تعد عملية إنتاج الفحم جزءاً أساسياً من التاريخ الإنساني. فقد تم استخدام الفحم عبر العصور لمجموعة متنوعة من الأغراض بدءاً من توليد الطاقة حتى الشواء والتدفئة. هناك طريقتان مختلفتان لإعداد الفحم، الأولى تقليدية والثانية أكثر تطوراً حديثاً.
الطريقة القديمة: تحويل الخشب إلى فحم
هذه العملية تشبه فن صناعة الدهب. يتم البدء بإعداد كومة كبيرة من جذوع الأشجار المغطاة بالتراب. ثم تُحرَق طبقة صغيرة منها لتعطي الحرارة اللازمة لتحويل باقي الجذوع إلى فحم. تستغرق هذه العملية حوالي عشر أيام.
في الواقع، التحول يحدث عندما يتم إزالة كل من الهيدروجين والأكسجين من المركبات العضوية الموجودة في الخشب. نتيجة لذلك، تنخفض مستويات هذين العنصرين بينما ترتفع نسب الكربون مما يؤدي إلى إنشاء نوع مختلف تمامًا من المادة - وهو الفحم.
التقنية الحديثة لصناعة الفحم
وتختلف الطريقة المتقدمة كثيرا عما سبق. فهي تتضمن عدة خطوات متخصصة تتم داخل الفرن. تبدأ العملية بتوجيه درجة حرارة الفرن بين ٢٠-١١٠ درجات مئوية بغرض تجفيف الخشب وفقدان الرطوبة الخاصة به. بعد ذلك، تخفض الحرارة قليلاً قبل إعادة رفعها مجدداً لتسهيل نزع الزيوت والمواد الأخرى ذات الصلة بالخشب.
ثم تأتي مرحلة خلع جميع الروابط بين جزيئات الخشب بشكل أساسي، والتي تأخذ مكانها مجموعة جديدة تماما من المواد بما فيها أول أكسيد الكربون، ثاني أكسيد الكربون، حمض الميثانول، والحمض الخلني. أخيراً، يتم تسخين الخشب بسرعة عالية حتى يصل للدرجة الأكثر مثالية لحرق الوقود، وبالتالي الحصول على منتج نهائي يعرف باسم "الفحم". وفي النهاية، يمكن إضافة المزيد من الخطوات لتنقية المنتج ومنحه خصائص أعلى جودة.
وفي نهاية المطاف، تعتبر هاتان الطريقتان نماذجان مثاليتان لكيفية تقدم العلم والتكنولوجيا في تعزيز طرقنا القديمة المعروفة لإنتاج مواد مهمة مثل الفحم.
