text:
# فحم حجري
الفحم الحجري صخر أسود أو بني اللون وغالبا يكون أسود اللون قابل للاشتعال والاحتراق، ويوجد في طبقات أرضية أو عروق، يتكوّن أساسا من الكربون، بالإضافة إلى نسب متفاوتة من عناصر أخرى (يتصدرها الهيدروجين، كبريت، أكسجين، ونيتروجين بالإضافة لعناصر أخرى).
الفحم هو صخر رسوبي يتكون كطبقات من الصخور تُسمى طبقات فحم. يتكون الفحم عندما تتحلل النباتات الميتة وتصبح خثًا، ويتم تحويلها بفعل الحرارة العالية وضغط الدفن عبر ملايين السنين. بالرغم من أنَّ الفحم-معظمه- يتكون في الرواسب الطبقية، قد تتعرض هذه الرواسب إلى درجات حرارة مرتفعة للغاية وضغوط ناتجة عن التدخلا النارية أو تشوه في عملية التكون (أي عمليات تكون الجبال)، مما قد يؤدي إلى تطور الأنثراسيت وحتى الجرافيت.
الفحم هو وقود أحفوري استخدم عبر التاريخ كمصدر للطاقة الحرارية، فاستخدم للتدفئة، وكوقود للقطارات في بداية عهد اختراع الآلة البخارية، إلا أنه هناك مشاكل جمّة للبيئة جراء استخدامه تتمثل بأثر صناعة الفحم على البيئة والإحترار العالمي كون الفحم أحد أكبر مصادر انبعاثات ثاني أكسيد الكربون غير الطبيعية (أي كنتيجة لممارسات البشر). الاستخدام الأساسي اليوم لهذه الطاقة عالميا هو في إنتاج الكهرباء، كما يستعمل الفحم الحجري كذلك في إنتاج فحم الكوك وهو مادة خام أساسية في صناعة الحديد والفولاذ. وتنتج مواد أخرى عن عملية إنتاج فحم الكوك، يمكن استعمالها في صناعة الأدوية والأصباغ والأسمدة. أما في المنطقة العربية فتستخدم مصر الفحم الحجري في صناعة الأسمنت.
تولد محطات إنتاج الكهرباء باحتراق الفحم الحجري ثلثي الكهرباء المستهلكة في العالم، رغم ان مولدات الكهرباء التي تستخدم الفحم تبعث حوالي 2000 رطل من ثاني أكسيد الكربون لتوليد كل ميجاواط/ساعة، وهو حوالي ضعف ما يبعثه الغاز الطبيعي لتوليد ذات الطاقة (المقدر ب1100 رطل). ففي عام 1999، كان مجمل الانبعاث العالمي من ثاني أكسيد الكربون المنبعث من الفحم كان 8666 مليون طن. في 2011، قُدّر مجمل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون من الفحم الحجري ب14416 طن. بسبب الفعّالية الأعلى للغاز الطبيعي في توليد الكهرباء، وانتقال السوق في الولايات المتحدة الأمريكية تحوّل للتقليل من توليد الكهرباء بالفحم الحجري وزيادته باستخدام الغاز، فإن انبعاث ثاني أكسيد الكربون هناك قد انخفض، والقراءات في الربع الأول من عام 2012 كانت الأقل مقارنة بأي قراءة في الربع الأول منذ عام 1992. في عام 2013، أشار رئيس وكالة الأمم المتحدة للمناخ بإبقاء معظم مخزون الفحم الحجري في الأرض لتجنب احترار عالمي كارثي.
يستخرج الفحم من الأرض إما من المناجم العامودية، أو المناجم السطحية أو المفتوحة. تحتل الصين رأس قائمة منتجي الفحم منذ عام 1983 . فأنتجت في عام 2011 3520 مليون طن من الفحم، – 49.5% من ال 7695 مليون طن الناتج عالميا. في 2011 كانت الولايات المتحدة الأمريكية(993 مليون طن) والهند(589) والاتحاد الأوروبي (576) وأستراليا (416) الدول الأكثر إستخراجا للفحم. وفي 2010 كان أكبر المصدرين أستراليا (ب328 مليون طن، 27.1% من حجم التصدير العالمي) وإندونيسيا (ب316 مليون طن (26.1%))، بينما كان أكبر المستوردين هم اليابان ب207 مليون طن (17.5% من حجم الإستيراد العالمي للفحم)، والصين ب195 مليون طن (16.6%) وكوريا الجنوبيةب 126 مليون طن (10.7%).

## أصل الكلمة
أخذت الكلمة في الأصل الشكل col في اللغة الإنجليزية القديمة، والتي بدورها يُفترض أنها تأتي من «الفحم الحي».  وتشمل الكلمات المشتركة في قديم الفريزية كولي، الهولندية الوسطى كول، الهولندية كوول، الألمانية العليا القديمة تشول، الألمانية Kohle والإسكندنافية القديمة كول، وبالإيرلندية gual هي أيضًا مشابه لها عبر الجذرالهندو-أوروبي.

## الجيولوجيا
يتكون الفحم من المعادن والماء. وربما الأحافير والعنبر قد يكونا موجودين في الفحم.

### تشكيل - تكوين
يسمى تحويل الغطاء النباتي الميت إلى فحم بالتحالف. في أوقات مختلفة في الماضي الجيولوجي، كانت الأرض تحتوي على غابات كثيفة  في مناطق الأراضي الرطبة المنخفضة. في هذه الأراضي الرطبة، وبدأت عملية coalification عندما كان ميتا فعاش المواد النباتية محمى من التحلل والتأكسد، وعادة من الطين أو المياه الحمضية، وتحويلها إلى الجفت. أدى هذا إلى حبس الكربون في مستنقعات ضخمة دفنت في النهاية بعمق بواسطة الرواسب. ثم، على مدى ملايين السنين، تسببت حرارة وضغط الدفن العميق في فقدان الماء والميثان وثاني أكسيد الكربون وزيادة نسبة الكربون. الصف الفحم المنتجة تعتمد على الضغط الأقصى وصلت درجة الحرارة، مع الليغنيت (وتسمى أيضا «الفحم البني») المنتجة تحت ظروف معتدلة نسبيا، والفحم شبه القاري، الفحم الحجري، أو أنثراسايت (وتسمى أيضا «الفحم الصلب» أو «الفحم الأسود») ينتج بدوره مع زيادة درجة الحرارة والضغط.
من بين العوامل التي تدخل في عملية التحصين، تعتبر درجة الحرارة أكثر أهمية من الضغط أو وقت الدفن. يمكن أن يتشكل الفحم الحجري في درجات حرارة منخفضة تصل إلى 35 إلى 80 درجة مئوية (95 إلى 176 درجة فهرنهايت) بينما يتطلب أنثراسيت درجة حرارة لا تقل عن 180 إلى 245 درجة مئوية (356 إلى 473 درجة فهرنهايت).
على الرغم من أن الفحم هو معروف عن معظم فترات الجيولوجية، أودعت 90٪ من جميع طبقات الفحم في فترات العصرالكربوني والعصر البرمي، والتي تمثل 2٪ فقط من التاريخ الجيولوجي للأرض.  ومن المفارقات أن هذا كان خلال العصر الجليدي المتأخر من حقب الحياة القديمة، وهو وقت التجلد العالمي. ومع ذلك، فإن الانخفاض في مستوى سطح البحر العالمي المصاحب للجليد كشف عن الجرف القاري الذي كان مغمورًا في السابق، وأضيف إليهادلتا الأنهار العريضة الناتجة عن زيادة التآكل بسبب الانخفاض في مستوى القاعدة. وفرت هذه المناطق الواسعة من الأراضي الرطبة ظروفًا مثالية لتكوين الفحم. انتهى التكوين السريع للفحم بفجوة الفحم فيحدث الانقراض بين العصر البرمي والترياسي، حيث يكون الفحم نادرًا.
الجغرافيا المواتية وحدها لا تفسر طبقات الفحم الكربونية الواسعة.  العوامل الأخرى التي ساهمت في سرعة الترسيب السريع للفحم كانت مستويات الأكسجين العالية، التي تزيد عن 30٪، والتي أدت إلى حرائق الغابات الشديدة وتكوين الفحم الذي كان غير قابل للهضم عن طريق الكائنات الحية المتحللة. ارتفاع مستويات ثاني أكسيد الكربون التي عززت نمو النبات؛ وطبيعة الغابات الكربونية، والتي تضمنت أشجار الليكوفيت التي يعني نموها المحدد أن الكربون لم يتم تقييده في خشب القلب من الأشجار الحية لفترات طويلة.
اقترحت إحدى النظريات أنه منذ حوالي 360 مليون سنة، طورت بعض النباتات القدرة على إنتاج اللجنين، وهو بوليمر معقد يجعل جذوع السليلوز أكثر صلابة وأكثر خشبية. أدت القدرة على إنتاج اللجنين إلى تطور الأشجار الأولى. لكن البكتيريا والفطريات لم تطور على الفور القدرة على تحلل اللجنين، لذلك لم يتحلل الخشب بالكامل ولكنه أصبح مدفونًا تحت الرواسب، وتحول في النهاية إلى فحم. منذ حوالي 300 مليون سنة، طور الفطر والفطريات الأخرى هذه القدرة، منهية فترة تكوين الفحم الرئيسية في تاريخ الأرض. ومع ذلك، دحضت دراسة أجريت عام 2016 هذه الفكرة إلى حد كبير، ووجدت أدلة واسعة على تدهور اللجنين خلال العصر الكربوني، وأن التحولات في وفرة اللجنين لم يكن لها أي تأثير على تكوين الفحم. اقترحوا أن العوامل المناخية والتكتونية كانت تفسيرًا أكثر منطقية.
الفحم معروف من طبقات ما قبل الكمبري، والتي تسبق النباتات الأرضية. يُفترض أن هذا الفحم قد نشأ من بقايا الطحالب.
في بعض الأحيان تكون طبقات الفحم (المعروفة أيضًا باسم طبقات الفحم) متداخلة مع رواسب أخرى في cyclothem. يُعتقد أن Cyclothems لها أصلها في الدورات الجليدية التي أنتجت تقلبات في مستوى سطح البحر، والتي كشفت بالتناوب ثم غمرت مساحات كبيرة من الجرف القاري.

#### كيمياء الائتلاف
الخث الحديث هو في الغالب اللجنين. يتراوح مكون السليلوز والهيميسليلوز من 5٪ إلى 40٪. توجد أيضًا مركبات عضوية أخرى مختلفة، مثل الشمع والمركبات المحتوية على النيتروجين والكبريت. اللجنين عبارة عن بوليمرات من مونوليجنول، وهي عائلة من الكحوليات التي تشترك في حلقة البنزين مع سلسلة جانبية من الكحول الأليل. يتم تشابك هذه بواسطة سلاسل الكربوهيدرات لتشكيل اللجنين، الذي يحتوي على تركيبة عامة تقارب (C 31 H 34 O 11) n  السليلوز عبارة عن بوليمر جلوكوز مع الصيغة التقريبية (C 6 H10 س 5) ن.  يتكون وزن اللجنين من حوالي 54٪ كربون و 6٪ هيدروجين و 30٪ أكسجين، بينما يحتوي السليلوز على تركيبة وزن تبلغ حوالي 44٪ كربون و 6٪ هيدروجين و 49٪ أكسجين.يتكون الفحم البيتوميني من حوالي 84.4٪ كربون، 5.4٪ هيدروجين، 6.7٪ أكسجين، 1.7٪ نيتروجين، و 1.8٪ كبريت، على أساس الوزن.  هذا يعني أن العمليات الكيميائية أثناء عملية التحصين يجب أن تزيل معظم الأكسجين والكثير من الهيدروجين، تاركًا الكربون، وهي عملية تسمى الكربنة.
تتم عملية الكربنة في المقام الأول عن طريق الجفاف، ونزع الكربوكسيل، وإزالة الميثان. يزيل الجفاف جزيئات الماء من الفحم الناضج عبر تفاعلات مثل
2 R – OH → R – O – R + H 2 O
2 R-CH2-O-CH2-R → R-CH = CH-R + H 2 O
إزالة الكربوكسيل يزيل ثاني أكسيد الكربون من الفحم الناضج ويتحقق عن طريق تفاعل مثل
RCOOH → RH + CO 2
بينما تستمر عملية إزالة الميثان من خلال تفاعل مثل
2 R-CH 3 → R-CH 2 -R + CH 4
في كل من هذه الصيغ، يمثل R باقي جزيء السليلوز أو اللجنين الذي ترتبط به المجموعات المتفاعلة.
يحدث الجفاف ونزع الكربوكسيل في وقت مبكر من عملية التحصين، بينما تبدأ عملية إزالة الميثان فقط بعد أن وصل الفحم بالفعل إلى مرتبة البيتومين.  تأثير نزع الكربوكسيل هو تقليل النسبة المئوية للأكسجين، في حين أن إزالة الميثان يقلل من نسبة الهيدروجين. يعمل الجفاف على حد سواء، ويقلل أيضًا من تشبع العمود الفقري للكربون (زيادة عدد الروابط المزدوجة بين الكربون).
مع استمرار الكربنة، يتم استبدال المركبات الأليفاتية (مركبات الكربون التي تتميز بسلاسل من ذرات الكربون)بمركبات عطرية (مركبات الكربون التي تتميز بحلقات من ذرات الكربون) وتبدأ الحلقات العطرية في الاندماج في العديد من المركبات العطرية المركبات (حلقات مترابطة من ذرات الكربون).  تشبه البنية بشكل متزايد الجرافين، العنصر الهيكلي للجرافيت.
التغييرات الكيميائية مصحوبة بتغيرات فيزيائية، مثل انخفاض متوسط حجم المسام.  تتكون العناصر المعدنية (الجزيئات العضوية) من الليغنيت من الهومينايت، وهو ترابي في المظهر. عندما ينضج الفحم إلى الفحم شبه القاري، يبدأ الهومينايت في الاستعاضة عنه بالفيترينيتالزجاجي (اللامع).  يتميز نضج الفحم الحجري بالبيتومين، حيث يتم تحويل جزء من الفحم إلى البيتومين، وهو مادة هلامية غنية بالهيدروكربونات.  يتميز النضج إلى أنثراسايت بإزالته (من إزالة الميثان) وزيادة ميل أنثراسايت للانفصال عن طريق كسر محاري، على غرار طريقة كسر الزجاج السميك.

### أنواع
نظرًا لأن العمليات الجيولوجية تمارس ضغطًا على المواد الحيوية الميتة بمرور الوقت، في ظل ظروف مناسبة، تزداد درجتها المتحولة أو رتبتها بالتتابع إلى:
- الخث، مقدمة من الفحم
- الليغنيت، أو الفحم البني، وهو أدنى رتبة من الفحم، والأكثر ضررًا على الصحة [28]،  يُستخدم بشكل حصري تقريبًا كوقود لتوليد الطاقة الكهربائية
- يستخدم الفحم شبه القاري، الذي تتراوح خصائصه بين خصائص الليغنيت وخصائص الفحم القاري، في المقام الأول كوقود لتوليد الطاقة البخارية والكهربائية.
- الفحم الحجري، صخرة رسوبية كثيفة، عادة ما تكون سوداء، ولكن في بعض الأحيان بنية داكنة، وغالبًا ما تكون ذات نطاقات محددة جيدًا من مادة مشرقة وباهتة. يتم استخدامه بشكل أساسي كوقود في توليد الطاقة البخارية والكهربائية ولصنع فحم الكوك. يُعرف بالفحم البخاري في المملكة المتحدة، ويستخدم تاريخيًا لرفع البخار في القاطرات البخارية والسفن
- أنثراسايت، أعلى مرتبة من الفحم، هو فحم أسود أكثر صلابة ولامعة يستخدم بشكل أساسي لتدفئة المساحات السكنية والتجارية .
- يصعب اشتعال الجرافيت ولا يشيع استخدامه كوقود؛ هو الأكثر استخداما في أقلام الرصاص، أو مسحوق للتزييت .

فحم القناة (يُطلق عليه أحيانًا «فحم الشمعة») هو مجموعة متنوعة من الفحم عالي الحبيبات عالي الجودة مع محتوى هيدروجين كبير، والذي يتكون أساسًا من الليبتينايت .
هناك العديد من المعايير الدولية للفحم. يعتمد تصنيف الفحم بشكل عام على محتوى المواد المتطايرة . لكن أهم تمييز هو بين الفحم الحراري (المعروف أيضًا باسم الفحم البخاري)، والذي يتم حرقه لتوليد الكهرباء عن طريق البخار؛ والفحم المعدنية (المعروف أيضا باسم فحم الكوك)، والذي أحرق في درجة حرارة عالية لجعل الصلب.
قانون هيلت هو ملاحظة جيولوجية (داخل منطقة صغيرة) كلما زاد عمق الفحم، كلما ارتفعت رتبته (أو درجته). يتم تطبيقه إذا كان التدرج الحراري عموديًا بالكامل؛ ومع ذلك، فإن التحول قد يسبب تغيرات جانبية في الرتبة، بغض النظر عن العمق. على سبيل المثال، تم تحويل بعض طبقاتالفحم في حقل الفحم في مدريد ونيو مكسيكو جزئيًا إلى فحم أنثراسايت عن طريق تحول التلامس من عتبة نارية بينما بقيت الطبقات المتبقية كفحم قاري.

