবস্থান তেল দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়েছে, দীর্ঘ সময়ের জন্য, তেলের ধীরে ধীরে হ্রাসের কারণে এটি অনিবার্যভাবে হ্রাস পাবে। কয়লার বিশাল মজুদ এবং বিজ্ঞান ও প্রযুক্তির দ্রুত বিকাশের কারণে, কয়লা গ্যাসীকরণের মতো নতুন প্রযুক্তি পরিণত হয়েছে এবং ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছে।

কয়লা গঠনের বিভিন্ন মূল উপকরণ এবং শর্ত অনুসারে, প্রকৃতির কয়লাকে তিনটি ভাগে ভাগ করা যায়, যথা হিউমাস কয়লা, অবশিষ্ট হিউমাস কয়লা এবং স্যাপ্রোপেলিক কয়লা।

চীন বিশ্বের প্রথম কয়লা ব্যবহারকারী দেশ। লিয়াওনিং প্রদেশের জিনলে প্রাচীন সাংস্কৃতিক স্থানে কয়লার হস্তশিল্প পাওয়া গেছে এবং হেনান প্রদেশের গোঙ্গি শহরেও কয়লার কেক পাওয়া গেছে।

শান হাই জিং-এ কয়লাকে বলা হয় স্টোন নি, অন্যদিকে ওয়েই এবং জিন রাজবংশে কয়লাকে বলা হয় গ্রাফাইট বা কার্বনিফেরাস। কয়লা নামটি সর্বপ্রথম মিং রাজবংশের লি শিজেন দ্বারা মেটেরিয়া মেডিকার কম্পেন্ডিয়ামে ব্যবহৃত হয়েছিল।

গ্রীস এবং প্রাচীন রোমও এমন দেশ ছিল যারা আগে কয়লা ব্যবহার করত। গ্রীক পণ্ডিত থিওফ্রাস্টস প্রায় 300 খ্রিস্টপূর্বাব্দে পাথরের ইতিহাস লিখেছিলেন, যা কয়লার প্রকৃতি এবং উত্স লিপিবদ্ধ করেছিল। প্রাচীন রোম প্রায় 2000 বছর আগে গরম করার জন্য কয়লা ব্যবহার শুরু করে।

কয়লা হল কালো হিউমাসের একটি অত্যন্ত পুরু স্তর যা লক্ষ লক্ষ বছর ধরে গাছের শাখা এবং শিকড় দ্বারা মাটিতে জমা হয়। পৃথিবীর ভূত্বকের পরিবর্তনের কারণে, এটি ক্রমাগত মাটির নিচে চাপা পড়ে থাকে এবং দীর্ঘ সময়ের জন্য বাতাস থেকে বিচ্ছিন্ন থাকে এবং উচ্চ তাপমাত্রা এবং উচ্চ চাপে একাধিক জটিল শারীরিক ও রাসায়নিক পরিবর্তনের পর এটি একটি কালো দাহ্য পাললিক শিলা গঠন করে, যা। কয়লা গঠন প্রক্রিয়া.

একটি কয়লা খনিতে একটি কয়লা সীমের পুরুত্ব ভূত্বক হ্রাসের গতির সাথে সম্পর্কিত এবং এই এলাকায় উদ্ভিদ জমে থাকে। পৃথিবীর ভূত্বক দ্রুত পতিত হচ্ছে, এবং উদ্ভিদের অবশিষ্টাংশ পুরু হয়ে গেছে, তাই এই কয়লা খনিতে কয়লার সীম পুরু। বিপরীতভাবে, পৃথিবীর ভূত্বক ধীরে ধীরে পড়ে যাচ্ছে, এবং উদ্ভিদের অবশিষ্টাংশগুলি পাতলা হয়ে গেছে, তাই এই কয়লা খনিতে কয়লার সীমটি পাতলা। পৃথিবীর ভূত্বকের টেকটোনিক গতিবিধির কারণে, মূল অনুভূমিক কয়লার সিমগুলি ভাঁজ এবং ভাঁজ হয়ে যায়। কিছু কয়লা সীম মাটির নীচে গভীরভাবে সমাহিত করা হয়, অন্যগুলিকে পৃষ্ঠের দিকে ঠেলে দেওয়া হয়, বা এমনকি মাটিতে উন্মুক্ত করা হয়, যা মানুষ সহজেই খুঁজে পায়। এছাড়াও কিছু কয়লা সিম রয়েছে যেগুলি তুলনামূলকভাবে পাতলা এবং আয়তনে ছোট, তাই খনির কোন মূল্য নেই এবং কয়লার গঠন সম্পর্কে কোন আপডেট বিবৃতি নেই।

এভাবে কি কয়লা তৈরি হয়? কিছু এক্সপোজিশন আরও অধ্যয়ন এবং আলোচনা করা উচিত কিনা। একটি বৃহৎ কয়লা খনি একটি পুরু কয়লা সীম এবং চমৎকার কয়লা গুণমান আছে, কিন্তু এর এলাকা সাধারণভাবে খুব বড় নয়। যদি এটি লক্ষ লক্ষ বছর ধরে গাছের পাতা এবং শিকড়ের প্রাকৃতিক সঞ্চয় হয় তবে এর ক্ষেত্রফল খুব বড় হওয়া উচিত। যেহেতু প্রাচীনকালে পৃথিবীর সর্বত্র বন এবং তৃণভূমি ছিল, তাই মাটির নীচে সর্বত্র কয়লা সঞ্চয়ের চিহ্ন থাকা উচিত; কয়লার সীম অগত্যা খুব পুরু হয় না, কারণ গাছের পাতা এবং শিকড় হিউমাসে পচে যায়, যা গাছপালা দ্বারা শোষিত হবে। যদি এটি পুনরাবৃত্তি করা হয়, এটি শেষ পর্যন্ত মাটির নিচে চাপা পড়লে এটি এত ঘনীভূত হবে না এবং মাটির স্তর এবং কয়লা সিমের মধ্যে সীমানা এতটা স্পষ্ট হবে না।

