פחם

ערך זה עוסק בחומר המורכב ברובו מפחמן. אם התכוונתם למשמעות אחרת, ראו פחם (פירושונים).

פֶּחָם או פחם אבן הוא חומר מוצק שצבעו שחור או חום ומורכב ברובו מפחמן. הוא נוצר משאריות ביולוגיות של צמחים עצים ובעלי חיים בתהליך שנמשך עשרות ואפילו מאות מיליוני שנים, שכן מקובל לייחס את ראשיתו לתקופת ה'קָרבּוֹן' הממוקמת במרכז הפלזואיקון, כלומר לפני 300–360 מיליון שנה.

ראשית התהליך בשקיעת הצמחים או בעלי החיים בקרקעית ביצות או ימות רדודות. לאחר מכן נוצרה ההתאבנות, כתוצאה מלחץ שהפעילו סחף, אדמה וסלעים שנערמו על שאריות אלו ומחום השמש.

פחם מופק מן הקרקע בכרייה, במכרות פתוחים או תת-קרקעיים.

תכולת הפחם וסוגיו

פחם שחור שצולם בעדשת מאקרו אשר מדגישה את הפרטים הקטנים שאינם נראים לעין. עדשת מקרו מבליטה את עומק השדה.

פחם איכותי מכיל פחמן שריכוזו נע בין 94% ל-98%. שאר הפחם מורכב מחומרים אחרים, לרוב מימן, חנקן, חמצן, גופרית, מים ואפר. איכותו של הפחם נקבעת על פי תכולת הפחמן שבו: ככל ששכבת הפחם קדומה יותר, כך גבוהה יותר איכותה של השכבה ואחוז הפחמן שבה גבוה יותר.

הפחם נחלק לארבעה סוגים, על פי דרגת איכותם:

ליגניט (מכונה "פחם חום") – מכיל בין 46% ל-60% פחמן
פחם תת-ביטומני – מכיל בין 60% ל-69% פחמן
פחם ביטומני (מכונה גם "פחם שחור") – מכיל בין 69% ל-86% פחמן
אנתרציט (Anthracite) – פחם מותמר המכיל בין 86% ל-98% פחמן

מרבצי פחם בישראל-עתודות/מרבצים של ליגניט (פחם חום) נמצאות בכמויות משמעותיות בעמק החולה. שכבות של פחם בכמויות לא כלכליות קיימות בנגב ובחוף הכרמל.

שימושים

שכבת פחם (שחורה) בנובה סקוטיה

האדם משתמש בפחם כחומר בעירה זה אלפי שנים. לפחם היה תפקיד חשוב במהפכה התעשייתית, כאשר שימש להנעת מנועי קיטור.

במאה ה-21, השימוש העיקרי בפחם הוא להפקת חשמל באמצעות טורבינה המשתמשת בחום המופק ממנו בזמן בעירתו להפקת קיטור. כמחצית מהחשמל בעולם מופק בימינו בתחנות כוח מבוססות פחם. צריכת הפחם במאתיים השנים האחרונות גדלה פי 100. תחנת כוח המופעלות על ידי פחם גורמת לזיהום אוויר חמור יותר בהשוואה לסוגי דלק אחרים כמו גז טבעי. שימוש נוסף לפחם הוא בתעשיית ייצור הפלדה. בתהליך השימוש בפחם לייצור פלדה נוצר קוק.

יצואניות הפחם הגדולות בעולם הן אוסטרליה ואינדונזיה, המייצאות, כל אחת, כמאה מיליון טון פחם בשנה. קולומביה מייצאת כ-55 מיליון טון פחם בשנה. סין היא היצרנית הגדולה בעולם (יותר משני מיליארד טון בשנה). עם זאת, הפיתוח הכלכלי המהיר בשנים אחרונות בסין הביא למצב של מחסור בפחם. רוסיה מייצאת כ-30 מיליון טון מתוך כ-240 מיליון טון שהיא מפיקה^[1].

פחם בישראל

ערך מורחב – אנרגיה בישראל

במדינת ישראל שתי תחנות כוח פחמיות, הממוקמות ליד חדרה ואשקלון. שתי התחנות מופעלות על ידי פחם המיובא מדרום אפריקה, קולומביה, אוסטרליה ורוסיה. נרכשת כמות שנתית של כ-13 מיליון טון פחם (ביטומיני בלבד). על פי נתוני משרד האוצר (2019), פחם מהווה 18% מהדלק לייצור אנרגיה בישראל, לעומת כ-40% בשנת 2004.