## التاريخ
أقدم استخدام معروف هو من منطقة شنيانغ في الصين حيث بحلول 4000 قبل الميلاد بدأ سكان العصر الحجري الحديث نحت الحلي من الليغنيت الأسود. الفحم من منجم فوشون في شمال شرق الصين لصهرالنحاس منذ عام 1000 قبل الميلاد.  ماركو بولو، الإيطالي الذي سافر إلى الصين في القرن الثالث عشر، وصف الفحم بأنه «الحجارة السوداء ... التي تحترق مثل جذوع الأشجار»، وقال إن الفحم وفير جدًا، ويمكن للناس أن يأخذوا ثلاثة حمامات ساخنة في الأسبوع.  في أوروبا، أقدم مرجع لاستخدام الفحم كوقود هو من الأطروحة الجيولوجية عن الأحجار (اللفة 16) للعالم اليوناني ثيوفراستوس(حوالي 371 - 287 قبل الميلاد):
من بين المواد التي تم حفرها لأنها مفيدة، تلك المعروفة باسم الجمرة (الفحم) مصنوعة من الأرض، وبمجرد إشعال النار فيها، فإنها تحترق مثل الفحم. تم العثور عليها في ليغوريا ... وفي إليس عندما يقترب المرء من أولمبيا على الطريق الجبلي؛ ويتم استخدامها من قبل أولئك الذين يعملون في المعادن.

-
تم استخدام الفحم النتوء في بريطانيا خلال العصر البرونزي (3000-2000 قبل الميلاد)، حيث شكل جزءًا من محارق الدفن .  في بريطانيا الرومانية، مع استثناء من حقلين الحديثة «، والرومان تم استغلال الفحم في جميع حقول الفحم الرئيسية في إنجلترا وويلز بحلول نهاية القرن الثاني الميلادي».  العثور على أدلة على التجارة في الفحم، تعود إلى حوالي 200 بعد الميلاد، في مستوطنة رومانية في هيرونبريدج، بالقرب من تشيستر.وفي فنلاند، حيث الفحم منتم نقل ميدلاندز عبر كار دايك لاستخدامها في تجفيف الحبوب.  تم العثور على الرماد الفحم في المواقد من الفيلات والحصون الرومانية، وخاصة في نورثمبرلاند، يعود تاريخها إلى حوالي 400. AD في غرب إنجلترا، وصفت الكتاب المعاصرين عجب من نحاس دائم من الفحم على مذبح مينرفا في أكوي سوليس (باث الحديثة)، على الرغم من أن الفحم السطحي الذي يمكن الوصول إليه بسهولة مما أصبح حقل الفحم في سومرست كان شائع الاستخدام في المساكن المنخفضة جدًا محليًا. تم العثور على أدلة على استخدام الفحم في أعمال الحديد في المدينة خلال الفترة الرومانية.  في إيشفايلر، راينلاند، استخدم الرومان رواسب الفحم الحجري لصهر خام الحديد.
لا يوجد دليل على ان تصغير المنتج كان ذا أهمية كبيرة في بريطانيا قبل حوالي 1000 بعد الميلاد، أو في العصور الوسطى العليا.  يشار إلى الفحم باسم «فحم البحر» في القرن الثالث عشر. رصيف المرفأ الذي وصلت إليه المواد إلى لندن كان يُعرف باسم الفحم البحري ، لذلك تم تحديده في ميثاق الملك هنري الثالث الممنوح عام 1253. البداية، تم إعطاء الاسم لأنه تم العثور على الكثير من الفحم على الشاطئ، بعد أن سقط من السطح المكشوف طبقات الفحم على المنحدرات فوق أو التي تم غسلها من نتوءات الفحم تحت الماء،  ولكن بحلول زمن هنري الثامن، كان من المفهوم أنها مشتقة من الطريقة التي تم بها نقله إلى لندن عن طريق البحر.
أصبحت هذه المصادر التي يسهل الوصول إليها مستنفدة إلى حد كبير (أو لم تستطع تلبية الطلب المتزايد) بحلول القرن الثالث عشر ، عندما تم تطوير الاستخراج تحت الأرض عن طريق تعدين العمود .و  كان الاسم البديل «بيتكوال» لأنه جاء من المناجم. أدى تطور الثورة الصناعية إلى استخدام الفحم على نطاق واسع ، حيث استولىالمحرك البخاري على عجلة المياه . في عام 1700، تم تعدين خمسة أسداس الفحم العالمي في بريطانيا. كانت بريطانيا ستنفد من المواقع المناسبة للطواحين المائية بحلول ثلاثينيات القرن التاسع عشر إذا لم يكن الفحم متاحًا كمصدر للطاقة.  في عام 1947 كان هناك حوالي 750.000 عامل مناجم في بريطانيا  لكن آخر منجم للفحم العميق في المملكة المتحدة تم إغلاقه في عام 2015.
كانت الدرجة بين الفحم الحجري والأنثراسايت تُعرف سابقًا باسم «الفحم البخاري» حيث كان يستخدم على نطاق واسع كوقود للقاطرات البخارية . في هذا الاستخدام المتخصص ، يُعرف أحيانًا باسم «فحم البحر» في الولايات المتحدة. «الفحم البخاري» الصغير ، والذي يُطلق عليه أيضًا صواميل البخار الصغيرة الجافة (أو DSSN)، كوقودلتسخين المياه المنزلي .
لعب الفحم دورًا مهمًا في الصناعة في القرنين التاسع عشر والعشرين. استند سلف الاتحاد الأوروبي ، الجماعة الأوروبية للفحم والصلب ، إلى تجارة هذه السلعة.
يستمر الفحم في الوصول إلى الشواطئ في جميع أنحاء العالم من التآكل الطبيعي لطبقات الفحم المكشوفة وانسكابات الرياح من سفن الشحن. تجمع العديد من المنازل في مثل هذه المناطق هذا الفحم كمصدر مهم ، وأحيانًا رئيسيًا ، لوقود التدفئة المنزلية.

## شدة الانبعاث
تعتبركثافة الانبعاثات هي غازات الاحتباس الحراري المنبعثة على مدى عمر المولد لكل وحدة من الكهرباء المولدة. كثافة الانبعاثات من محطات توليد الطاقة بالفحم عالية ، حيث تنبعث منها حوالي 1000 جرام من مكافئ ثاني أكسيد الكربون لكل كيلوواط ساعة يتم توليدها ، بينما الغاز الطبيعي كثافة انبعاثات متوسطة عند حوالي 500 جرام من مكافئ ثاني أكسيد الكربون لكل كيلو وات في الساعة. تختلف كثافة انبعاثات الفحم باختلاف النوع وتكنولوجيا المولدات وتتجاوز 1200 جرام لكل كيلو وات ساعة في بعض البلدان.

### كثافة الطاقة
تبلغ كثافة طاقة الفحم حوالي 24 ميغا جول لكل كيلوغرام (حوالي 6.7 كيلوواط / ساعة لكل كيلوغرام). بالنسبة لمحطة توليد الطاقة بالفحم بكفاءة 40٪ ، فإنها تحتاج إلى 325 كجم (717 رطلاً) من الفحم لتشغيل مصباح 100 واط لمدة عام واحد.
تم توفير 27.6٪ من الطاقة العالمية عن طريق الفحم في عام 2017، واستخدمت آسيا ما يقرب من ثلاثة أرباعها.

## كيمياء

### تكوين
يتم الإبلاغ عن تكوين الفحم إما كتحليل تقريبي (الرطوبة ، المادة المتطايرة ، الكربون الثابت ، والرماد) أو التحليل النهائي (الرماد والكربون والهيدروجين والنيتروجين والأكسجين والكبريت). لا توجد «المادة المتطايرة» في حد ذاتها (باستثناء بعض غاز الميثان الممتص) ولكنها تحدد المركبات المتطايرة التي يتم إنتاجها وإخراجها عن طريق تسخين الفحم. قد يكون للفحم القار النموذجي تحليل نهائي على أساس جاف وخالي من الرماد بنسبة 84.4٪ كربون و 5.4٪ هيدروجين و 6.7٪ أكسجين و 1.7٪ نيتروجين و 1.8٪ كبريت ، على أساس الوزن.

### فحم الكوك واستخداماته لصهر الحديد
فحم الكوك عبارة عن بقايا كربونية صلبة مشتقة من فحم الكوك (فحم قاري منخفض الرماد ومنخفض الكبريت ، يُعرف أيضًا باسم الفحم المعدني)، والذي يستخدم في تصنيع الفولاذ ومنتجات الحديد الأخرى.  يُصنع فحم الكوك من فحم الكوك عن طريق الخبز في فرن بدون أكسجين عند درجات حرارة تصل إلى 1000 درجة مئوية ، مما يؤدي إلى التخلص من المكونات المتطايرة ودمج الكربون الثابت والرماد المتبقي معًا. يستخدم فحم الكوك المعدنية بمثابة الوقود ونتيجة لعامل مختزل في صهر الحديد الخام في فرن الانفجار.  أول أكسيد الكربون الناتج عن احتراقه يقلل الهيماتيت (أكسيد الحديد)للحديد.
كما يتم إنتاج نفايات ثاني أكسيد الكربون مع الحديد الخام، وهو غني جدًا بالكربون المذاب ، لذا يجب معالجته مرة أخرى لصنع الفولاذ.
كمية فحم الكوك تكون منخفضة في الرماد ، وذلك لأن الكبريت والفوسفور لا يتحدان مع هذا المعدن.  يجب أن يكون فحم الكوك قويًا بما يكفي لمقاومة وزن الأثقال في الفرن العالي ، وهذا هو سبب أهمية فحم الكوك في صنع الفولاذ باستخدام الطرق التقليدية. فحم الكوك من الفحم لونه رمادي ، وصلب ، ومسامي وقيمة تسخينه 29.6 ميجا جول / كجم. بعض العمليات لصناعة فحم الكوك تنتج مشتقات، بما في ذلك قطران الفحم ، الأمونيا والزيوت الخفيفة، وغاز الفحم .
اما فحم الكوك البترولي فهو البقايا الصلبة التي يتم الحصول عليها في تكرير النفط ، والتي تشبه فحم الكوك ولكنها تحتوي على الكثير من الشوائب لتكون مفيدة في التطبيقات المعدنية.

#### الاستخدم في مكونات المسبك
يعتبر الفحم الحجري المطحون الناعم ، والمعروف في هذا التطبيق باسم الفحم البحري ، هو أحد مكونات رمل المسبك. أثناء وجود المعدن المنصهر في القالب ، يحترق الفحم ببطء ، مما يؤدي إلى تقليل الغازات عند الضغط ، وبالتالي منع المعدن من اختراق مسام الرمال. كما أنه موجود في «غسل القالب»، وهو معجون أو سائل له نفس الوظيفة المطبقة على القالب قبل الصب.  يمكن خلط فحم البحر مع البطانة الطينية («الجسم») المستخدمة في قاع فرن القبة . عند تسخينه ، يتحلل الفحم ويصبح الجسم هشًا إلى حد ما ، مما يسهل عملية فتح الثقوب لاستخراج المعدن المنصهر.

#### بدائل فحم الكوك
يمكن إعادة تدوير خردة الفولاذ في فرن القوس الكهربائي؛ والبديل لصنع الحديد عن طريق الصهر هو الحديد المختزل المباشر ، حيث يمكن استخدام أي وقود كربوني في صنع الإسفنج أو الحديد المحبب.و تعتبر انبعاثات ثاني أكسيد الكربون تقلل من الهيدروجين ويمكن استخدام وكيل الحد  والكتلة الحيوية أو النفايات كمصدر للكربون.  تاريخيًا ، تم استخدام الفحم كبديل لفحم الكوك في فرن الصهر ، حيث يُعرف الحديد الناتج باسم حديد الفحم .

### عملية التغويز
يتم استخدام تغويز الفحم ، كجزء من محطة توليد الطاقة التي تعمل بالفحم ذات الدورة المتكاملة للتغويز (IGCC)، لإنتاج الغاز التخليقي ، ومزيج من أول أكسيد الكربون (CO) وغاز الهيدروجين (H 2) لإطلاق التوربينات الغازية لإنتاج الكهرباء. الغاز المتزايد يمكن أيضا تحويلها إلى وقود وسائل النقل، مثل البنزين والديزل ، من خلال عملية فيشر تروبش . بدلاً من ذلك ، يمكن تحويل غاز التخليق إلى ميثانول ، والذي يمكن مزجه في وقود مباشرةً أو تحويله إلى بنزين عبر عملية تحويل الميثانول إلى بنزين.  التحويل إلى غاز مع تقنية Fischer-Tropsch بواسطة ساسول شركة كيماويات في جنوب إفريقيا لتصنيع المواد الكيميائية ووقود السيارات من الفحم.
خلال تغويز، الفحم مختلطة مع الأكسجين وبخار في حين يجري أيضا والتدفئة والضغط. أثناء التفاعل ، تعمل جزيئات الأكسجين والماء على أكسدة الفحم في أول أكسيد الكربون (CO)، بينما تطلق أيضًا غاز الهيدروجين (H 2). كان يتم ذلك في مناجم الفحم تحت الأرض ، وأيضًا لصنع غاز المدينة الذي كان يتم نقله إلى العملاء ليحرق للإضاءة والتدفئة والطهي.
3C + O 2 + H 2 O → H 2 + 3CO

إذا أرادت شركة التكرير إنتاج البنزين ، يتم توجيه غاز التخليق إلى تفاعل فيشر-تروبش. يُعرف هذا باسم تسييل الفحم غير المباشر. ومع ذلك ، إذا كان الهيدروجين هو المنتج النهائي المطلوب ، يتم تغذية الغاز التخليقي في تفاعل تحويل غاز الماء ، حيث يتم تحرير المزيد من الهيدروجين:
أول أكسيد الكربون + H 2 O → CO 2 + H 2

### إسالة
يمكن تحويل الفحم مباشرة إلى وقود اصطناعي مكافئ للبنزين أو الديزل عن طريق الهدرجة أو الكربنة.  تسييل الفحم ينبعث من ثاني أكسيد الكربون أكثر من إنتاج الوقود السائل من النفط الخام . الخلط في الكتلة الحيوية واستخدام احتجاز ثاني أكسيد الكربون وتخزينه من شأنه أن ينبعث منه أقل قليلاً من عملية النفط ولكن بتكلفة عالية.  تدير شركة شاينا انرجي انفستمنت المملوكة للدولة مصنع تسييل الفحم وتخطط لبناء 2 آخرين.
قد يشير تسييل الفحم أيضًا إلى مخاطر البضائع عند شحن الفحم.

### إنتاج الكيماويات
تم إنتاج المواد الكيميائية من الفحم منذ الخمسينيات. يمكن استخدام الفحم كمادة وسيطة في إنتاج مجموعة واسعة من الأسمدة الكيماوية والمنتجات الكيماوية الأخرى. كان الطريق الرئيسي لهذه المنتجات هو تغويز الفحم لإنتاج الغاز التخليقي . وتشمل المواد الكيميائية الأولية التي يتم إنتاجها مباشرة من الغاز الصنعي الميثانول ، الهيدروجين وأول أكسيد الكربون ، والتي هي اللبنات الكيميائية التي يتم تصنيعها على مجموعة كاملة من المواد الكيميائية المشتقة، بما في ذلك الأوليفينات ، حمض الخليك ، الأمونيا ، اليوريا وغيرها. براعة الغاز التخليقي كسابق للمواد الكيميائية الأولية والمنتجات المشتقة عالية القيمة يوفر خيار استخدام الفحم لإنتاج مجموعة واسعة من السلع. ومع ذلك ، في القرن الحادي والعشرين ، أصبح استخدام ميثان طبقة الفحم أكثر أهمية.
لأن قائمة من المنتجات الكيميائية التي يمكن أن يتم عن طريق تحويل الفحم إلى غاز يمكن في المواد الأولية استخدام أيضا العامة المستمدة من الغاز الطبيعي والبترول ، والصناعة الكيميائية تميل إلى استخدام كل ما المواد الأولية هي الأكثر فعالية من حيث التكلفة. لذلك ، اتجه الاهتمام باستخدام الفحم إلى الزيادة بسبب ارتفاع أسعار النفط والغاز الطبيعي وخلال فترات النمو الاقتصادي العالمي المرتفع الذي ربما أدى إلى إجهاد إنتاج النفط والغاز.

## توليد الكهرباء

### علاج ما قبل الاحتراق
الفحم المكرر هو نتاج تقنية ترقية الفحم التي تزيل الرطوبة وبعض الملوثات من أنواع الفحم المنخفضة الجودة مثل الفحم شبه القار والليغنيت (البني). إنه أحد أشكال المعالجات والعمليات السابقة للاحتراق للفحم الذي يغير خصائص الفحم قبل حرقه. يمكن تحقيق تحسينات الكفاءة الحرارية من خلال التجفيف المسبق المحسّن (خاصة ذات الصلة بالوقود عالي الرطوبة مثل الليغنيت أو الكتلة الحيوية).  تتمثل أهداف تقنيات الفحم قبل الاحتراق في زيادة الكفاءة وتقليل الانبعاثات عند حرق الفحم. يمكن استخدام تقنية الاحتراق المسبق في بعض الأحيان كمكمل لتقنيات ما بعد الاحتراق للتحكم في الانبعاثات من الغلايات التي تعمل بوقود الفحم.