যাইহোক, এই সত্য এবং ভিত্তিকে অস্বীকার করার উপায় নেই যে কয়লা সত্যিই উদ্ভিদ ধ্বংসাবশেষের পদ্ধতিগত বিবর্তনের দ্বারা গঠিত, যা একটি অকাট্য সত্য। যতক্ষণ আপনি কয়লা খণ্ডটি যত্ন সহকারে পর্যবেক্ষণ করবেন, আপনি গাছের পাতা এবং শিকড়ের চিহ্ন দেখতে পাবেন; আপনি যদি কয়লাকে টুকরো টুকরো করে এটিকে একটি মাইক্রোস্কোপের নীচে পর্যবেক্ষণ করেন তবে আপনি খুব স্পষ্ট উদ্ভিদের টিস্যু এবং কাঠামো খুঁজে পেতে পারেন এবং কখনও কখনও কাণ্ডের মতো জিনিসগুলি কয়লার সিমে সংরক্ষিত থাকে এবং কিছু কয়লা সিম এখনও সম্পূর্ণ পোকামাকড়ের জীবাশ্ম দিয়ে মোড়ানো থাকে।

ভূপৃষ্ঠের স্বাভাবিক তাপমাত্রা এবং চাপের অধীনে, গাছটি স্থির জলে জমে থাকে পিট বা স্যাপ্রোপেলিক দ্বারা পিট বা স্যাপ্রোপেলিকে রূপান্তরিত হয়; কবর দেওয়ার পর, বেসিনের বেসমেন্টের পতনের কারণে পিট বা স্যাপ্রোপেলিক কাদা গভীর ভূগর্ভে ডুবে যায় এবং ডায়াজেনেসিসের মাধ্যমে লিগনাইটে রূপান্তরিত হয়; যখন তাপমাত্রা এবং চাপ ধীরে ধীরে বৃদ্ধি পায়, তখন এটি রূপান্তরিত হয়ে বিটুমিনাস কয়লা থেকে অ্যানথ্রাসাইটে রূপান্তরিত হয়। পিটাইজেশন বলতে এমন প্রক্রিয়াকে বোঝায় যে উচ্চতর উদ্ভিদের অবশিষ্টাংশ জলাভূমিতে জমা হয় এবং জৈব রাসায়নিক পরিবর্তনের মাধ্যমে পিটে রূপান্তরিত হয়। স্যাপ্রোপার্জাইজেশন বলতে এমন প্রক্রিয়াকে বোঝায় যে জলাভূমিতে জৈব রাসায়নিক পরিবর্তনের মাধ্যমে নিম্নতর জীবের অবশিষ্টাংশ স্যাপ্রোপেলিক কাদায় রূপান্তরিত হয়। স্যাপ্রোপারগাইট হল এক ধরনের কর্দমাক্ত পদার্থ যা পানি এবং অ্যাসফাল্টিন সমৃদ্ধ। হিমবাহ প্রক্রিয়া কয়লা-গঠনকারী উদ্ভিদের অবশিষ্টাংশ সংগ্রহ ও সংরক্ষণে অবদান রাখতে পারে [২]।

কয়লা গঠনের বয়স

সমগ্র ভূতাত্ত্বিক যুগে, পৃথিবীতে তিনটি প্রধান কয়লা-গঠনের সময়কাল রয়েছে:

প্যালিওজোয়িক কার্বোনিফেরাস এবং পার্মিয়ানে, কয়লা-গঠনকারী উদ্ভিদগুলি মূলত স্পোর উদ্ভিদ ছিল। প্রধান কয়লার প্রকারগুলি হল বিটুমিনাস কয়লা এবং অ্যানথ্রাসাইট।

মেসোজোইকের জুরাসিক এবং ক্রিটেসিয়াসে, কয়লা-গঠনকারী উদ্ভিদগুলি প্রধানত জিমনোস্পার্ম ছিল। কয়লার প্রধান প্রকারগুলি হল লিগনাইট এবং বিটুমিনাস কয়লা।

সেনোজোইকের তৃতীয় স্তরে, কয়লা-গঠনকারী উদ্ভিদগুলি প্রধানত এনজিওস্পার্ম ছিল। প্রধান কয়লা হল লিগনাইট, তারপরে পিট এবং কিছু তরুণ বিটুমিনাস কয়লা।

কয়লা হল বিশ্বের সর্বাধিক বিস্তৃত জীবাশ্ম শক্তির সম্পদ, যা প্রধানত চারটি বিভাগে বিভক্ত: বিটুমিনাস কয়লা এবং অ্যানথ্রাসাইট, সাব-বিটুমিনাস কয়লা এবং লিগনাইট। বিশ্বের পুনরুদ্ধারযোগ্য কয়লা মজুদের 60% মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র (25%), সোভিয়েত প্রজাতন্ত্র (23%) এবং চীন (12%) কেন্দ্রীভূত। উপরন্তু, অস্ট্রেলিয়া, ভারত, জার্মানি এবং দক্ষিণ আফ্রিকা বিশ্বের মোট কয়লা উৎপাদনের 29% জন্য দায়ী এবং প্রমাণিত কয়লা মজুদ তেলের রিজার্ভের 63 গুণেরও বেশি। বিশ্বে কয়লা সমৃদ্ধ দেশগুলোও কয়লা।