ذغال

ذغال (یا زغال چوب) یک ماده طبیعی است که از سوختن چوب یا سایر مواد آلی در شرایط کم اکسیژن یا بدون اکسیژن به دست می‌آید. این فرآیند که به آن “پیریولیز” گفته می‌شود، منجر به تبدیل چوب به ذغالی می‌شود که حاوی بیشتر کربن است و به همین دلیل به عنوان یک سوخت با کارایی بالا شناخته می‌شود. در اینجا به بررسی جنبه‌های مختلف ذغال پرداخته شده است:

1. تاریخچه و کاربردهای ذغال:

ذغال از دیرباز در زندگی بشر استفاده شده است. در گذشته‌های دور، مردم برای گرمایش، پخت‌وپز، و حتی در صنایع مختلف مانند آهنگری از ذغال استفاده می‌کردند. در حال حاضر نیز، ذغال به‌ویژه در کوره‌های صنعتی، تولید انرژی، کباب‌پزی و حتی در برخی فرآیندهای شیمیایی استفاده می‌شود.

2. فرآیند تولید ذغال:

تولید ذغال معمولاً از چوب درختان مختلف مانند بلوط، کاج، بید و افرا صورت می‌گیرد. این فرآیند شامل سه مرحله اصلی است:

• خشک‌سازی: چوب ابتدا باید رطوبت خود را از دست دهد.
• سوختن در دمای بالا: چوب در کوره‌های بدون اکسیژن (آنوکسیک) یا با اکسیژن محدود در دماهای بالا می‌سوزد. این فرآیند مواد فرار موجود در چوب را به گازهای مختلف تبدیل کرده و فقط کربن و مواد معدنی باقی می‌مانند.
• سرد شدن: پس از اتمام سوختن، ذغال تولیدشده باید به سرعت سرد شود تا از اشتعال دوباره آن جلوگیری شود.

3. انواع ذغال:

• ذغال چوب: این نوع ذغال از چوب درختان به‌دست می‌آید و در صنایع مختلف به‌ویژه برای کباب‌پزی، مناسب است.
• ذغال فعال: این نوع ذغال با استفاده از فرایند خاصی (عمدتاً از طریق بخار یا کربنات کلسیم) فعال شده و سطح آن به شدت افزایش می‌یابد. از این نوع ذغال در تصفیه آب، فیلترهای هوا، درمان مسمومیت و در برخی فرآیندهای صنعتی استفاده می‌شود.
• ذغال گیاهی: این نوع ذغال از سایر مواد آلی مانند خاک اره یا پوست نارگیل ساخته می‌شود.

4. ویژگی‌های ذغال:

• انرژی بالا: ذغال معمولاً انرژی بسیار بالایی دارد و به همین دلیل از آن در کوره‌های صنعتی برای تولید انرژی استفاده می‌شود.
• کم‌فروغ و پاکیزه: ذغال نسبت به سوخت‌های دیگر کمتر دوده و خاکستر تولید می‌کند.
• طول عمر زیاد: ذغال به دلیل ترکیب کربن خود، مدت زمان طولانی‌تری نسبت به چوب می‌سوزد.

5. آثار زیست‌محیطی و چالش‌ها:

تولید ذغال می‌تواند تاثیرات منفی بر محیط زیست داشته باشد. استفاده نادرست از جنگل‌ها و قطع بی‌رویه درختان برای تولید ذغال می‌تواند منجر به تخریب اکوسیستم‌ها، از بین رفتن منابع طبیعی و تغییرات اقلیمی شود. برای مقابله با این چالش‌ها، بسیاری از کشورها به سمت تولید ذغال از مواد گیاهی غیرچوبی یا بازیافت ضایعات چوبی حرکت کرده‌اند.

6. استفاده‌های نوین از ذغال:

• کشاورزی: در کشاورزی، از ذغال به عنوان یک اصلاح‌کننده خاک (ذغال حیاتی) استفاده می‌شود تا جذب آب و مواد مغذی در خاک بهبود یابد.
• کربن‌زدایی: اخیراً از ذغال در پروژه‌های کربن‌زدایی برای کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای استفاده می‌شود.
• صنایع شیمیایی: در صنایع شیمیایی برای تولید مواد مختلف مانند گازهای صنعتی یا مواد اولیه در فرآیندهای تولید پلاستیک و رنگ از ذغال بهره می‌برند.