### محطة توليد الكهرباء
الفحم الذي يحرق بمثابة الوقود الصلب في محطات توليد الطاقة من الفحم لتوليد الكهرباء يسمى الفحم الحراري. يستخدم الفحم أيضًا لإنتاج درجات حرارة عالية جدًا من خلال الاحتراق. قدرت الوفيات المبكرة بسبب تلوث الهواء بـ 200 لكل جيجاوات في السنة ، لكنها قد تكون أعلى حول محطات الطاقة حيث لا يتم استخدام أجهزة تنقية الغاز أو أقل إذا كانت بعيدة عن المدن. أدت الجهود حول العالم للحد من استخدام الفحم إلى تحول بعض المناطق إلى الغاز الطبيعي والكهرباء من مصادر منخفضة الكربون.
عند استخدام الفحم لتوليد الكهرباء ، عادة ما يتم سحقه ثم حرقه في فرن به غلاية.  تعمل حرارة الفرن على تحويل ماء الغلاية إلى بخار ، والذي يستخدم بعد ذلك لتدوير التوربينات التي تدير المولدات وتولد الكهرباء.  و الكفاءة الحرارية من هذه العملية تتراوح ما بين 25٪ و 50٪ اعتمادا على معالجة ما قبل الاحتراق، وتكنولوجيا التوربينات (مثل مولد البخار فوق الحرجة) وعمر المولد.
تم بناء عدد قليل من محطات الطاقة ذات الدورة المركبة المتكاملة للتغويز (IGCC)، والتي تحرق الفحم بشكل أكثر كفاءة. بدلا من تحطيم الفحم وحرقه مباشرة كوقود في المراجل توليد البخار، ويتم مغزز الفحم لخلق الغاز المتزايد ، والذي أحرق في توربينات الغاز لإنتاج الكهرباء (تماما مثل يتم حرق الغاز الطبيعي في التوربينات). تُستخدم غازات العادم الساخنة من التوربين لرفع البخار في مولد بخار لاسترداد الحرارة والذي يعمل على تشغيل توربين بخاري إضافي . يمكن أن تصل الكفاءة الكلية للمحطة عند استخدامها لتوفير الحرارة والطاقة المشتركة إلى 94٪. تنبعث من محطات توليد الطاقة العاملة بنظام IGCC تلوثًا محليًا أقل من المحطات التقليدية التي تعمل بالفحم المسحوق ؛ ومع ذلك ، فإن تقنية التقاط الكربون وتخزينه بعد التغويز وقبل الحرق أثبتت حتى الآن أنها مكلفة للغاية لاستخدامها مع الفحم.  الطرق الأخرى لاستخدام الفحم وقود ملاط الفحم والماء (CWS)، والذي تم تطويره في الاتحاد السوفيتي ، أو في دورة MHD . ومع ذلك ، لا يتم استخدامها على نطاق واسع بسبب قلة الربح.
في عام 2017، جاء 38٪ من كهرباء العالم من الفحم ، وهي نفس النسبة المئوية التي كانت موجودة قبل 30 عامًا.  في عام 2018، كانت السعة المركبة العالمية 2 تيراواط (منها 1 تيراواط في الصين) والتي كانت تمثل 30٪ من إجمالي قدرة توليد الكهرباء.  الدولة الرئيسية الأكثر اعتمادًا هي جنوب إفريقيا ، مع أكثر من 80٪ من الكهرباء المولدة من الفحم.
تم الوصول إلى الحد الأقصى من استخدام الفحم في عام 2013.  في عام 2018 بلغ متوسط عامل سعة محطة الطاقة التي تعمل بالفحم 51٪ ، أي أنها تعمل لنحو نصف ساعات التشغيل المتاحة.

## الفحم الحجري...الكربونالخفي
يقول خبراء البيئة ان الفحم الحجري النظيف هو ضربٌ من الخيال. وهو كذلك حقا؛ ولا ادل على ذلك من الحال في ولاية فرجينيا الغربية بالولايات المتحدة، إذ لو عاينته لرأيت كيف أُطيح برؤوس كثير من جبال «ابالاتشيا» لتصبح في أسفل الوديان بُغية الوصول إلى الفحم الحجري الذي تحتها، وكيف ان جداول تلك الجبال صارت تجري برتقالية اللون مما تحمله من مياه حمضيّة ملوثة. أو انظر إلى الحال في مركز مدينة بكين حيث غدا الهواء في هذه الأيام أكثر تلوثا من هواء قاعات المدخّنين في المطارات. ويعد تلوث الهواء في الصين، الناجم في معظمه عن حرق الفحم الحجري، مسؤولا عن وفاة أكثر من مليون شخص سنويا دون متوسط العمر. هذا فضلا عن الاف الاشخاص الذين يلقون حتفهم في حوادث اثناء استخراج الفحم من المناجم في الصين وغيرها. لكن هذه المشاكل ليست حديثة العهد، إذ انه في أواخر القرن السابع عشر، عندما كان الفحم الحجري المستخرج من ويلز (بلاد الغال) ومقاطعة نورثمبرلاند الإنجليزية يوقد النيران الأولى للثورة الصناعية في بريطانيا، كان الكاتب الإنجليزي جون إفيلين، يشكو سلفا من«نتانة الدخان الذي [كان] يغشى لندن وظلمته» على حد قوله. وبعد ثلاثة قرون، وتحديدا في ديسمبر من عام 1952، هبطت على لندن طبقة كثيفة من الضبخان (الضباب الدخاني) محمّلة بذرّات الفحم فغشيت سماءها طوال عطلة نهاية الأسبوع أو أكثر قليلا، مؤدية إلى تفشي امراض تنفسية قضت على 12 الف شخص خلال الأشهر القليلة التي تلت تلك الحادثة. أما المدن الأمريكية فكان لها، هي الأخرى، نصيب من الفواجع ذات الصلة بالتلوث الفحمي. ففي عطلة من عطلات نهاية اسبوع شهر أكتوبر من عام 1948 في بلدة دونورا الصغيرة بولاية بنسلفانيا، أدرك حضور مباراة كرة قدم في مدرسة ثانوية فجأة انهم لا يستطيعون رؤية اللاعبين ولا الكرة؛ إذ كان ضبخانٌ من مصهر للزنك في الجوار يعمل بوقود الفحم الحجري قد حجب الملعب تماما عن أنظارهم. وان هي إلا أيام حتى توفي 20 شخصا ومرض 6000 شخص آخرين (نحو نصف سكان البلدة).
وكان الفحم الحجري في فترة ماضية المصدر الرئيسي للطاقة في جميع البلدان الصناعية. وقد أنتجت المحركات البخارية التي تعمل بالفحم الحجري، معظم القدرة اللازمة لهذه البلدان منذ بداية القرن التاسع عشر وحتى القرن العشرين. ومنذ بداية القرن العشرين، أصبح النفط والغاز الطبيعي المصدرين الرائدين للطاقة في معظم أرجاء العالم. وعلى نقيض الفحم الحجري ؛ فإن النفط يمكن تحويله إلى بنزين وديزل ومواد أخرى لازمة لتشغيل وسائل المواصلات الحديثة. وقد حل استعمال الغاز الطبيعي محل الفحم الحجري لتوليد الطاقة الحرارية، ولكن الاستهلاك الحالي لموارد العالم من النفط والغاز الطبيعي يجري بسرعة. وإذا استمر الاستهلاك العالي على المستوى الحالي فإن موارد النفط ستستهلك وتنضب خلال النصف الأول من القرن الحادي والعشرين. كما أن موارد الغاز الطبيعي ستنضب بدورها في أواسط القرن الحادي والعشرين. أما مصادر العالم من الفحم الحجري فهي باقية وتكفي لحوالي 220 سنة مقبلة، وذلك وفق معدلات الاستهلاك الحالية.
وقد يسدُّ الاستعمال المتنامي للفحم الحجري في إنتاج الكهرباء النقص المتزايد لكل من الغاز والنفط. ومع ذلك، فإن استعمال الفحم الحجري يحمل في طياته مشاكل من نوع آخر إذ إن احتراقه سببًا رئيسيًا لتلوث الهواء وزيادة تسبة ثاني أكسيد الكربون. وقد طُوِّرت وسائل عديدة للتقليل من التلوث ولكنها مكلفة ولم تثبت جدواها حتى الآن. ولابد من تحسين هذه الطرق والأساليب قبل التوسع الكبير في استعمال الفحم الحجري. وبالإضافة لهذا فإن بعض الفحم الحجري يوجد في طبقات عميقة تحت سطح الأرض، حيث يصعب استخراجه.
وفي الماضي كانت الوظائف التي تعد أكثر خطورة وصعوبة من وظيفة عامل في منجم فحم حجري تحت سطح الأرض قليلة. ففي القرن التاسع عشر الميلادي كان عمال المناجم يعملون عشر ساعات يوميًا تحت الأرض ولمدة ستة أيام كل أسبوع. وكانت المعاول هي الأدوات الوحيدة التي تستعمل في تكسير وتفتيت الفحم الحجري. وكان على عمال مناجم الفحم الحجري أن يجرفوا الفحم الحجري المستخرج وينقلوه في عربات. وفي حالات عديدة كان الأطفال دون سن العاشرة يجرُّون عربات الفحم الحجري من المناجم. كما عملت النساء في عمليات التحميل والنقل بالعربات. ومع مرور الزمن فقد الآلاف من الرجال والنساء والأطفال حياتهم في حوادث المناجم. كما مات آلاف آخرون جرّاء إصابتهم بأمراض الرئتين بسبب استنشاق رماد الفحم الحجري طوال حياتهم العملية في المناجم.
وتُنفِذ الآلات هذه الأيام معظم الأعمال في مناجم الفحم الحجري، كما تحسنت إجراءات الأمان في المناجم، وقلّت ساعات العمل، وتم حظر تشغيل الأطفال في المناجم قبل نهاية القرن التاسع عشر الميلادي. وانخفضت نسبة الوفيات بسبب حوادث المناجم بصورة كبيرة في القرن العشرين. وفي كل هذه الأحوال فإن مهنة استخراج الفحم الحجري من مناجمه ما زالت مهنة المخاطر.

## الفحم الحجري كمصدر للطاقة
يعتبر الفحم الحجري من أوائل المصادر التي استغلها الإنسان لإنتاج الطاقة، حيث استغلها في الطبخ والتدفئة، ومع بدء العصر الصناعي فكان قائما على الفحم الحجري وزاد الطلب عليه واستهلاكه ولهذا بدأ في بلاد مثل إنجلترا وألمانيا حفر مناجم الفحم الحجري لاستخراجة بكميات كبيرة. ثم تتابع استخراجه في بقية البلاد في مناجم لديها أو حصلت عليه بشرائه من الدول المنتجة الغنية بمصادر الفحم منها أستراليا والولايات المتحدة الأمريكية وكندا.
ولا يزال الفحم الحجري يشكل أساسا مهما للحصول على الطاقة، ففي الولايات المتحدة الأمريكية ينتج الفحم 48 % من الطاقة الكهربائية (عام 2008)، وهو ينتج لطاقة تعادل مجموع الطاقة المنتجة من الغاز الطبيعي والطاقة النووية معا. وكل ذلك بسعر متهاود بسيط يبلغ 28و2 سنت لكل مليون وحدة حرارية بريطانية BTU (اتفق على كتابة مليون وحدة حرارية بريطانية كالآتي MMBTU). وبالمقارنة بسعر الغاز الذي ينتج تلك الكمية من الطاقة نحو 6 سنت، والنفط بسعر 13 سنت لكل MMBTU.
وتتعرض المحطات الكهربائية التي تعمل بالفحم إلى انتقاد متزايد بسبب ضررها بالبيئة وما تقوم به من تفاقم مشكلة الانحباس الحراري، وينشأ نحو 40 % من غازات الأنحباس الحراري في أمريكا من إنتاج الطاقة الكهربائية، والتي تشكل المحطات العاملة بالفحم الحجري من أهم مصادرها. وتجري محاولات في الولايات المتحدة الأمريكية من أجل ابتكار تقنية لفصل ثاني أكسيد الكربون وتخزينه في طبقات عميقة تحت الأرض. ولكن توجد أيضا معارضة كبيرة من جهة الصناعات حيث سوف تتكلف تلك التقنية تكاليف باهظة.وتدعي شركات إنتاج الطاقة الكهربائية التي تعمل بالفحم بأنها تحتج تلك المصاريف لتحسين أداء محطاتها التي عتى عليها الدهر. وكثير من تلك المحطات قد أصبح قديما، وتجري السياسة على استبدالها بمحطات جديدة تعمل بالفحم ومحطات تعمل بالطاقة النووية.
ويكفي احتياطي الفحم في الولايات المتحدة الأمريكية لمدة عدة قرون. وتنتج ولاية فيومنج وحدها نحو 40 % من أنتاج الفحم وتقدر كمية إنتاجها بنحو ألف مليون طن سنويا. وبصرف النظر عن حصة إنتاج الكهرباء بواسطة الطاقة المستدامة، مثل طاقة الرياح والطاقة الشمسية، فإن استغلال الفحم سيلعب دورا رئيسيا في المستقبل أيضا في الولايات المتحدة الامريكانيه.

## الإنتاج والاحتياطي
في الولايات المتحدة الأمريكية تبدو الصورة كالآتي:
- إنتاج الفحم عام 2008 : 1.1 مليار طن
- الإنتاج المنتظر عام 2020: 1.2 مليار طن
- الاحتياطي الكلي: 442 مليار طن
- منها احتياطي سهل الاستغلال: 237 مليار طن * عدد مناجم الفحم العاملة: 1458.[69]

وهذه قائمة لدول العالم حسب إنتاج الفحم.

## الضرر الذي يحدث للبيئة
يمكن أن يتسبب تعدين الفحم وتزويد محطات الطاقة والعمليات الصناعية بالوقود في إحداث أضرار بيئية كبيرة.
تتأثر أنظمة المياه بتعدين الفحم.  على سبيل المثال والتعدين يؤثر المياه الجوفية والحموضة. يمكن أن تلوث انسكابات الرماد المتطاير، مثل تسرب طين الرماد المتطاير للفحم في محطة كنغستون الأحفورية ، الأراضي والمجاري المائية ، وتدمير المنازل. تستهلك محطات الطاقة التي تحرق الفحم أيضًا كميات كبيرة من المياه. يمكن أن يؤثر ذلك على تدفقات الأنهار ، وله تأثيرات تبعية على استخدامات الأراضي الأخرى. في مناطق ندرة المياه ، مثل صحراء ثار في باكستان ، ستستخدم محطات تعدين الفحم ومحطات توليد الطاقة بالفحم كميات كبيرة من المياه.
كان المطر الحمضي من أوائل التأثيرات المعروفة للفحم على دورة المياه . في عام 2014، تم إطلاق ما يقرب من 100 تيراغرام / ثانية من ثاني أكسيد الكبريت (SO 2) ، أكثر من نصفها كان من حرق الفحم.  بعد إطلاقه ، يتأكسد ثاني أكسيد الكبريت إلى H 2 SO 4 الذي ينثر الإشعاع الشمسي ، وبالتالي فإن الزيادة في الغلاف الجوي لها تأثير تبريد على المناخ. يخفي هذا بشكل مفيد بعض الاحترار الناجم عن زيادة غازات الدفيئة. ومع ذلك ، يتم ترسيب الكبريت من الغلاف الجوي كمطر حمضي في غضون أسابيع ، بينما يبقى ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي لمئات السنين. إطلاق SO 2 كما يساهم في تحمض النظم البيئية على نطاق واسع.
يمكن أن تتسبب مناجم الفحم المهجورة أيضًا في حدوث مشكلات. يمكن أن يحدث الهبوط فوق الأنفاق ، مما يتسبب في تلف البنية التحتية أو الأراضي الزراعية. يمكن أن يتسبب تعدين الفحم أيضًا في حرائق طويلة الأمد ، وتشير التقديرات إلى أن الآلاف من حرائق تماس الفحم تحترق في أي وقت.  على سبيل المثال ، كان برينندر بيرج يحترق منذ عام 1668 وما زال يحترق في القرن الحادي والعشرين.
ينتج إنتاج فحم الكوك من الفحم الأمونيا وقطران الفحم والمركبات الغازية كمنتجات ثانوية يمكن أن تلوث البيئة إذا تم تفريغها في الأرض أو الهواء أو المجاري المائية.  تعتبر مصانع واي آلا للصلب أحد الأمثلة على منشآت إنتاج فحم الكوك حيث يتم تصريف الأمونيا السائلة إلى البيئة البحرية.

### حرائق تحت الأرض
الآلاف من حرائق الفحم تحترق في جميع أنحاء العالم.  من الصعب تحديد مكان تلك المحترقة تحت الأرض ولا يمكن إخماد العديد منها. يمكن أن تتسبب الحرائق في تهدئة الأرض أعلاه ، وتشكل غازات الاحتراق خطراً على الحياة ، ويمكن أن يؤدي اندلاعها إلى السطح إلى اندلاع حرائق الغابات السطحية . يمكن إشعال النار في طبقات الفحم عن طريق الاحتراق التلقائي أو ملامسة حريق منجم أو حريق سطحي. الصواعق مصدر مهم للاشتعال. يستمر الفحم في الاحتراق ببطء مرة أخرى في التماس حتى لا يتمكن الأكسجين (الهواء) من الوصول إلى مقدمة اللهب. يمكن لنار العشب في منطقة الفحم أن يشعل النار في عشرات طبقات الفحم. حرائق الفحم في الصين حرق ما يقدر بنحو 120 مليون طن من الفحم سنويا، انبعاث 360 مليون طن متري من CO 2 والبالغة 2-3٪ من الإنتاج في جميع أنحاء العالم السنوي من CO 2 من الوقود الأحفوري.  في سينتراليا ، بنسلفانيا (منطقة تقع في منطقة الفحم بالولايات المتحدة)، تم إشعال الوريد المكشوف من أنثراسايت في عام 1962 بسبب حريق في القمامة في مكب نفايات البلدة ، الواقع في حفرة منجم مهجورة لشريط أنثراسايت . باءت محاولات إطفاء الحريق بالفشل ، وما زالت مشتعلة تحت الأرض حتى يومنا هذا . في أستراليا كان الجبل المحترق يُعتقد في الأصل أنه بركان ، لكن الدخان والرماد يأتيان من حريق فحم مشتعل منذ حوالي 6000 عام.
في كوه ماليك في وادي يانوب ، طاجيكستان، كانت رواسب الفحم تحترق منذ آلاف السنين ، مما أدى إلى متاهات شاسعة تحت الأرض مليئة بالمعادن الفريدة ، بعضها جميل جدًا.
صخرة الحجر الطمي المحمر التي تغطي العديد من التلال والتلال في حوض نهر بودر في وايومنغ وفي غرب داكوتا الشمالية تسمى بورسيلانيت ، والتي تشبه نفايات حرق الفحم «الكلنكر» أو «سكوريا» البركانية.  الكلنكر عبارة عن صخور انصهرت بالحرق الطبيعي للفحم. في حوض نهر بودر تم حرق ما يقرب من 27 إلى 54 مليار طن من الفحم خلال الثلاثة ملايين سنة الماضية.  تم الإبلاغ عن حرائق الفحم البرية في المنطقة من قبل لويس وكلارك إكسبيديشن بالإضافة إلى المستكشفين والمستوطنين في المنطقة.

