أحدث الموضوعات

الفحم النباتي Charcoal



تعريف الفحم   

هي مخلفات سوداء خفيفة الوزن مكونة من مادة الكربون ورماد الكربون وذلك نتيجة نزع الماء والمكونات المتطايرة من المواد النباتية أو الحيوانية.

كيف يتكون الفحم النباتي ؟ 

يتم حرق المواد النباتية أو الحيوانية في غياب الهواء الجوي ( غياب الأكسجين ) وتعرف هذه العملية باسم التحلل الحراري Pyrolysis وهو التحلل الحراري للمواد العضوية عند درجات حرارة مرتفعة وفى حالة تحويل الخشب إلى فحم تتم عملية التحلل الحراري فوق درجة حرارة 300 درجة مئوية وتعرف هذه العملية بالتفحم أو الكربنة Charring.


مميزات الفحم النباتيّ 

(1) توفير الطاقة اللازمة للتدفئة والطهي.
(2) منح الطاقة التي تحتاجها المصانع لتصنيع مختلف المنتجات.
(3) قلّة تكلفة إنتاجه.
(4) سهولة عمليّة نقله من مكان إلى آخر.
(5) توفير مساحات شاسعة لتخزينه.

استعمالات الفحم

(1) يستخدم في عمليات الحرق المباشر للحصول على الطاقة. وعادة ما يقتصر على استعماله بعض الأغراض المنزلية كالتدفئة أو الطهي أو الشواء.

(2) يستعمل في بعض المشاريع الكبيرة كتوليد الكهرباء.

(3) الكربون المنشط : هو شكل من أشكال الفحم الخشبي حيت تتم عملية تنشيط الفحم بمعالجته بمادة مؤكسدة غالباً تكون بخار أو ثاني أكسيد الكربون بحيث نحصل على مساميّة عالية فيه الهدف من الحصول على هذه المساميّة العالية هو زيادة كفاءة الكربون على الأمتزاز (adsorption) ويستعمل الكربون المنشط في المرشّحات وأقنعة الغاز لإزالة الأبخرة السامة. فهو يضم ثقوباً صغيرة لا تحصى على سطحه وهي مثالية لحبس الأبخرة. 

(4) الفحم النباتي المنشّط ذو قدرة امتزازية عالية، أي أنه يجتذب المواد إلى سطحه لذا يستخدم في إزالة الغازات السامة والروائح الكريهة من الهواء وبالتالي يتم استخدامه في:

أ- منظومات التهوية وفي العربات الفضائية وكمامات مواقد المطبخ، كما يستخدم أيضاً في تنقية السوائل، كالماء في أحواض السمك.

ب- يمكن وضعه في الثلاجة إذا كان بها روائح كريهة فتخلصك من الروائح الكريهة التي توجد في الثلاجة .

طرق أنتاج الفحم النباتي

1- طريقة التفحيم القديمة :  
 وتعتمد على اشعال النار في الخشب والانتظار حتى ينتج كميات مناسبة من الجمر ثم إبعاد هذا الجمر عن النتر ودفنه في التراب لضمان عزله عن الأوكسجين وكذلك تبريده. 


ومن عيوب هذه الطريقة:

أ- قليلة الإنتاجية.
ب- تحتاج إلى أيدي عاملة كبيرة.
ج - إثناء عملية الإنتاج يكون العاملين فيها معرضين لخطر النار بالإضافة إلى خطر التسمم أو الاختناق بالغازات الناتجة عن الحرق.

2- طريقة المكامير أو التفحيم في أكوام مدفونة بالتراب :

يتم تجميع وترتيب الأخشاب بشكل منظم ومتراص أما عموديا أو أفقيا مع التأكد من عدم وجود فجوات كبيرة بين الخشب . حيث تتم عملية التفحيم في المكامير, بطرق مختلفة ومنها: 

أ- الطريقة الأولي : توضع طبقة من الحشائش الخضراء في كومة الخشب , ويمكن اشعال الكومة مباشرة بعد وضع الحشائش , وبعد فترة بسيطة وعند التأكد من وصول النار إلى أكثر من نصف الكومة تغطى بطبقة سميكة من التراب ثم تترك عدة أيام لتتفحم في معزل عن الهواء.

