煤可說是地球上最豐富, 分布地區最廣的資源. 根據世界能源委員會 (World Energy Council,
WEC) 估計, 世界可採煤量達到五百多億噸, 佔世界可採的化石燃料量的66.8%, 足夠全球224年之用. 直至1996年所估計, 世界探明的可採煤量有一億多噸. 而全球蘊藏煤最豐富為美國, 有煤礦沙地阿拉伯之稱. 其次是俄羅斯, 中國排第三. 接著是澳洲, 印度, 德國等. 可是最大的產煤國卻是澳洲, 佔全球的70% (2010年統計). 出產的煤, 主要給中國消費, 其消費量佔全球的35%.
煤是冶金及工業用的重要源料. 主要以燃燒, 煉焦, 氣化, 低溫乾餾, 加氫液化等方法提煉煤. 一些國家, 如中國, 就是透過燃燒煤發電所得. 煉焦就是將煤放入乾餾爐內, 隔開空氣後加熱, 把煤中的有機質分解, 以氣態或蒸氣形態冒出, 氣體就是焦爐煤氣, 用作燃料及合成化工之用. 而蒸氣體, 就是煤焦油, 可用在生產肥料, 醫藥或農藥, 合成橡膠或纖維, 油漆染料及瀝青等. 至於不能揮發的物質, 就是焦碳. 它是煉鐵的源料, 也能造成植物用的氮肥, 及合成化工用的電石.
氣化, 也是把煤轉為工業用的合成化工原料或民用的燃料之用 (這與我們在家中用的煤氣有別.
我們家中用的煤氣, 是由石油原油中提煉出來的石腦油再加工而成的). 至於低溫乾餾, 就是把煤置於550度的溫度下乾餾, 取得低溫焦油及低溫焦爐煤氣, 用於製造高級液化燃料或化工原料. 最後, 加氫液化就是用褐煤, 氣煤等, 與重油, 加入催化劑混合一起, 在氫作用下, 經過高溫和高壓, 化成液態和氣態, 進一步產生汽油或柴油等燃料.
現在煤的開採方法有兩種. 由於煤埋藏深度有所不同, 對較深的煤層, 就會採用礦井開採; 較淺的, 則用露天開採. 至於開採方法, 主要有三種: 房柱法開採, 長壁開採法, 還有最傳統的炸藥法. 房柱法開採就是用鎢合金 (以鎢為基礎加入其他金屬合成的合金. 用鎢合金好處是堅硬及熔點高. ) 鑽頭鑽採煤, 再由斗車送到地面. 全球三分之二以上的煤, 都是以這方法開採的.
第二多的開採法 (佔20%左右), 就是長壁開採法. 利用煤層切割機, 把煤切下, 再送到輸送設施帶出礦井. 其餘的11%, 還是使用最傳統的炸藥法, 亦即是用爆破的方式將煤移除.
不論煤和石油, 在提煉燃燒時, 總會釋出有害元素, 其中最主要就是硫 (煤含有5%至10%的硫; 石油3%). 硫進入大氣中危害嚴重. 硫與空氣結合後, 成為二氧化硫 (一噸煤能造成至少五十公斤的二氧化硫, 而石油燃燒後有90%的硫都會變成二氧化硫), 吸收水氣後變成硫酸霧, 對人的眼睛和呼吸道有刺激作用, 令人出現咳嗽, 打噴嚏, 喉嚨痛, 惡心, 呼吸困難等徵狀, 嚴重的會造成支氣管炎及哮喘等病症, 甚至會窒息死亡.
當二氧化硫融入雨水形成硫酸雨, 落到農作物後, 會令稻米及小麥減產. 落到河流或湖裡, 會令水的酸度增加, 水中的細菌和微生物因而死亡, 影響水中生物好似魚類的生長. 當酸雨落到城市中的建築物上, 會侵蝕外壁, 加速其老化. 據估計, 美國每年因酸雨污染造成的經濟損失, 達到二百五十億美元.
世界人口增加, 對煤及石油需求有增無減, 這意味著, 因燃燒它們所產生的二氧化硫不斷增加.
各國為了應付這有害物質而不斷增加的成本, 為了決解問題, 各國對自身本土的工業, 會以獎勵減排硫去減低污染. 從宏觀角度看, 世界向兩個方面著手解決硫污染. 一個是潔淨煤技術
(Clean Coal Technology), 即是從煤的開採到利用過程中, 透過高新技術, 減少污染及硫排放. 另一方面, 則從聯合國層面所制定的國際公約,
聯合國氣候變化綱要公約 (United Nations Framework Convention on Climate Change, 簡稱UNFCCC或FCCC) 去限制排放.
沒有留言:
發佈留言