### تغير المناخ
التأثير الأكبر والأطول مدى لاستخدام الفحم هو إطلاق ثاني أكسيد الكربون ، وهو أحد غازات الدفيئة التي تسبب تغير المناخ . وكانت محطات توليد الطاقة التي تعمل بالفحم المساهم العالمي الأكبر في نمو انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في عام 2018،  40٪ من إجمالي انبعاثات الوقود الأحفوري،  وأكثر من ربع مجموع الانبعاثات.  يمكن أن ينبعث من تعدين الفحم غاز الميثان ، وهو غاز مؤذ آخر.
في عام 2016، بلغ إجمالي انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في العالم من استخدام الفحم 14.5 جيجا طن.  مقابل كل ميغاواط في الساعة يتم توليدها ، ينتج عن توليد الطاقة الكهربائية بحرق الفحم حوالي طن من ثاني أكسيد الكربون ، وهو ضعف ما يقرب من 500 كجم من ثاني أكسيد الكربون المنبعثة من محطة كهربائية تعمل بالغاز الطبيعي .  في عام 2013، نصح رئيس وكالة المناخ التابعة للأمم المتحدة بضرورة ترك معظم احتياطيات الفحم في العالم في باطن الأرض لتجنب الاحتباس الحراري الكارثي.  للحفاظ على ظاهرة الاحتباس الحراري أقل من 1.5 درجة مئوية أو درجتين مئويتين ، ستجبر مئات ، أو ربما الآلاف ، من محطات الطاقة التي تعمل بالفحم إلى التقاعد مبكرًا.

## حلول لتخفيف التلوث
تخفيف تلوث الفحم ، الذي يسمى أحيانًا الفحم النظيف ، عبارة عن سلسلة من الأنظمة والتقنيات التي تسعى إلى التخفيف من الأثر الصحي والبيئي للفحم ؛  وجه الخصوص تلوث الهواء من محطات الطاقة التي تعمل بالفحم ، ومن الفحم المحروق بواسطة الصناعات الثقيلة .
التركيز الأساسي هو على ثاني أكسيد الكبريت (SO 2)و أكاسيد النيتروجين (NO ) ، وأهم الغازات التي تسبب المطر الحمضي . والجسيمات التي تسبب تلوث الهواء وضوحا والمرض والوفيات المبكرة. SO 2 يمكن إزالتها عن طريق إزالة الكبريت من غاز المداخن، وNO 2 من تخفيض التحفيزي الانتقائي (SCR). يمكن إزالة الجسيمات بواسطة المرسبات الكهروستاتيكية . على الرغم من أنها ربما تكون أقل كفاءة ، إلا أن أجهزة الغسل الرطب يمكنها إزالة الغازات والجسيمات. الحد من الرماد المتطاير يقلل من انبعاثات المواد المشعة . يمكن تقليل انبعاثات الزئبق حتى 95٪.  ومع ذلك ، فإن التقاط انبعاثات ثاني أكسيد الكربون من الفحم ليس مجديًا اقتصاديًا بشكل عام.

### المعايير
وتشمل معايير التلوث المحلية GB13223-2011 (الصين)، والهند،  و التوجيه الانبعاثات الصناعية (EU) وقانون الهواء النظيف (الولايات المتحدة).

### مراقبة الأقمار الصناعية
تُستخدم مراقبة الأقمار الصناعية الآن للتحقق من البيانات الوطنية ، على سبيل المثال ، أظهر سينتينيل-5 بريكوسور أن التحكم الصيني في ثاني أكسيد الكبريت كان ناجحًا جزئيًا فقط.  وقد كشفت أيضا أن قلة استخدام التكنولوجيا مثل SCR أدى إلى ارتفاع انبعاثات ثاني أكسيد النيتروجين في جنوب أفريقيا والهند.

### محطات توليد الطاقة ذات الدورة المركبة
تم بناء عدد قليل من محطات الطاقة التي تعمل بالفحم ذات الدورة المتكاملة للتغويز (IGCC) باستخدام تغويز الفحم . على الرغم من أنها تحرق الفحم بشكل أكثر كفاءة وبالتالي تنبعث منها تلوثًا أقل ، إلا أن التكنولوجيا لم تثبت بشكل عام أنها قابلة للتطبيق اقتصاديًا للفحم، باستثناء ربما في اليابان على الرغم من أن هذا مثير للجدل.

### احتجاز الكربون وتخزينه
على الرغم من أنه لا يزال قيد البحث المكثف واعتباره مجديًا اقتصاديًا لبعض الاستخدامات بخلاف الفحم ؛ تم اختبار التقاط الكربون وتخزينه في محطات توليد الطاقة التي تعمل بالفحم في بيترا نوفا وباونداري دام ووجد أنه مجدي تقنيًا ولكن غير مجدي اقتصاديًا للاستخدام مع الفحم ، بسبب التخفيضات في تكلفة تكنولوجيا الطاقة الشمسية الكهروضوئية.

## اقتصاديات
في عام 2018، تم استثمار 80 مليار دولار أمريكي في إمدادات الفحم ولكن جميعها تقريبًا للحفاظ على مستويات الإنتاج بدلاً من فتح مناجم جديدة.  على المدى الطويل ، يمكن أن يكلف الفحم والنفط تريليونات الدولارات في العالم سنويًا.  الفحم وحده قد يكلف أستراليا مليارات الدولارات ،  حين أن التكاليف لبعض الشركات أو المدن الصغيرة يمكن أن تصل إلى ملايين الدولارات.  قد تكون الهند والولايات المتحدة هي الاقتصادات الأكثر تضررًا من الفحم (عبر تغير المناخ) لأنهما البلدان ذات التكلفة الاجتماعية الأعلى للكربون.  القروض المصرفية لتمويل الفحم تشكل خطرًا على الاقتصاد الهندي.
اما الصين فهي أكبر منتج للفحم في العالم. لذا فهي أكبر مستهلك للطاقة في العالم ، ويمد الفحم في الصين 60٪ من طاقتها الأولية. ومع ذلك، فإن خمسي محطات توليد الطاقة بالفحم في الصين تشير التقديرات إلى أنها تتكبد خسائر.
يكلف تلوث الهواء الناجم عن تخزين الفحم ومعالجته الولايات المتحدة الأمريكية ما يقرب من 200 دولار لكل طن إضافي مخزّن ، بسبب PM2.5.  يكلف تلوث الفحم الاتحاد الأوروبي 43 مليار يورو سنويًا. تدابير خفض تلوث الهواء تفيد الأفراد مالياً واقتصاديات الدول  مثل الصين.
تم تقدير إجمالي الإعانات المحددة للفحم في عام 2015 بحوالي 2.5 تريليون دولار أمريكي ، أي حوالي 3٪ من إجمالي الناتج المحلي العالمي.  واعتبارا من 2019 تقدم البلدان في مجموعة العشرين على الأقل 63.9 بليون $  من الحكومة الدعم سنويا لإنتاج الفحم، بما في ذلك الطاقة التي تعمل بالفحم: كثير من الدعم من المستحيل تحديده  ولكنه يشمل 27.6 بليون $ في التمويل العام المحلي والدولي ، و 15.4 مليار دولار أمريكي في الدعم المالي ، و 20.9 مليار دولار أمريكي في استثمارات الشركات المملوكة للدولة (SOE) سنويًا.  في الاتحاد الأوروبي ، تم حظر مساعدات الدولة للمحطات الجديدة التي تعمل بالفحم اعتبارًا من عام 2020، والمحطات القائمة التي تعمل بالفحم اعتبارًا من عام 2025.  يتم توفيره ومع ذلك التمويل الحكومي لمحطات الكهرباء التي تعمل بالفحم الجديدة عبر الاستيراد والتصدير يعتبر بنك الصين ،  و بنك اليابان للتعاون الدولي وبنوك القطاع العام الهندية.  وقطاع الفحم في كازاخستان المتلقي الرئيسي لإعانات استهلاك الفحم التي بلغ مجموعها 2 مليار دولار أمريكي في عام 2017. ولقد استفاد الفحم في تركيا أيضا من دعم كبير.

### الأصول التي تقطعت بهم السبل
قد تصبح بعض محطات الطاقة التي تعمل بالفحم أصولًا عالقة ، على سبيل المثال ، تخاطر شركة شاينا انرجي انفستمنت ، أكبر شركة طاقة في العالم ، بخسارة نصف رأس مالها.  ومع ذلك ، فإن مرافق الكهرباء المملوكة للدولة مثل اسكوم في جنوب إفريقيا ، نيجارا في إندونيسيا ، ساراواك انرجي في ماليزيا ، تايباور في تايوان، ايجات في تايلاند ، فيتنام للكهرباء واواش في تركيا تقوم ببناء أو تخطيط محطات جديدة.  اعتبارًا من عام 2019 قد يساعد هذا في إحداث فقاعة كربون مما قد يتسبب في عدم الاستقرار المالي إذا انفجر.

## اقرأ أيضًا
- الفحم المضغوط
- غبار فحم
- الفحم النباتي الخشبي
- الفحم النفطي
- منجم فحم تسول فيرأين
- نفط
- وقود
- غاز حجر الأردواز
- قائمة الدول حسب إنتاج الفحم
- انبعاثات غاز المداخن الناجمة عن احتراق الوقود الحفري
- إزالة قمة جبلية لأغراض تعدينية
- دقيقة بنيوية
- غاز طبيعي مسال

title: فحم حجري

wikitext:
{{بطاقة عامة}}
[[ملف:Steinkohle aus dem Bergbau.jpg|تصغير|فحم حجري]]
'''[[فحم (توضيح)|الفحم]] الحجري''' [[صخر]] أسود أو بني اللون وغالبا يكون أسود اللون قابل [[اشتعالية|للاشتعال]] و[[احتراق|الاحتراق]]، ويوجد في [[طبقة أرضية|طبقات أرضية]] أو [[عرق (جيولوجيا)|عروق]]، يتكوّن أساسا من [[كربون|الكربون]]، بالإضافة إلى نسب متفاوتة من عناصر أخرى (يتصدرها [[هيدروجين|الهيدروجين]]، [[كبريت]]، [[أكسجين]]، و[[نيتروجين]] بالإضافة لعناصر أخرى).<ref>{{استشهاد ويب|الأخير=Blander|الأول=M|عنوان=Calculations of the Influence of Additives on Coal Combustion Deposits|مسار=https://www.anl.gov/PCS/acsfuel/preprint%20archive/Files/Volumes/Vol34-2.pdf|ناشر=Argonne National Laboratory|تاريخ الوصول=17 December 2011|صفحات=315| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20100528174436/http://www.anl.gov/PCS/acsfuel/preprint archive/Files/Volumes/Vol34-2.pdf | تاريخ أرشيف = 28 مايو 2010 |حالة المسار=dead}}</ref>
الفحم هو [[صخر رسوبي]] يتكون كطبقات من الصخور تُسمى طبقات فحم. يتكون الفحم عندما تتحلل النباتات الميتة وتصبح [[خث]]ًا، ويتم تحويلها بفعل الحرارة العالية وضغط الدفن عبر ملايين السنين. بالرغم من أنَّ الفحم-معظمه- يتكون في الرواسب الطبقية، قد تتعرض هذه الرواسب إلى درجات حرارة مرتفعة للغاية وضغوط ناتجة عن التدخلا النارية أو تشوه في عملية التكون (أي عمليات [[تكون الجبال]])، مما قد يؤدي إلى تطور الأنثراسيت وحتى الجرافيت.<ref>{{استشهاد ويب
| مسار = https://www.britannica.com/science/coal-fossil-fuel
| عنوان = Coal
| تاريخ = 13 نوفمبر 2020
| ناشر = Encyclopedia Britannica
| تاريخ الوصول = 17 فبراير 2021
| الأخير = Kopp
| الأول = .Otto C
|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20210213120303/https://www.britannica.com/science/coal-fossil-fuel
|تاريخ أرشيف=2021-02-13}}</ref>

الفحم هو [[وقود أحفوري]] استخدم عبر التاريخ كمصدر للطاقة الحرارية، فاستخدم للتدفئة، وكوقود للقطارات في بداية عهد اختراع [[محرك بخاري|الآلة البخارية]]، إلا أنه هناك مشاكل جمّة للبيئة جراء استخدامه تتمثل [[أثر صناعة الفحم على البيئة|بأثر صناعة الفحم على البيئة]] و[[الاحتباس الحراري|الإحترار العالمي]] كون الفحم أحد أكبر مصادر انبعاثات [[ثنائي أكسيد الكربون|ثاني أكسيد الكربون]] غير الطبيعية (أي كنتيجة لممارسات البشر). الاستخدام الأساسي اليوم لهذه الطاقة عالميا هو في إنتاج [[كهرباء|الكهرباء]]، كما يستعمل الفحم الحجري كذلك في إنتاج [[فحم الكوك]] وهو مادة خام أساسية في صناعة [[حديد|الحديد]] و[[فولاذ|الفولاذ]]. وتنتج مواد أخرى عن عملية إنتاج [[فحم الكوك]]، يمكن استعمالها في صناعة [[دواء|الأدوية]] و[[صباغ|الأصباغ]] و[[سماد|الأسمدة]]. أما في المنطقة العربية فتستخدم مصر الفحم الحجري في صناعة الأسمنت.<ref>{{استشهاد ويب
| مسار = https://aawsat.com/home/article/2204656/%D9%86%D8%AC%D9%8A%D8%A8-%D8%B5%D8%B9%D8%A8/%D9%87%D9%84-%D8%AA%D8%AA%D8%AE%D9%84%D9%89-%D9%85%D8%B5%D8%B1-%D8%B9%D9%86-%D8%A7%D9%84%D9%81%D8%AD%D9%85-%D8%A7%D9%84%D8%AD%D8%AC%D8%B1%D9%8A%D8%9F
| عنوان = نجيب صعب - هل تتخلى مصر عن الفحم الحجري؟
| موقع = الشرق الأوسط
| لغة = ar
| تاريخ الوصول = 2020-11-24
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20201124014810/https://aawsat.com/home/article/2204656/نجيب-صعب/هل-تتخلى-مصر-عن-الفحم-الحجري؟ | تاريخ أرشيف = 24 نوفمبر 2020 }}</ref>

تولد [[محطة توليد طاقة كهربائية|محطات إنتاج الكهرباء]] باحتراق الفحم الحجري ثلثي الكهرباء المستهلكة في العالم، رغم ان مولدات الكهرباء التي تستخدم الفحم تبعث حوالي 2000 رطل من ثاني أكسيد الكربون لتوليد كل ميجاواط/ساعة، وهو حوالي ضعف ما يبعثه [[غاز طبيعي|الغاز الطبيعي]] لتوليد ذات الطاقة (المقدر ب1100 رطل). ففي عام 1999، كان مجمل الانبعاث العالمي من ثاني أكسيد الكربون المنبعث من الفحم كان 8666 مليون طن.<ref>{{استشهاد بدورية محكمة|مسار=https://www.eia.gov/emeu/iea/|مسار أرشيف=//web.archive.org/web/20110523215823/http://www.eia.doe.gov/iea/carbon.html|عنوان=International Energy Annual 2006|سنة=2008|ناشر=[[إدارة معلومات الطاقة الأمريكية]]|تاريخ أرشيف=23 May 2011}}, see data tables {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20110523215823/http://www.eia.doe.gov/iea/carbon.html|date=23 مايو 2011}}</ref> في 2011، قُدّر مجمل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون من الفحم الحجري ب14416 طن.<ref name="US.EIA">{{استشهاد ويب
| مسار = https://www.eia.gov/international/data/world#/?tl_type=p&tl_id=1-A&pa=0000000000000000000000000g&ct=0&ord=SA&c=ruvvvvvfvtvnvv1urvvvvfvvvvvvfvvvou20evvvvvvvvvnvvuvo&f=A
| عنوان = International energy statistics
| ناشر = U.S. Energy Information Administration
| تاريخ الوصول = 10 March 2014
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20160304025925/http://www.eia.gov/cfapps/ipdbproject/iedindex3.cfm?tid=90&pid=1&aid=8&cid=regions&syid=2011&eyid=2011&unit=MMTCD
| تاريخ أرشيف = 4 مارس 2016
}}, see table</ref> بسبب الفعّالية الأعلى للغاز الطبيعي في توليد الكهرباء، وانتقال السوق في الولايات المتحدة الأمريكية تحوّل للتقليل من توليد الكهرباء بالفحم الحجري وزيادته باستخدام الغاز، فإن انبعاث ثاني أكسيد الكربون هناك قد انخفض، والقراءات في الربع الأول من عام 2012 كانت الأقل مقارنة بأي قراءة في الربع الأول منذ عام 1992.<ref>Nuwer, Rachel (2012-08-17). [https://green.blogs.nytimes.com/2012/08/17/a-20-year-low-in-u-s-carbon-emissions/ A 20-Year Low in U.S. Carbon Emissions]. blogs.nytimes.com {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20171001060451/https://green.blogs.nytimes.com/2012/08/17/a-20-year-low-in-u-s-carbon-emissions/ |date=01 أكتوبر 2017}}</ref> في عام 2013، أشار رئيس [[وكالة الأمم المتحدة للمناخ]] بإبقاء معظم مخزون الفحم الحجري في الأرض لتجنب [[الاحتباس الحراري|احترار عالمي]] كارثي.<ref>{{استشهاد ويب|عنوان=Leave coal in the ground to avoid climate catastrophe, UN tells industry|مسار=https://www.theguardian.com/environment/2013/nov/18/leave-coal-avoid-climate-catastrophe-un| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20180801125002/https://www.theguardian.com/environment/2013/nov/18/leave-coal-avoid-climate-catastrophe-un | تاريخ أرشيف = 1 أغسطس 2018 }}</ref>

[[ملف:2007 Coal Reserves in BTUs.png|تصغير|المخزون العالمي للفحم لعام 2009 [[وحدة حرارية بريطانية|بالBTU]]]]
[[ملف:Im Hobelstall Niederheide167.jpg|تصغير|استخراج الفحم الحجري في ألمانيا عام 1965.]]