ب- الطريقة الثانية : يتم تغطية الكومة من البداية بالتراب ثم تترك فتحة في اعلي الكومة لتعمل كمدخنة , مع إبقاء مساحة صغيرة من كومة الخشب مكشوفة وذلك لإشعال النار فيها , وبعد عدة ساعات من اشتعال الكومة يتم إغلاق المدخنة ثم تطمر المساحة المكشوفة وتترك كما في الطريقة الأولى لعدة أيام 

ج- الطريقة الثالثة : تتم من خلال تغطية الكومة بكمية من القش المبلول بالماء وتترك عدة فتحات لضمان خروج الدخان لكن توضع الفتحات في منطقة مرتفعة من الكومة ولا يتم عمل فتحات سفلية لضمان عدم اشتعال النار بفعل تيار الهواء الذي سيمر من خلال هذه الفتحات, أي أن الفتحات تكون لإخراج الدخان فقط وليس لإدخال الهواء. تترك الكومة مدة قد تصل من 20 إلى 30 يوما وعند انتهاء عملية التفحيم يتم إزالة التراب بطريقة جزئية حتى لا يؤدي دخول الهواء بشكل مفاجئ إلى اشتعال الفحم. 

3- طريقة التفحيم الحديثة أو التقطير الحراري للخشب  
وهى الطريقة الحديثة المستخدمة حالياً حيث تتم هذه العملية بأن توضع الأخشاب في وعاء معدني ضخم بحيث تستعمل كميات من الخشب أو أي نوع من أنواع الوقود الرخيصة في تسخينه إلى درجات حرارة لا تقل عن 350 درجة مئوية , وتستمر عملية التسخين لعدة ساعات وتختلف من نوع خشب إلى أخر وينتج عن عملية التقطير سائل يسمى القطران وهو سائل مفيد في بعض التطبيقات الصناعية والطبية , وعند انتهاء عملية التفحيم يبرد الفحم دون ملامسة المياه بشكل مباشر ثم يتم تصنيفه حسب حجم القطعة ثم يعبأ في أكياس ورقية أو يترك في حاويات كبيرة تمهيدا لإرساله إلى التخزين أو إلى محطات توليد الطاقة في المناطق البعيدة. 

العوامل المؤثرة في جودة الفحم 

(1) نوع الخشب : أفضل أنواع الفحم هو فحم المصنوع من أشجار الحمضيات. 

(2) درجة حرارة التفحيم : كلما زدات درجة التفحيم عن 400 درجة مئوية كلما زدات نسبة الكربون في الفحم وأصبح سريع الاشتعال. 

(3) نسبة الرطوبة في الفحم : كلما قلت نسبة الرطوبة ترتفع قيمة الفحم لذلك لا يتم تطفأ الفحم بالماء. 

(4) حجم قطعة الفحم : وذلك حسب الإستخدام المخصص له ومواكبة متطلبات الأسواق. 

دواء حبوب الفحم 

  وتحتوي حبوب الفحم (أوكاربون Eucarbon )على مواد طبيعية أخرى إضافة للفحم النباتي، ومن هذه المواد مسحوق السنامكى وخلاصة الراوند ويتواجد الفحم في الصيدليات على شكل حبوب فموية وذلك لعلاج:

(1) انتفاخ البطن وزيادة الغازات فيه، واضطراب حركة الأمعاء والقولون.
(2) في حالات الإمساك البسيطة إذ يحمل تأثير ملينًا خفيفًا.
(3) سوء الهضم. 
(4) حالات القولون العصبي.
(5) يستعمل لتنظيف الأمعاء قبل إجراء الاستقصاءات التشخيصية والعمليات الجراحية.


التخزين الصحيح الفحم:

  يصنف الفحم النباتي حسب التصنيف الدولي البحري للبضائع الخطرة على أنه مادة صلبة ذاتية الاشتعال تصنيف درجة (4.2)  ورقم الأمم المتحدة ( Un 1361 ) حيث تشتعل عند تأثرها بارتفاع درجة الحرارة لذا يجب تخزين الفحم في مكان جاف بعيداً عن أشعة الشمس المباشرة أو مصادر الحرارة عموماً.