يستخرج الفحم من الأرض إما من [[منجم|المناجم]] العامودية، أو المناجم السطحية أو المفتوحة. تحتل [[الصين]] رأس قائمة منتجي الفحم منذ عام 1983 .<ref name="BPReview2011">{{استشهاد ويب|مسار=https://www.bp.com/assets/bp_internet/globalbp/globalbp_uk_english/reports_and_publications/statistical_energy_review_2011/STAGING/local_assets/spreadsheets/statistical_review_of_world_energy_full_report_2012.xlsx |عنوان=BP Statistical review of world energy 2012 |ناشر=British Petroleum |صيغة=XLS |تاريخ الوصول=18 August 2011 |مسار أرشيف=https://web.archive.org/web/20120619171812/http://www.bp.com/assets/bp_internet/globalbp/globalbp_uk_english/reports_and_publications/statistical_energy_review_2011/STAGING/local_assets/spreadsheets/statistical_review_of_world_energy_full_report_2012.xlsx |تاريخ أرشيف=19 June 2012 |حالة المسار=dead}}</ref> فأنتجت في عام 2011 3520 مليون طن من الفحم، – 49.5% من ال 7695 مليون طن الناتج عالميا. في 2011 كانت [[الولايات المتحدة|الولايات المتحدة الأمريكية]](993 مليون طن) [[الهند|والهند]](589) والاتحاد الأوروبي (576) وأستراليا (416) الدول الأكثر إستخراجا للفحم.<ref>{{استشهاد ويب | مسار = https://www.bp.com/assets/bp_internet/globalbp/globalbp_uk_english/reports_and_publications/statistical_energy_review_2011/STAGING/local_assets/spreadsheets/statistical_review_of_world_energy_full_report_2012.xlsx | عنوان = BP Statistical review of world energy 2012 | ناشر = British Petroleum | صيغة = XLS | تاريخ الوصول =18 August 2011| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20131124205848/http://www.bp.com/assets/bp_internet/globalbp/globalbp_uk_english/reports_and_publications/statistical_energy_review_2011/STAGING/local_assets/spreadsheets/statistical_review_of_world_energy_full_report_2012.xlsx | تاريخ أرشيف = 24 نوفمبر 2013 |حالة المسار=dead}}</ref> وفي 2010 كان أكبر المصدرين أستراليا (ب328 مليون طن، 27.1% من حجم التصدير العالمي) وإندونيسيا (ب316 مليون طن (26.1%))،<ref name=ei>[http://tonto.eia.doe.gov/cfapps/ipdbproject/iedindex3.cfm?tid=1&pid=1&aid=4&cid=&syid=2003&eyid=2011&unit=TST EIA International Energy Annual – Total Coal Exports (Thousand Short Tons)]. Tonto.eia.doe.gov. Retrieved on 24 August 2012. {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20171013123404/https://www.eia.gov/beta/international/data/browser/#/? |date=13 أكتوبر 2017}}</ref> بينما كان أكبر المستوردين هم [[اليابان]] ب207 مليون طن (17.5% من حجم الإستيراد العالمي للفحم)، والصين ب195 مليون طن (16.6%) و[[كوريا الجنوبية]]ب 126 مليون طن (10.7%).<ref name=eim>[http://tonto.eia.doe.gov/cfapps/ipdbproject/iedindex3.cfm?tid=1&pid=1&aid=3&cid=&syid=2006&eyid=2010&unit=TST International Energy Annual – Total Coal Imports (Thousand Short Tons)]. Tonto.eia.doe.gov. Retrieved on 24 August 2012. {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20160415162326/http://www.eia.gov/cfapps/ipdbproject/iedindex3.cfm?tid=1&pid=1&aid=3&cid=&syid=2006&eyid=2010&unit=TST |date=15 أبريل 2016}}</ref>

== أصل الكلمة ==
أخذت الكلمة في الأصل الشكل col في اللغة الإنجليزية القديمة، والتي بدورها يُفترض أنها تأتي من «الفحم الحي».  وتشمل الكلمات المشتركة في قديم الفريزية كولي، الهولندية الوسطى كول، الهولندية كوول، الألمانية العليا القديمة تشول، [[اللغة الألمانية|الألمانية]] Kohle والإسكندنافية القديمة كول، وبالإيرلندية gual هي أيضًا مشابه لها عبر الجذر<nowiki/>[[لغات هندية أوروبية|الهندو-أوروبي]].

== الجيولوجيا ==
يتكون الفحم من المعادن والماء. وربما الأحافير و[[كهرمان|العنبر]] قد يكونا موجودين في الفحم.

=== تشكيل - تكوين ===
[[ملف:Coal example structure spacefill.png|تصغير|نموذج عن التركيبة الكيميائية للفحم الحجري]]

يسمى تحويل الغطاء النباتي الميت إلى فحم بالتحالف. في أوقات مختلفة في الماضي الجيولوجي، كانت الأرض تحتوي على غابات كثيفة  في مناطق الأراضي الرطبة المنخفضة. في هذه الأراضي الرطبة، وبدأت عملية coalification عندما كان ميتا فعاش المواد النباتية محمى من التحلل والتأكسد، وعادة من الطين أو المياه الحمضية، وتحويلها إلى الجفت. أدى هذا إلى حبس الكربون في مستنقعات ضخمة دفنت في النهاية بعمق بواسطة الرواسب. ثم، على مدى ملايين السنين، تسببت حرارة وضغط الدفن العميق في فقدان الماء والميثان وثاني أكسيد الكربون وزيادة نسبة الكربون.<ref>{{استشهاد ويب
| مسار = https://www2.bgs.ac.uk/downloads/start.cfmid=1404
| عنوان = British Geological Survey Website - Page not found
| موقع = www2.bgs.ac.uk
| تاريخ الوصول = 2021-01-29
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20210129231347/https://www2.bgs.ac.uk/downloads/start.cfmid=1404 | تاريخ أرشيف = 29 يناير 2021 }}</ref> الصف الفحم المنتجة تعتمد على الضغط الأقصى وصلت درجة الحرارة، مع [[فحم بني|الليغنيت]] (وتسمى أيضا «الفحم البني») المنتجة تحت ظروف معتدلة نسبيا، والفحم شبه القاري، الفحم الحجري، أو [[فحم صلب|أنثراسايت]] (وتسمى أيضا «الفحم الصلب» أو «الفحم الأسود») ينتج بدوره مع زيادة درجة الحرارة والضغط.<ref>{{استشهاد بكتاب|عنوان=Paleobotany: The Biology and Evolution of Fossil Plants|مسار=https://books.google.com.lb/books?id=_29tNNeQKeMC&pg=PA18&redir_esc=y#v=onepage&q&f=false|ناشر=Academic Press|تاريخ=2009-01-21|ISBN=978-0-08-055783-0|لغة=en|مؤلف1=Edith L.|الأول2=Thomas N.|مؤلف2=Taylor|الأول3=Michael|الأخير3=Krings| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20210129232054/https://books.google.com.lb/books?id=_29tNNeQKeMC&pg=PA18&redir_esc=y | تاريخ أرشيف = 29 يناير 2021 }}</ref>

من بين العوامل التي تدخل في عملية التحصين، تعتبر درجة الحرارة أكثر أهمية من الضغط أو وقت الدفن. يمكن أن يتشكل الفحم الحجري في درجات حرارة منخفضة تصل إلى 35 إلى 80 درجة مئوية (95 إلى 176 درجة فهرنهايت) بينما يتطلب أنثراسيت درجة حرارة لا تقل عن 180 إلى 245 درجة مئوية (356 إلى 473 درجة فهرنهايت).<ref>{{استشهاد ويب
| مسار = http://www.uky.edu/KGS/coal/coal-burial-temperature.php
| عنوان = Burial temperatures from coal, Kentucky Geological Survey, University of Kentucky
| موقع = www.uky.edu
| تاريخ الوصول = 2021-01-29
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20210129233135/http://www.uky.edu/KGS/coal/coal-burial-temperature.php | تاريخ أرشيف = 29 يناير 2021 }}</ref>

على الرغم من أن الفحم هو معروف عن معظم فترات الجيولوجية، أودعت 90٪ من جميع طبقات الفحم في فترات العصرالكربوني والعصر البرمي، والتي تمثل 2٪ فقط من التاريخ الجيولوجي للأرض.<ref>McGhee, George R. (2018).''Carboniferous giants and mass extinction : the late Paleozoic Ice Age world''. New York: Columbia University Press. p. 98. [[النظام القياسي الدولي لترقيم الكتب|ISBN]] [[خاص:BookSources/9780231180979|<bdi>9780231180979</bdi>]]</ref>  ومن المفارقات أن هذا كان خلال العصر الجليدي المتأخر من حقب الحياة القديمة، وهو وقت التجلد العالمي. ومع ذلك، فإن الانخفاض في مستوى سطح البحر العالمي المصاحب للجليد كشف عن الجرف القاري الذي كان مغمورًا في السابق، وأضيف إليهادلتا الأنهار العريضة الناتجة عن زيادة التآكل بسبب الانخفاض في مستوى القاعدة. وفرت هذه المناطق الواسعة من الأراضي الرطبة ظروفًا مثالية لتكوين الفحم. انتهى التكوين السريع للفحم بفجوة الفحم فيحدث الانقراض بين العصر البرمي والترياسي، حيث يكون الفحم نادرًا.<ref>{{استشهاد بدورية محكمة|عنوان=Global coal gap between Permian–Triassic extinction and Middle Triassic recovery of peat-forming plants|مسار=https://pubs.geoscienceworld.org/gsa/gsabulletin/article/108/2/195/183115/Global-coal-gap-between-Permian-Triassic|صحيفة=GSA Bulletin|تاريخ=1996-02-01|issn=0016-7606|صفحات=195–207|المجلد=108|العدد=2|DOI=10.1130/0016-7606(1996)1082.3.CO;2|لغة=en|الأول=Gregory J.|الأخير=Retallack|الأول2=John J.|الأخير2=Veevers|الأول3=Ric|الأخير3=Morante| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20181106011253/https://pubs.geoscienceworld.org/gsa/gsabulletin/article-abstract/108/2/195/183115/global-coal-gap-between-permian-triassic?redirectedFrom=fulltext | تاريخ أرشيف = 6 نوفمبر 2018 }}</ref>

الجغرافيا المواتية وحدها لا تفسر طبقات الفحم الكربونية الواسعة.  العوامل الأخرى التي ساهمت في سرعة الترسيب السريع للفحم كانت مستويات [[أكسجين|الأكسجين]] العالية، التي تزيد عن 30٪، والتي أدت إلى [[حرائق الغابات]] الشديدة وتكوين [[فحم نباتي|الفحم]] الذي كان غير قابل للهضم عن طريق الكائنات الحية المتحللة. ارتفاع مستويات ثاني أكسيد الكربون التي عززت نمو النبات؛ وطبيعة الغابات الكربونية، والتي تضمنت أشجار الليكوفيت التي يعني نموها المحدد أن الكربون لم يتم تقييده في خشب القلب من الأشجار الحية لفترات طويلة.<ref>فحم حجري, pp. 98-102.</ref>

اقترحت إحدى النظريات أنه منذ حوالي 360 مليون سنة، طورت بعض النباتات القدرة على إنتاج اللجنين، وهو بوليمر معقد يجعل جذوع السليلوز أكثر صلابة وأكثر خشبية. أدت القدرة على إنتاج اللجنين إلى تطور الأشجار الأولى. لكن البكتيريا والفطريات لم تطور على الفور القدرة على تحلل اللجنين، لذلك لم يتحلل الخشب بالكامل ولكنه أصبح مدفونًا تحت الرواسب، وتحول في النهاية إلى فحم. منذ حوالي 300 مليون سنة، طور الفطر والفطريات الأخرى هذه القدرة، منهية فترة تكوين الفحم الرئيسية في تاريخ الأرض.<ref name="مولد تلقائيا1">{{استشهاد ويب
| مسار = https://www.scientificamerican.com/article/mushroom-evolution-breaks-down-lignin-slows-coal-formation/
| عنوان = White Rot Fungi Slowed Coal Formation
| موقع = Scientific American
| لغة = en
| تاريخ الوصول = 2021-01-29
| الأخير = Biello
| الأول = David
|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20201224221336/http://www.scientificamerican.com/article/mushroom-evolution-breaks-down-lignin-slows-coal-formation/
|تاريخ أرشيف=2020-12-24}}</ref> ومع ذلك، دحضت دراسة أجريت عام 2016 هذه الفكرة إلى حد كبير، ووجدت أدلة واسعة على تدهور اللجنين خلال العصر الكربوني، وأن التحولات في وفرة اللجنين لم يكن لها أي تأثير على تكوين الفحم. اقترحوا أن العوامل المناخية والتكتونية كانت تفسيرًا أكثر منطقية.

الفحم معروف من طبقات [[ما قبل الكامبري|ما قبل الكمبري]]، والتي تسبق النباتات الأرضية. يُفترض أن هذا الفحم قد نشأ من بقايا الطحالب.<ref name="مولد تلقائيا2">Stanley, Steven M. ''Earth System History.'' New York: W.H. Freeman and Company, 1999. [[النظام القياسي الدولي لترقيم الكتب|ISBN]] [[خاص:BookSources/0-7167-2882-6|0-7167-2882-6]](p. 426)</ref>

في بعض الأحيان تكون طبقات الفحم (المعروفة أيضًا باسم طبقات الفحم) متداخلة مع رواسب أخرى في cyclothem. يُعتقد أن Cyclothems لها أصلها في الدورات الجليدية التي أنتجت تقلبات في [[مستوى سطح البحر]]، والتي كشفت بالتناوب ثم غمرت مساحات كبيرة من الجرف القاري.<ref name="مولد تلقائيا2" />

==== كيمياء الائتلاف ====
الخث الحديث هو في الغالب اللجنين. يتراوح مكون السليلوز والهيميسليلوز من 5٪ إلى 40٪. توجد أيضًا مركبات عضوية أخرى مختلفة، مثل الشمع والمركبات المحتوية على النيتروجين والكبريت.<ref>Andriesse, J. P. (1988). "The Main Characteristics of Tropical Peats".''Nature and management of tropical peat soils''. Rome: Food and Agriculture Organization of the United Nations.[[النظام القياسي الدولي لترقيم الكتب|ISBN]] [[خاص:BookSources/92-5-102657-2|<bdi>92-5-102657-2</bdi>]].</ref> اللجنين عبارة عن بوليمرات من مونوليجنول، وهي عائلة من الكحوليات التي تشترك في حلقة [[بنزين (مركب كيميائي)|البنزين]] مع سلسلة جانبية من الكحول الأليل. يتم تشابك هذه بواسطة سلاسل الكربوهيدرات لتشكيل اللجنين، الذي يحتوي على تركيبة عامة تقارب (C 31 H 34 O 11) n  السليلوز عبارة عن بوليمر جلوكوز مع الصيغة التقريبية (C 6 H10 س 5) ن.<ref>Chen, Hongzhang (2014). "Chemical Composition and Structure of Natural Lignocellulose".''Biotechnology of Lignocellulose: Theory and Practice'' (PDF). Dordrecht: Springer. pp. 25–71.[[النظام القياسي الدولي لترقيم الكتب|ISBN]] [[خاص:BookSources/9789400768970|<bdi>9789400768970</bdi>]].</ref>  يتكون وزن اللجنين من حوالي 54٪ كربون و 6٪ هيدروجين و 30٪ أكسجين، بينما يحتوي السليلوز على تركيبة وزن تبلغ حوالي 44٪ كربون و 6٪ هيدروجين و 49٪ أكسجين.يتكون الفحم البيتوميني من حوالي 84.4٪ كربون، 5.4٪ هيدروجين، 6.7٪ أكسجين، 1.7٪ نيتروجين، و 1.8٪ كبريت، على أساس الوزن.  هذا يعني أن العمليات الكيميائية أثناء عملية التحصين يجب أن تزيل معظم الأكسجين والكثير من الهيدروجين، تاركًا الكربون، وهي عملية تسمى الكربنة.<ref name="مولد تلقائيا1" />

تتم عملية الكربنة في المقام الأول عن طريق [[بلمهة|الجفاف]]، ونزع الكربوكسيل، وإزالة الميثان. يزيل الجفاف جزيئات الماء من الفحم الناضج عبر تفاعلات مثل<ref>Hatcher, Patrick G.; Faulon, Jean Loup; Wenzel, Kurt A.; Cody, George D. (November 1992). "A structural model for lignin-derived vitrinite from high-volatile bituminous coal (coalified wood)". ''Energy & Fuels''. '''6''' (6): 813–820. [[معرف الغرض الرقمي|doi]]:10.1021/ef00036a018.</ref>

: 2 R – OH → R – O – R + H 2 O
: 2 R-CH2-O-CH2-R → R-CH = CH-R + H 2 O

إزالة الكربوكسيل يزيل ثاني أكسيد الكربون من الفحم الناضج ويتحقق عن طريق تفاعل مثل

: RCOOH → RH + CO 2

بينما تستمر عملية إزالة الميثان من خلال تفاعل مثل

: 2 R-CH 3 → R-CH 2 -R + CH 4

في كل من هذه الصيغ، يمثل R باقي جزيء السليلوز أو اللجنين الذي ترتبط به المجموعات المتفاعلة.

يحدث الجفاف ونزع الكربوكسيل في وقت مبكر من عملية التحصين، بينما تبدأ عملية إزالة الميثان فقط بعد أن وصل الفحم بالفعل إلى مرتبة البيتومين.<ref>{{استشهاد ويب
| مسار = http://epcamr.org/home/content/reference-materials/coal-types-formation-and-methods-of-mining/
| عنوان = Coal Types, Formation and Methods of Mining - epcamr.org
| لغة = en-US
| تاريخ الوصول = 2021-01-29
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20200717042100/http://epcamr.org/home/content/reference-materials/coal-types-formation-and-methods-of-mining | تاريخ أرشيف = 17 يوليو 2020 }}</ref>  تأثير نزع الكربوكسيل هو تقليل النسبة المئوية للأكسجين، في حين أن إزالة الميثان يقلل من نسبة الهيدروجين. يعمل الجفاف على حد سواء، ويقلل أيضًا من تشبع العمود الفقري للكربون (زيادة عدد الروابط المزدوجة بين الكربون).

مع استمرار الكربنة، يتم استبدال المركبات الأليفاتية (مركبات الكربون التي تتميز بسلاسل من ذرات الكربون)بمركبات عطرية (مركبات الكربون التي تتميز بحلقات من ذرات الكربون) وتبدأ الحلقات العطرية في الاندماج في العديد من المركبات العطرية المركبات (حلقات مترابطة من ذرات الكربون).<ref>{{استشهاد بدورية محكمة|عنوان=FTIR study of the evolution of coal structure during the coalification process|DOI=10.1016/0146-6380(96)00063-0|الأول3=Rafael|الأخير2=Muñoz|الأول2=Edgar|الأخير=Ibarra|الأول=JoséV.|لغة=en|العدد=6|مسار=http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0146638096000630|سلسلة=Organic Geochemistry|المجلد=24|صفحات=725–735|issn=0146-6380|تاريخ=1996-06-01|صحيفة=Organic Geochemistry|الأخير3=Moliner| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20210130003106/https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/0146638096000630 | تاريخ أرشيف = 30 يناير 2021 }}</ref>  تشبه البنية بشكل متزايد [[غرافين|الجرافين]]، العنصر الهيكلي للجرافيت.

التغييرات الكيميائية مصحوبة بتغيرات فيزيائية، مثل انخفاض متوسط حجم المسام.  تتكون العناصر المعدنية (الجزيئات العضوية) من الليغنيت من الهومينايت، وهو ترابي في المظهر. عندما ينضج الفحم إلى الفحم شبه القاري، يبدأ الهومينايت في الاستعاضة عنه بالفيترينيتالزجاجي (اللامع).<ref>{{استشهاد ويب
| مسار = http://www.uky.edu/KGS/coal/coal-sub.php
| عنوان = Sub-Bituminous Coal, Kentucky Geological Survey, University of Kentucky
| موقع = www.uky.edu
| تاريخ الوصول = 2021-01-29
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20210112042323/https://www.uky.edu/KGS/coal/coal-sub.php | تاريخ أرشيف = 12 يناير 2021 }}</ref>  يتميز نضج الفحم الحجري بالبيتومين، حيث يتم تحويل جزء من الفحم إلى البيتومين، وهو مادة هلامية غنية بالهيدروكربونات.  يتميز النضج إلى أنثراسايت بإزالته (من إزالة الميثان) وزيادة ميل أنثراسايت للانفصال عن طريق كسر محاري، على غرار طريقة كسر الزجاج السميك.<ref>{{استشهاد ويب
| مسار = http://www.uky.edu/KGS/coal/coal-anthracite.php
| عنوان = Anthracitic Coal, Kentucky Geological Survey, University of Kentucky
| موقع = www.uky.edu
| تاريخ الوصول = 2021-01-29
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20210110102224/https://www.uky.edu/KGS/coal/coal-anthracite.php | تاريخ أرشيف = 10 يناير 2021 }}</ref>

=== أنواع ===

[[ملف: Bituminous Coal.JPG |تصغير|الفحم الحجري]]
نظرًا لأن العمليات الجيولوجية تمارس [[ضغط]]ًا على المواد الحيوية الميتة بمرور الوقت، في ظل ظروف مناسبة، تزداد درجتها المتحولة أو رتبتها بالتتابع إلى:

* [[خث|الخث]]، مقدمة من الفحم
* [[فحم بني|الليغنيت]]، أو الفحم البني، وهو أدنى رتبة من الفحم، والأكثر ضررًا على الصحة <ref>Lignite coal - health effects and recommendations from the health sector" (PDF). Health and Environment Alliance (HEAL)</ref>،  يُستخدم بشكل حصري تقريبًا كوقود لتوليد الطاقة الكهربائية
* يستخدم الفحم شبه القاري، الذي تتراوح خصائصه بين خصائص الليغنيت وخصائص الفحم القاري، في المقام الأول كوقود لتوليد الطاقة البخارية والكهربائية.
* الفحم الحجري، صخرة رسوبية كثيفة، عادة ما تكون سوداء، ولكن في بعض الأحيان بنية داكنة، وغالبًا ما تكون ذات نطاقات محددة جيدًا من مادة مشرقة وباهتة. يتم استخدامه بشكل أساسي كوقود في توليد الطاقة البخارية والكهربائية [[فحم الكوك|ولصنع فحم الكوك]]. يُعرف بالفحم البخاري في المملكة المتحدة، ويستخدم تاريخيًا لرفع البخار في القاطرات البخارية والسفن
* [[فحم صلب|أنثراسايت]]، أعلى مرتبة من الفحم، هو فحم أسود أكثر صلابة ولامعة يستخدم بشكل أساسي لتدفئة المساحات<nowiki/> السكنية والتجارية .
* يصعب اشتعال الجرافيت ولا يشيع استخدامه كوقود؛ هو الأكثر استخداما في أقلام الرصاص، أو مسحوق للتزييت .

فحم القناة (يُطلق عليه أحيانًا «فحم الشمعة») هو مجموعة متنوعة من الفحم عالي الحبيبات عالي الجودة مع محتوى هيدروجين كبير، والذي يتكون أساسًا من الليبتينايت .

هناك العديد من المعايير الدولية للفحم.<ref>{{استشهاد ويب
| مسار = https://www.iso.org/ics/73.040/x/
| عنوان = ISO - 73.040 - Coals
| موقع = www.iso.org
| تاريخ الوصول = 2021-01-29
|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20200728184439/https://www.iso.org/ics/73.040/x/
|تاريخ أرشيف=2020-07-28}}</ref> يعتمد تصنيف الفحم بشكل عام على محتوى المواد المتطايرة . لكن أهم تمييز هو بين الفحم الحراري (المعروف أيضًا باسم الفحم البخاري)، والذي يتم حرقه لتوليد الكهرباء عن طريق البخار؛ والفحم المعدنية (المعروف أيضا باسم فحم الكوك)، والذي أحرق في درجة حرارة عالية لجعل [[فولاذ|الصلب]].

قانون هيلت هو ملاحظة جيولوجية (داخل منطقة صغيرة) كلما زاد عمق الفحم، كلما ارتفعت رتبته (أو درجته). يتم تطبيقه إذا كان التدرج الحراري عموديًا بالكامل؛ ومع ذلك، فإن التحول قد يسبب تغيرات جانبية في الرتبة، بغض النظر عن العمق. على سبيل المثال، تم تحويل بعض طبقاتالفحم في حقل الفحم في مدريد ونيو مكسيكو جزئيًا إلى فحم أنثراسايت عن طريق تحول التلامس من عتبة نارية بينما بقيت الطبقات المتبقية كفحم قاري.<ref>Darton, Horatio Nelson (1916). "Guidebook of the Western United States: Part C - The Santa Fe Route, with a side trip to Grand Canyon of the Colorado". ''U.S. Geological Survey Bulletin''. '''613''': 81. [[معرف الغرض الرقمي|doi]]:10.3133/b613.[[نظام المقبض]]:2027/hvd.32044055492656</ref>
== التاريخ ==
[[ملف:Alaska Railroad train carrying coal from Moose and Eska Creeks on the way to Anchorage, Alaska, February 27, 1917 (AL+CA 5401).jpg|تصغير|قطار سكك حديد آلاسكا ينقل الفحم في طريقه نحو أنشوراج عام 1917]]

أقدم استخدام معروف هو من منطقة شنيانغ في الصين حيث بحلول 4000 قبل الميلاد بدأ سكان [[العصر الحجري الحديث]] نحت الحلي من الليغنيت الأسود.<ref>{{استشهاد ويب
| مسار = https://www.britannica.com/science/coal-fossil-fuel
| عنوان = Coal {{!}} Uses, Types, Pollution, & Facts
| موقع = Encyclopedia Britannica
| لغة = en
| تاريخ الوصول = 2021-01-29
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20201227173012/https://www.britannica.com/science/coal-fossil-fuel | تاريخ أرشيف = 27 ديسمبر 2020 }}</ref> الفحم من منجم فوشون في شمال شرق الصين لصهر<nowiki/>[[نحاس|النحاس]] منذ عام 1000 قبل الميلاد.  ماركو بولو، الإيطالي الذي سافر إلى الصين في القرن الثالث عشر، وصف الفحم بأنه «الحجارة السوداء ... التي تحترق مثل جذوع الأشجار»، وقال إن الفحم وفير جدًا، ويمكن للناس أن يأخذوا ثلاثة حمامات ساخنة في الأسبوع.<ref>http://factsanddetails.com/china.php?itemid=47&catid=2 {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20130921073525/http://factsanddetails.com/china.php?itemid=47&catid=2|date=2013-09-21}}</ref>  في أوروبا، أقدم مرجع لاستخدام الفحم كوقود هو من الأطروحة الجيولوجية عن الأحجار (اللفة 16) للعالم اليوناني [[ثاوفرسطس|ثيوفراستوس]](حوالي 371 - 287 قبل الميلاد):<ref>Carol, Mattusch (2008). {{Ill-WD2|Oleson, John Peter|id=Q6252646}} (ed.). ''Metalworking and Tools''. ''The Oxford Handbook of Engineering and Technology in the Classical World''. Oxford University Press. pp. 418–38 (432). [[النظام القياسي الدولي لترقيم الكتب|ISBN]] [[خاص:BookSources/978-0-19-518731-1|<bdi>978-0-19-518731-1</bdi>]].</ref>
من بين المواد التي تم حفرها لأنها مفيدة، تلك المعروفة باسم الجمرة (الفحم) مصنوعة من الأرض، وبمجرد إشعال النار فيها، فإنها تحترق مثل الفحم. تم العثور عليها في ليغوريا ... وفي إليس عندما يقترب المرء من أولمبيا على الطريق الجبلي؛ ويتم استخدامها من قبل أولئك الذين يعملون في المعادن.

-
تم استخدام الفحم [[منكشف صخري|النتوء]] في بريطانيا خلال [[العصر البرونزي]] (3000-2000 قبل الميلاد)، حيث شكل جزءًا من محارق الدفن .  في بريطانيا الرومانية، مع استثناء من حقلين الحديثة «، والرومان تم استغلال الفحم في جميع حقول الفحم الرئيسية في إنجلترا وويلز بحلول نهاية القرن الثاني الميلادي».  العثور على أدلة على التجارة في الفحم، تعود إلى حوالي 200 بعد الميلاد، في مستوطنة رومانية في هيرونبريدج، بالقرب من [[تشستر|تشيستر]].وفي فنلاند، حيث الفحم منتم نقل ميدلاندز عبر كار دايك لاستخدامها في تجفيف الحبوب.<ref>Salway, Peter (2001). ''A History of Roman Britain''. Oxford University Press. [[النظام القياسي الدولي لترقيم الكتب|ISBN]] [[خاص:BookSources/978-0-19-280138-8|<bdi>978-0-19-280138-8</bdi>]].</ref>  تم العثور على الرماد الفحم في المواقد من الفيلات والحصون الرومانية، وخاصة في نورثمبرلاند، يعود تاريخها إلى حوالي 400. AD في غرب إنجلترا، وصفت الكتاب المعاصرين عجب من نحاس دائم من الفحم على مذبح مينرفا في أكوي سوليس ([[باث]] الحديثة)، على الرغم من أن الفحم السطحي الذي يمكن الوصول إليه بسهولة مما أصبح حقل الفحم في سومرست كان شائع الاستخدام في المساكن المنخفضة جدًا محليًا.<ref>Forbes, RJ (1966): ''Studies in Ancient Technology''. Brill Academic Publishers, Boston.</ref> تم العثور على أدلة على استخدام الفحم في أعمال الحديد في المدينة خلال الفترة الرومانية.  في إيشفايلر، راينلاند، استخدم الرومان رواسب الفحم الحجري لصهر خام الحديد.<ref>{{استشهاد بدورية محكمة|عنوان=Provenance of Coals from Roman Sites in England and Wales|مسار=https://www.jstor.org/stable/526770|صحيفة=Britannia|تاريخ=1997|issn=0068-113X|صفحات=297–324|المجلد=28|DOI=10.2307/526770|الأول=A. H. V.|الأخير=Smith| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20201106012923/https://www.jstor.org/stable/526770 | تاريخ أرشيف = 6 نوفمبر 2020 }}</ref>

[[ملف:Arbeiders in het Ombilin-kolenveld op Sumatra, RP-F-F01195-BJ.jpg|تصغير|عمال في حقل فحم أومبيلين في سومطرة حوالي 1860-1900]]
لا يوجد دليل على ان تصغير المنتج كان ذا أهمية كبيرة في بريطانيا قبل حوالي 1000 بعد الميلاد، أو في العصور الوسطى العليا.<ref>{{استشهاد بكتاب|عنوان=Coal mining|مسار= https://www.worldcat.org/title/coal-mining/oclc/156716838|ناشر=University Press ; G.P. Putnam's Sons|تاريخ=1914|مكان=Cambridge; New York, N.Y.|OCLC=156716838|لغة=English|مؤلف1=T. C|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20200801030521/https://www.worldcat.org/title/coal-mining/oclc/156716838
|تاريخ أرشيف=2020-08-01}}</ref>  يشار إلى الفحم باسم «فحم البحر» في القرن الثالث عشر. رصيف المرفأ الذي وصلت إليه المواد إلى لندن كان يُعرف باسم الفحم البحري ، لذلك تم تحديده في ميثاق الملك هنري الثالث الممنوح عام 1253. البداية، تم إعطاء الاسم لأنه تم العثور على الكثير من الفحم على الشاطئ، بعد أن سقط من السطح المكشوف طبقات الفحم على المنحدرات فوق أو التي تم غسلها من نتوءات الفحم تحت الماء،  ولكن بحلول زمن هنري الثامن، كان من المفهوم أنها مشتقة من الطريقة التي تم بها نقله إلى لندن عن طريق البحر.<ref>Trench, Richard; Hillman, Ellis (1993). ''London under London: a subterranean guide'' (Second ed.). London: John Murray. p. 33. [[النظام القياسي الدولي لترقيم الكتب|ISBN]] [[خاص:BookSources/978-0-7195-5288-5|<bdi>978-0-7195-5288-5</bdi>]].</ref>

أصبحت هذه المصادر التي يسهل الوصول إليها مستنفدة إلى حد كبير (أو لم تستطع تلبية الطلب المتزايد) بحلول القرن الثالث عشر ، عندما تم تطوير الاستخراج تحت الأرض عن طريق تعدين العمود .و  كان الاسم البديل «بيتكوال» لأنه جاء من المناجم. أدى تطور الثورة الصناعية إلى استخدام الفحم على نطاق واسع ، حيث استولى<nowiki/>[[محرك بخاري|المحرك البخاري]] على عجلة المياه . في عام 1700، تم تعدين خمسة أسداس الفحم العالمي في بريطانيا. كانت بريطانيا ستنفد من المواقع المناسبة للطواحين المائية بحلول ثلاثينيات القرن التاسع عشر إذا لم يكن الفحم متاحًا كمصدر للطاقة.<ref>{{استشهاد بكتاب|عنوان=Continuity, chance and change : the character of the industrial revolution in England|مسار=http://archive.org/details/isbn_0521396573|ناشر=Cambridge [England] ; New York : Cambridge University Press|تاريخ=1990|ISBN=978-0-521-39657-8|مؤلف1=E. A. (Edward Anthony)| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20210308052452/https://archive.org/details/isbn_0521396573 | تاريخ أرشيف = 8 مارس 2021 }}</ref>  في عام 1947 كان هناك حوالي 750.000 عامل مناجم في بريطانيا <ref>{{استشهاد ويب
| مسار = http://news.bbc.co.uk/2/hi/business/551544.stm
| عنوان = BBC News {{!}} BUSINESS {{!}} The fall of King Coal
| موقع = news.bbc.co.uk
| تاريخ الوصول = 2021-01-29
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20200728160534/http://news.bbc.co.uk/2/hi/business/551544.stm | تاريخ أرشيف = 28 يوليو 2020 }}</ref> لكن آخر منجم للفحم العميق في المملكة المتحدة تم إغلاقه في عام 2015.<ref>{{استشهاد بخبر
| عنوان = UK's last deep coal mine Kellingley Colliery capped off
| مسار = https://www.bbc.com/news/uk-england-york-north-yorkshire-35803048
| صحيفة = BBC News
| تاريخ = 2016-03-14
| تاريخ الوصول = 2021-01-29
| لغة = en-GB
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20200331051805/https://www.bbc.com/news/uk-england-york-north-yorkshire-35803048 | تاريخ أرشيف = 31 مارس 2020 }}</ref>

كانت الدرجة بين الفحم الحجري والأنثراسايت تُعرف سابقًا باسم «الفحم البخاري» حيث كان يستخدم على نطاق واسع كوقود للقاطرات البخارية . في هذا الاستخدام المتخصص ، يُعرف أحيانًا باسم «فحم البحر» في الولايات المتحدة. «الفحم البخاري» الصغير ، والذي يُطلق عليه أيضًا صواميل البخار الصغيرة الجافة (أو DSSN)، كوقودلتسخين المياه المنزلي .<ref>{{استشهاد ويب
| مسار = https://carleton.ca/ces/eulearning/history/moving-to-integration/the-european-coal-and-steel-community/
| عنوان = The European Coal and Steel Community - EU Learning
| موقع = carleton.ca
| تاريخ الوصول = 2021-01-29
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20201116173842/https://carleton.ca/ces/eulearning/history/moving-to-integration/the-european-coal-and-steel-community/ | تاريخ أرشيف = 16 نوفمبر 2020 }}</ref>

لعب الفحم دورًا مهمًا في الصناعة في القرنين التاسع عشر والعشرين. استند سلف الاتحاد الأوروبي ، الجماعة الأوروبية للفحم والصلب ، إلى تجارة هذه السلعة.

يستمر الفحم في الوصول إلى الشواطئ في جميع أنحاء العالم من التآكل الطبيعي لطبقات الفحم المكشوفة وانسكابات الرياح من سفن الشحن. تجمع العديد من المنازل في مثل هذه المناطق هذا الفحم كمصدر مهم ، وأحيانًا رئيسيًا ، لوقود التدفئة المنزلية.<ref>{{استشهاد ويب
| مسار = https://www.alaskapublic.org/2018/03/22/cost-of-cold-staying-warm-in-homer/
| عنوان = Cost of Cold: Staying warm in Homer
| تاريخ = 2018-03-22
| موقع = Alaska Public Media
| لغة = en-US
| تاريخ الوصول = 2021-01-29
| الأخير = Bolton
| الأول = Aaron
| الأخير2 = Homer
| الأول2 = KBBI-
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20200728165512/https://www.alaskapublic.org/2018/03/22/cost-of-cold-staying-warm-in-homer/ | تاريخ أرشيف = 28 يوليو 2020 }}</ref>

== شدة الانبعاث ==
تعتبركثافة الانبعاثات هي غازات الاحتباس الحراري المنبعثة على مدى عمر المولد لكل وحدة من الكهرباء المولدة. كثافة الانبعاثات من محطات توليد الطاقة بالفحم عالية ، حيث تنبعث منها حوالي 1000 جرام من مكافئ ثاني أكسيد الكربون لكل كيلوواط ساعة يتم توليدها ، بينما الغاز الطبيعي كثافة انبعاثات متوسطة عند حوالي 500 جرام من مكافئ ثاني أكسيد الكربون لكل كيلو وات في الساعة. تختلف كثافة انبعاثات الفحم باختلاف النوع وتكنولوجيا المولدات وتتجاوز 1200 جرام لكل كيلو وات ساعة في بعض البلدان.<ref>{{استشهاد بدورية محكمة|عنوان=Real-Time Carbon Accounting Method for the European Electricity Markets.|مسار= https://www.semanticscholar.org/paper/Real-Time-Carbon-Accounting-Method-for-the-European-Tranberg-Corradi/4e9d14eca0a165d06f89c42d9b076264704bb0f0|تاريخ=2018|DOI=10.1016/J.ESR.2019.100367|الأول=Bo|الأخير=Tranberg|الأول2=O.|الأخير2=Corradi|الأول3=Bruno|الأخير3=Lajoie|الأول4=Thomas|الأخير4=Gibon|الأول5=I.|الأخير5=Staffell|الأول6=G.|الأخير6=Andresen|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20210130183508/https://www.semanticscholar.org/paper/Real-Time-Carbon-Accounting-Method-for-the-European-Tranberg-Corradi/4e9d14eca0a165d06f89c42d9b076264704bb0f0
|تاريخ أرشيف=2021-01-30}}</ref>

=== كثافة الطاقة ===
تبلغ كثافة طاقة الفحم حوالي 24 ميغا جول لكل كيلوغرام (حوالي 6.7 كيلوواط / ساعة لكل كيلوغرام). بالنسبة لمحطة توليد الطاقة بالفحم بكفاءة 40٪ ، فإنها تحتاج إلى 325 كجم (717 رطلاً) من الفحم لتشغيل مصباح 100 واط لمدة عام واحد.<ref>{{استشهاد ويب
| مسار = http://science.howstuffworks.com/question481.htm
| عنوان = Howstuffworks "How much coal is required to run a 100-watt light bulb 24 hours a day for a year?"
| تاريخ = 2006-08-07
| موقع = web.archive.org
| تاريخ الوصول = 2021-01-30
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20210308134515/https://web.archive.org/web/20060807235142/http://science.howstuffworks.com/question481.htm
| تاريخ أرشيف = 8 مارس 2021
| حالة المسار = bot: unknown
}}</ref>

تم توفير 27.6٪ من الطاقة العالمية عن طريق الفحم في عام 2017، واستخدمت آسيا ما يقرب من ثلاثة أرباعها.<ref>{{استشهاد ويب
| مسار = https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics/statistical-review-of-world-energy/primary-energy.html
| عنوان = Primary energy {{!}} Energy economics {{!}} Home
| موقع = bp global
| لغة = en
| تاريخ الوصول = 2021-01-30
|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20210113182634/https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics/statistical-review-of-world-energy/primary-energy.html
|تاريخ أرشيف=2021-01-13}}</ref>

== كيمياء ==
=== تكوين ===
يتم الإبلاغ عن تكوين الفحم إما كتحليل تقريبي (الرطوبة ، المادة المتطايرة ، الكربون الثابت ، والرماد) أو التحليل النهائي (الرماد والكربون والهيدروجين والنيتروجين والأكسجين والكبريت). لا توجد «المادة المتطايرة» في حد ذاتها (باستثناء بعض [[ميثان|غاز الميثان]] الممتص) ولكنها تحدد المركبات المتطايرة التي يتم إنتاجها وإخراجها عن طريق تسخين الفحم. قد يكون للفحم القار النموذجي تحليل نهائي على أساس جاف وخالي من الرماد بنسبة 84.4٪ كربون و 5.4٪ هيدروجين و 6.7٪ أكسجين و 1.7٪ [[نيتروجين]] و 1.8٪ كبريت ، على أساس الوزن.<ref>Reid, William (1973). "Chapter 9: Heat Generation, Transport, and Storage". In Robert Perry; Cecil Chilton (eds.). ''Chemical Engineers' Handbook''(5 ed.).</ref>

=== فحم الكوك واستخداماته لصهر الحديد ===
[[ملف:Coke (railroad tracks, Marion Station, Marion, Ohio, USA).jpg|تصغير|فحم الكوك مقتبس من سكك حديدية في ولاية أوهايو، الولايات المتحدة الأمريكية]]
فحم الكوك عبارة عن بقايا كربونية صلبة مشتقة من فحم الكوك (فحم قاري منخفض الرماد ومنخفض الكبريت ، يُعرف أيضًا باسم الفحم المعدني)، والذي يستخدم في تصنيع الفولاذ ومنتجات الحديد الأخرى.<ref name=":0">{{استشهاد ويب
| مسار = https://www.worldcoal.org/coal/uses-coal/how-steel-produced
| عنوان = How is Steel Produced?
| تاريخ = 2015-04-29
| موقع = World Coal Association
| لغة = en
| تاريخ الوصول = 2021-01-30
|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20201228034612/https://www.worldcoal.org/coal/uses-coal/how-steel-produced
|تاريخ أرشيف=2020-12-28}}</ref>  يُصنع فحم الكوك من فحم الكوك عن طريق الخبز في فرن بدون أكسجين عند درجات حرارة تصل إلى 1000 درجة مئوية ، مما يؤدي إلى التخلص من المكونات المتطايرة ودمج الكربون الثابت والرماد المتبقي معًا. يستخدم فحم الكوك المعدنية بمثابة الوقود ونتيجة لعامل مختزل في صهر الحديد الخام في فرن الانفجار.<ref>{{استشهاد ويب
| مسار = http://www.steelonthenet.com/cost-bof.html
| عنوان = steel cost 2015 basic oxygen furnace route bof steelmaking
| تاريخ = 2016-01-14
| موقع = web.archive.org
| تاريخ الوصول = 2021-01-30
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20210307230216/https://web.archive.org/web/20160114013811/http://www.steelonthenet.com/cost-bof.html
| تاريخ أرشيف = 7 مارس 2021
| حالة المسار = bot: unknown
}}</ref>  أول أكسيد الكربون الناتج عن احتراقه يقلل الهيماتيت (أكسيد الحديد)للحديد.

كما يتم إنتاج نفايات ثاني أكسيد الكربون مع الحديد الخام، وهو غني جدًا بالكربون المذاب ، لذا يجب معالجته مرة أخرى لصنع الفولاذ.

كمية فحم الكوك تكون منخفضة في الرماد ، وذلك لأن الكبريت والفوسفور لا يتحدان مع هذا المعدن.  يجب أن يكون فحم الكوك قويًا بما يكفي لمقاومة وزن الأثقال في الفرن العالي<ref name=":0" /> ، وهذا هو سبب أهمية فحم الكوك في صنع الفولاذ باستخدام الطرق التقليدية. فحم الكوك من الفحم لونه رمادي ، وصلب ، ومسامي وقيمة تسخينه 29.6 ميجا جول / كجم. بعض العمليات لصناعة فحم الكوك تنتج مشتقات، بما في ذلك قطران الفحم ، الأمونيا والزيوت الخفيفة، وغاز الفحم .

اما فحم الكوك البترولي فهو البقايا الصلبة التي يتم الحصول عليها في تكرير النفط ، والتي تشبه فحم الكوك ولكنها تحتوي على الكثير من الشوائب لتكون مفيدة في التطبيقات المعدنية.

==== الاستخدم في مكونات المسبك ====
يعتبر الفحم الحجري المطحون الناعم ، والمعروف في هذا التطبيق باسم الفحم البحري ، هو أحد مكونات رمل المسبك. أثناء وجود المعدن المنصهر في القالب ، يحترق الفحم ببطء ، مما يؤدي إلى تقليل الغازات عند الضغط ، وبالتالي منع المعدن من اختراق مسام الرمال. كما أنه موجود في «غسل القالب»، وهو معجون أو سائل له نفس الوظيفة المطبقة على القالب قبل الصب.<ref>{{استشهاد بكتاب|طبعة=2nd ed|عنوان=Manufacturing technology : foundry, forming and welding|مسار=https://www.worldcat.org/oclc/769022646|ناشر=McGraw-Hill|تاريخ=1998|مكان=New Delhi|ISBN=0-07-463180-2|OCLC=769022646| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20210130174117/https://www.worldcat.org/title/manufacturing-technology-foundry-forming-and-welding/oclc/769022646 | تاريخ أرشيف = 30 يناير 2021 }}</ref>  يمكن خلط فحم البحر مع البطانة الطينية («الجسم») المستخدمة في قاع فرن القبة . عند تسخينه ، يتحلل الفحم ويصبح الجسم هشًا إلى حد ما ، مما يسهل عملية فتح الثقوب لاستخراج المعدن المنصهر.<ref>{{استشهاد بكتاب|عنوان=Cupola furnace; a practical treatise on the construction and management of foundry cupolas ..|مسار=http://archive.org/details/cupolafurnacepra00kirkiala|ناشر=Philadelphia : Baird|تاريخ=1899|مؤلف1=Edward| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20210308021212/https://archive.org/details/cupolafurnacepra00kirkiala | تاريخ أرشيف = 8 مارس 2021 }}</ref>

==== بدائل فحم الكوك ====
يمكن إعادة تدوير خردة الفولاذ في فرن القوس الكهربائي؛ والبديل لصنع الحديد عن طريق الصهر هو الحديد المختزل المباشر ، حيث يمكن استخدام أي وقود كربوني في صنع الإسفنج أو الحديد المحبب.و تعتبر انبعاثات ثاني أكسيد الكربون تقلل من [[هيدروجين|الهيدروجين]] ويمكن استخدام وكيل الحد  و[[كتلة حيوية|الكتلة الحيوية]] أو النفايات كمصدر للكربون.<ref>{{استشهاد ويب
| مسار = https://leard.frontlineaction.org/coking-coal-steel-production-alternatives/
| عنوان = Coking Coal for steel production and alternatives
| موقع = Front Line Action on Coal
| لغة = en-US
| تاريخ الوصول = 2021-01-30
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20210123141852/https://leard.frontlineaction.org/coking-coal-steel-production-alternatives/ | تاريخ أرشيف = 23 يناير 2021 }}</ref>  تاريخيًا ، تم استخدام الفحم كبديل لفحم الكوك في فرن الصهر ، حيث يُعرف الحديد الناتج باسم حديد الفحم .

=== عملية التغويز ===
يتم استخدام تغويز الفحم ، كجزء من محطة توليد الطاقة التي تعمل بالفحم ذات الدورة المتكاملة للتغويز (IGCC)، لإنتاج الغاز التخليقي ، ومزيج من أول أكسيد الكربون (CO) وغاز الهيدروجين (H 2) لإطلاق التوربينات الغازية لإنتاج الكهرباء. الغاز المتزايد يمكن أيضا تحويلها إلى وقود وسائل النقل، مثل البنزين والديزل ، من خلال عملية فيشر تروبش . بدلاً من ذلك ، يمكن تحويل غاز التخليق إلى ميثانول ، والذي يمكن مزجه في وقود مباشرةً أو تحويله إلى بنزين عبر عملية تحويل الميثانول إلى بنزين.  التحويل إلى غاز مع تقنية Fischer-Tropsch بواسطة ساسول شركة كيماويات في جنوب إفريقيا لتصنيع المواد الكيميائية ووقود السيارات من الفحم.<ref>{{استشهاد بخبر
| عنوان = Sasol Is Said to Plan Sale of Its South Africa Coal Mining Unit
| مسار = https://www.bloomberg.com/news/articles/2019-09-18/sasol-is-said-to-plan-sale-of-its-south-africa-coal-mining-unit
| صحيفة = Bloomberg.com
| تاريخ = 2019-09-18
| تاريخ الوصول = 2021-01-30
| لغة = en
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20210130181245/https://www.bloomberg.com/tosv2.html?vid=&uuid=c04904d0-6326-11eb-a8f4-c1375f769f4a&url=L25ld3MvYXJ0aWNsZXMvMjAxOS0wOS0xOC9zYXNvbC1pcy1zYWlkLXRvLXBsYW4tc2FsZS1vZi1pdHMtc291dGgtYWZyaWNhLWNvYWwtbWluaW5nLXVuaXQ= | تاريخ أرشيف = 30 يناير 2021 }}</ref>

خلال تغويز، الفحم مختلطة مع الأكسجين وبخار في حين يجري أيضا والتدفئة والضغط. أثناء التفاعل ، تعمل جزيئات الأكسجين والماء على أكسدة الفحم في أول أكسيد الكربون (CO)، بينما تطلق أيضًا غاز الهيدروجين (H 2). كان يتم ذلك في مناجم الفحم تحت الأرض ، وأيضًا لصنع غاز المدينة الذي كان يتم نقله إلى العملاء ليحرق للإضاءة والتدفئة والطهي.

: 3C + O 2 + H 2 O → H 2 + 3CO
:
[[ملف:Fischer-tropsch2.png|تصغير|رسم يوضح تفاعل فيشر-تروبش]]

إذا أرادت شركة التكرير إنتاج البنزين ، يتم توجيه غاز التخليق إلى تفاعل فيشر-تروبش. يُعرف هذا باسم تسييل الفحم غير المباشر. ومع ذلك ، إذا كان الهيدروجين هو المنتج النهائي المطلوب ، يتم تغذية الغاز التخليقي في تفاعل تحويل غاز الماء ، حيث يتم تحرير المزيد من الهيدروجين:

: أول أكسيد الكربون + H 2 O → CO 2 + H 2
:

=== إسالة ===
[[ملف:Schéma Technique.png|تصغير|مخطط يظهر عملية اسالة الفحم]]

يمكن تحويل الفحم مباشرة إلى وقود اصطناعي مكافئ للبنزين أو الديزل عن طريق الهدرجة أو الكربنة.<ref>{{استشهاد ويب
| مسار = http://www.netl.doe.gov/research/coal/energy-systems/gasification/gasifipedia/direct-liquefaction
| عنوان = 10.6. Direct Liquefaction Processes
| موقع = netl.doe.gov
| تاريخ الوصول = 2021-01-30
|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20201030000824/http://www.netl.doe.gov/research/coal/energy-systems/gasification/gasifipedia/direct-liquefaction
|تاريخ أرشيف=2020-10-30}}</ref>  تسييل الفحم ينبعث من ثاني أكسيد الكربون أكثر من إنتاج الوقود السائل من النفط الخام . الخلط في الكتلة الحيوية واستخدام احتجاز ثاني أكسيد الكربون وتخزينه من شأنه أن ينبعث منه أقل قليلاً من عملية النفط ولكن بتكلفة عالية.<ref>Liu, Weiguo; Wang, Jingxin; Bhattacharyya, Debangsu; Jiang, Yuan; Devallance, David (2017). "Economic and environmental analyses of coal and biomass to liquid fuels". ''Energy''. '''141''': 76–86. doi:10.1016/j.energy.2017.09.047.</ref>  تدير شركة شاينا انرجي انفستمنت المملوكة للدولة مصنع تسييل الفحم وتخطط لبناء 2 آخرين.<ref>{{استشهاد ويب
| مسار = https://en.imsilkroad.com/p/106231.html
| عنوان = CHN Energy to build new coal-to-liquid production lines - Xinhua Silk Road
| موقع = en.imsilkroad.com
| تاريخ الوصول = 2021-01-30
|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20200923154350/https://en.imsilkroad.com/p/106231.html
|تاريخ أرشيف=2020-09-23}}</ref>

قد يشير تسييل الفحم أيضًا إلى مخاطر البضائع عند شحن الفحم.<ref>{{استشهاد ويب
| مسار = https://www.hellenicshippingnews.com/new-imsbc-code-requirements-aim-to-control-liquefaction-of-coal-cargoes/
| عنوان = New IMSBC Code requirements aim to control liquefaction of coal cargoes {{!}} Hellenic Shipping News Worldwide
| موقع = www.hellenicshippingnews.com
| تاريخ الوصول = 2021-01-30
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20200803211939/https://www.hellenicshippingnews.com/new-imsbc-code-requirements-aim-to-control-liquefaction-of-coal-cargoes/ | تاريخ أرشيف = 3 أغسطس 2020 }}</ref>

=== إنتاج الكيماويات ===
تم إنتاج المواد الكيميائية من الفحم منذ الخمسينيات. يمكن استخدام الفحم كمادة وسيطة في إنتاج مجموعة واسعة من الأسمدة الكيماوية والمنتجات الكيماوية الأخرى. كان الطريق الرئيسي لهذه المنتجات هو تغويز الفحم لإنتاج الغاز التخليقي . وتشمل المواد الكيميائية الأولية التي يتم إنتاجها مباشرة من الغاز الصنعي الميثانول ، الهيدروجين وأول أكسيد الكربون ، والتي هي اللبنات الكيميائية التي يتم تصنيعها على مجموعة كاملة من المواد الكيميائية المشتقة، بما في ذلك الأوليفينات ، حمض الخليك ، الأمونيا ، اليوريا وغيرها. براعة الغاز التخليقي كسابق للمواد الكيميائية الأولية والمنتجات المشتقة عالية القيمة يوفر خيار استخدام الفحم لإنتاج مجموعة واسعة من السلع. ومع ذلك ، في القرن الحادي والعشرين ، أصبح استخدام ميثان طبقة الفحم أكثر أهمية.<ref>{{استشهاد ويب
| مسار = https://www.hellenicshippingnews.com/coal-india-begins-process-of-developing-rs-2474-crore-cbm-projects/
| عنوان = Coal India begins process of developing Rs 2,474 crore CBM projects {{!}} Hellenic Shipping News Worldwide
| موقع = www.hellenicshippingnews.com
| تاريخ الوصول = 2021-01-30
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20200728174749/https://www.hellenicshippingnews.com/coal-india-begins-process-of-developing-rs-2474-crore-cbm-projects/ | تاريخ أرشيف = 28 يوليو 2020 }}</ref>

لأن قائمة من المنتجات الكيميائية التي يمكن أن يتم عن طريق تحويل الفحم إلى غاز يمكن في المواد الأولية استخدام أيضا العامة المستمدة من الغاز الطبيعي والبترول ، والصناعة الكيميائية تميل إلى استخدام كل ما المواد الأولية هي الأكثر فعالية من حيث التكلفة. لذلك ، اتجه الاهتمام باستخدام الفحم إلى الزيادة بسبب ارتفاع أسعار النفط والغاز الطبيعي وخلال فترات النمو الاقتصادي العالمي المرتفع الذي ربما أدى إلى إجهاد إنتاج النفط والغاز.<ref>{{استشهاد بخبر
| عنوان = Smog war casualty: China coal city bears brunt of pollution crackdown
| مسار = https://www.reuters.com/article/us-china-pollution-economy-insight-idUSKCN1NV2RB
| صحيفة = Reuters
| تاريخ = 2018-11-27
| تاريخ الوصول = 2021-01-30
| لغة = en
| الأول = David Stanway, Joseph
| الأخير = Campbell
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20200801025656/https://www.reuters.com/article/us-china-pollution-economy-insight-idUSKCN1NV2RB | تاريخ أرشيف = 1 أغسطس 2020 }}</ref>

== توليد الكهرباء ==

=== علاج ما قبل الاحتراق ===
الفحم المكرر هو نتاج تقنية ترقية الفحم التي تزيل الرطوبة وبعض الملوثات من أنواع الفحم المنخفضة الجودة مثل الفحم شبه القار والليغنيت (البني). إنه أحد أشكال المعالجات والعمليات السابقة للاحتراق للفحم الذي يغير خصائص الفحم قبل حرقه. يمكن تحقيق تحسينات الكفاءة الحرارية من خلال التجفيف المسبق المحسّن (خاصة ذات الصلة بالوقود عالي الرطوبة مثل الليغنيت أو الكتلة الحيوية).<ref>{{استشهاد ويب
| مسار = https://www.rwe.com/web/cms/mediablob/en/234504/data/2378/5/rwe-power-ag/innovations/coal-innovation-centre/Brochure-The-Niederaussem-Coal-Innovation-Centre.pdf
| عنوان = 404
| موقع = www.rwe.com
| لغة = de-DE
| تاريخ الوصول = 2021-01-30
| الأخير = RWE
|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20201025230321/https://www.rwe.com/web/cms/mediablob/en/234504/data/2378/5/rwe-power-ag/innovations/coal-innovation-centre/Brochure-The-Niederaussem-Coal-Innovation-Centre.pdf
|تاريخ أرشيف=2020-10-25}}</ref>  تتمثل أهداف تقنيات الفحم قبل الاحتراق في زيادة الكفاءة وتقليل الانبعاثات عند حرق الفحم. يمكن استخدام تقنية الاحتراق المسبق في بعض الأحيان كمكمل لتقنيات ما بعد الاحتراق للتحكم في الانبعاثات من الغلايات التي تعمل بوقود الفحم.

=== محطة توليد الكهرباء ===

الفحم الذي يحرق بمثابة الوقود الصلب في محطات توليد الطاقة من الفحم لتوليد الكهرباء يسمى الفحم الحراري. يستخدم الفحم أيضًا لإنتاج درجات حرارة عالية جدًا من خلال الاحتراق. قدرت الوفيات المبكرة بسبب تلوث الهواء بـ 200 لكل جيجاوات في السنة ، لكنها قد تكون أعلى حول محطات الطاقة حيث لا يتم استخدام أجهزة تنقية الغاز أو أقل إذا كانت بعيدة عن المدن.<ref>{{استشهاد ويب
| مسار = http://berkeleyearth.org/deaths-per-gigawatt-year/
| عنوان = Coal in China: Estimating Deaths per GW-year
| تاريخ = 2016-11-18
| موقع = Berkeley Earth
| لغة = en-US
| تاريخ الوصول = 2021-01-30
| الأخير = Earth
| الأول = Berkeley
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20200731235005/http://berkeleyearth.org/archive/deaths-per-gigawatt-year/ | تاريخ أرشيف = 31 يوليو 2020 }}</ref> أدت الجهود حول العالم للحد من استخدام الفحم إلى تحول بعض المناطق إلى الغاز الطبيعي والكهرباء من مصادر منخفضة الكربون.

عند استخدام الفحم لتوليد الكهرباء ، عادة ما يتم سحقه ثم حرقه في فرن به غلاية.<ref>{{استشهاد ويب
| مسار = https://www.worldcoal.org/coal/uses-coal/coal-electricity
| عنوان = Coal & electricity
| تاريخ = 2015-04-29
| موقع = World Coal Association
| لغة = en
| تاريخ الوصول = 2021-01-30
|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20201228034608/https://www.worldcoal.org/coal/uses-coal/coal-electricity
|تاريخ أرشيف=2020-12-28}}</ref>  تعمل حرارة الفرن على تحويل ماء الغلاية إلى بخار ، والذي يستخدم بعد ذلك لتدوير التوربينات التي تدير المولدات وتولد الكهرباء.<ref>{{استشهاد ويب
| مسار = http://w1.siemens.com/responsibility/en/environment/portfolio/fossil_power_generation.htm
| عنوان = Arquivo.pt
| موقع = arquivo.pt
| تاريخ الوصول = 2021-01-30
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20200516134422/https://arquivo.pt/wayback/20090929225531/http://w1.siemens.com/responsibility/en/environment/portfolio/fossil_power_generation.htm
| تاريخ أرشيف = 16 مايو 2020
| حالة المسار = dead
}}</ref>  و الكفاءة الحرارية من هذه العملية تتراوح ما بين 25٪ و 50٪ اعتمادا على معالجة ما قبل الاحتراق، وتكنولوجيا التوربينات (مثل مولد البخار فوق الحرجة) وعمر المولد.<ref>{{استشهاد ويب
| مسار = https://www.alstom.com/press-releases-news/2015/11/alstom-refocused-on-rail-transport-with-strong-leadership-positions
| عنوان = Alstom refocused on rail transport with strong leadership positions
| موقع = Alstom
| لغة = en
| تاريخ الوصول = 2021-01-30
|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20201129015537/https://www.alstom.com/press-releases-news/2015/11/alstom-refocused-on-rail-transport-with-strong-leadership-positions
|تاريخ أرشيف=2020-11-29}}</ref>

تم بناء عدد قليل من محطات الطاقة ذات الدورة المركبة المتكاملة للتغويز (IGCC)، والتي تحرق الفحم بشكل أكثر كفاءة. بدلا من تحطيم الفحم وحرقه مباشرة كوقود في المراجل توليد البخار، ويتم مغزز الفحم لخلق الغاز المتزايد ، والذي أحرق في توربينات الغاز لإنتاج الكهرباء (تماما مثل يتم حرق الغاز الطبيعي في التوربينات). تُستخدم غازات العادم الساخنة من التوربين لرفع البخار في مولد بخار لاسترداد الحرارة والذي يعمل على تشغيل توربين بخاري إضافي . يمكن أن تصل الكفاءة الكلية للمحطة عند استخدامها لتوفير الحرارة والطاقة المشتركة إلى 94٪.<ref>[http://ipaper.ipapercms.dk/DONGENERGY/Internet/UK/ThermalPower/AVVbrochure2012UK/ Ørsted] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20200810004148/http://ipaper.ipapercms.dk/DONGENERGY/Internet/UK/ThermalPower/AVVbrochure2012UK/|date=2020-08-10}}</ref> تنبعث من محطات توليد الطاقة العاملة بنظام IGCC تلوثًا محليًا أقل من المحطات التقليدية التي تعمل بالفحم المسحوق ؛ ومع ذلك ، فإن تقنية التقاط الكربون وتخزينه بعد التغويز وقبل الحرق أثبتت حتى الآن أنها مكلفة للغاية لاستخدامها مع الفحم.<ref>{{استشهاد ويب
| مسار = https://www.powermag.com/doe-sank-billions-of-fossil-energy-rd-dollars-in-ccs-projects-most-failed/
| عنوان = DOE Sank Billions of Fossil Energy R&D Dollars in CCS Projects. Most Failed.
| تاريخ = 2018-10-09
| موقع = POWER Magazine
| لغة = en-US
| تاريخ الوصول = 2021-01-30
| الأخير = Patel
| الأول = Sonal
|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20201126005839/https://www.powermag.com/doe-sank-billions-of-fossil-energy-rd-dollars-in-ccs-projects-most-failed/
|تاريخ أرشيف=2020-11-26}}</ref>  الطرق الأخرى لاستخدام الفحم وقود ملاط الفحم والماء (CWS)، والذي تم تطويره في الاتحاد السوفيتي ، أو في دورة MHD . ومع ذلك ، لا يتم استخدامها على نطاق واسع بسبب قلة الربح.

في عام 2017، جاء 38٪ من كهرباء العالم من الفحم ، وهي نفس النسبة المئوية التي كانت موجودة قبل 30 عامًا.<ref>{{استشهاد ويب
| مسار = https://www.vox.com/energy-and-environment/2018/6/15/17467164/energy-chart-renewables-coal-climate-change
| عنوان = The most depressing energy chart of the year
| تاريخ = 2018-06-15
| موقع = Vox
| لغة = en
| تاريخ الوصول = 2021-01-30
| الأخير = Roberts
| الأول = David
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20201227062504/https://www.vox.com/energy-and-environment/2018/6/15/17467164/energy-chart-renewables-coal-climate-change | تاريخ أرشيف = 27 ديسمبر 2020 }}</ref>  في عام 2018، كانت السعة المركبة العالمية 2 تيراواط (منها 1 تيراواط في الصين) والتي كانت تمثل 30٪ من إجمالي قدرة توليد الكهرباء.  الدولة الرئيسية الأكثر اعتمادًا هي جنوب إفريقيا ، مع أكثر من 80٪ من الكهرباء المولدة من الفحم.

تم الوصول إلى الحد الأقصى من استخدام الفحم في عام 2013.<ref>{{استشهاد ويب
| مسار = https://webstore.iea.org/login?ReturnUrl=/download/direct/2542?fileName=Coal_Information_2019_Overview.pdf&fileName=Coal_Information_2019_Overview.pdf
| عنوان = IEA webstore. Login
| موقع = webstore.iea.org
| تاريخ الوصول = 2021-01-30
|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20200930040043/https://webstore.iea.org/login?ReturnUrl=/download/direct/2542?fileName=Coal_Information_2019_Overview.pdf&fileName=Coal_Information_2019_Overview.pdf
|تاريخ أرشيف=2020-09-30}}</ref>  في عام 2018 بلغ متوسط عامل سعة محطة الطاقة التي تعمل بالفحم 51٪ ، أي أنها تعمل لنحو نصف ساعات التشغيل المتاحة.

== الفحم الحجري...[[كربون|الكربون]] الخفي ==
يقول خبراء البيئة ان الفحم الحجري النظيف هو ضربٌ من الخيال. وهو كذلك حقا؛ ولا ادل على ذلك من الحال في ولاية فرجينيا الغربية بالولايات المتحدة، إذ لو عاينته لرأيت كيف أُطيح برؤوس كثير من جبال «ابالاتشيا» لتصبح في أسفل الوديان بُغية الوصول إلى الفحم الحجري الذي تحتها، وكيف ان جداول تلك الجبال صارت تجري برتقالية اللون مما تحمله من مياه حمضيّة ملوثة. أو انظر إلى الحال في مركز مدينة بكين حيث غدا الهواء في هذه الأيام أكثر تلوثا من هواء قاعات المدخّنين في المطارات. ويعد تلوث الهواء في الصين، الناجم في معظمه عن حرق الفحم الحجري، مسؤولا عن وفاة أكثر من مليون شخص سنويا دون متوسط العمر. هذا فضلا عن الاف الاشخاص الذين يلقون حتفهم في حوادث اثناء استخراج الفحم من المناجم في الصين وغيرها. لكن هذه المشاكل ليست حديثة العهد، إذ انه في أواخر القرن السابع عشر، عندما كان الفحم الحجري المستخرج من ويلز (بلاد الغال) ومقاطعة نورثمبرلاند الإنجليزية يوقد النيران الأولى للثورة الصناعية في بريطانيا، كان الكاتب الإنجليزي جون إفيلين، يشكو سلفا من«نتانة الدخان الذي [كان] يغشى لندن وظلمته» على حد قوله. وبعد ثلاثة قرون، وتحديدا في ديسمبر من عام 1952، هبطت على لندن طبقة كثيفة من الضبخان (الضباب الدخاني) محمّلة بذرّات الفحم فغشيت سماءها طوال عطلة نهاية الأسبوع أو أكثر قليلا، مؤدية إلى تفشي امراض تنفسية قضت على 12 الف شخص خلال الأشهر القليلة التي تلت تلك الحادثة. أما المدن الأمريكية فكان لها، هي الأخرى، نصيب من الفواجع ذات الصلة بالتلوث الفحمي. ففي عطلة من عطلات نهاية اسبوع شهر أكتوبر من عام 1948 في بلدة دونورا الصغيرة بولاية بنسلفانيا، أدرك حضور مباراة كرة قدم في مدرسة ثانوية فجأة انهم لا يستطيعون رؤية اللاعبين ولا الكرة؛ إذ كان ضبخانٌ من مصهر للزنك في الجوار يعمل بوقود الفحم الحجري قد حجب الملعب تماما عن أنظارهم. وان هي إلا أيام حتى توفي 20 شخصا ومرض 6000 شخص آخرين (نحو نصف سكان البلدة).

وكان الفحم الحجري في فترة ماضية المصدر الرئيسي للطاقة في جميع البلدان الصناعية. وقد أنتجت [[محرك بخاري|المحركات البخارية]] التي تعمل بالفحم الحجري، معظم القدرة اللازمة لهذه البلدان منذ بداية القرن التاسع عشر وحتى القرن العشرين. ومنذ بداية القرن العشرين، أصبح [[نفط|النفط]] و[[غاز طبيعي|الغاز الطبيعي]] المصدرين الرائدين [[طاقة|للطاقة]] في معظم أرجاء العالم. وعلى نقيض الفحم الحجري ؛ فإن النفط يمكن تحويله إلى [[بنزين (توضيح)|بنزين]] و[[ديزل (توضيح)|ديزل]] ومواد أخرى لازمة لتشغيل وسائل المواصلات الحديثة. وقد حل استعمال [[غاز طبيعي|الغاز الطبيعي]] محل الفحم الحجري لتوليد [[طاقة حرارية|الطاقة الحرارية]]، ولكن الاستهلاك الحالي لموارد العالم من النفط والغاز الطبيعي يجري بسرعة. وإذا استمر الاستهلاك العالي على المستوى الحالي فإن موارد النفط ستستهلك وتنضب خلال النصف الأول من القرن الحادي والعشرين. كما أن موارد الغاز الطبيعي ستنضب بدورها في أواسط القرن الحادي والعشرين. أما مصادر العالم من الفحم الحجري فهي باقية وتكفي لحوالي 220 سنة مقبلة، وذلك وفق معدلات الاستهلاك الحالية.

وقد يسدُّ الاستعمال المتنامي للفحم الحجري في إنتاج [[كهرباء|الكهرباء]] النقص المتزايد لكل من الغاز و[[نفط|النفط]]. ومع ذلك، فإن استعمال الفحم الحجري يحمل في طياته مشاكل من نوع آخر إذ إن احتراقه سببًا رئيسيًا لتلوث الهواء وزيادة تسبة [[ثنائي أكسيد الكربون|ثاني أكسيد الكربون]]. وقد طُوِّرت وسائل عديدة للتقليل من [[تلوث|التلوث]] ولكنها مكلفة ولم تثبت جدواها حتى الآن. ولابد من تحسين هذه الطرق والأساليب قبل التوسع الكبير في استعمال الفحم الحجري. وبالإضافة لهذا فإن بعض الفحم الحجري يوجد في طبقات عميقة تحت سطح [[الأرض]]، حيث يصعب استخراجه.

وفي الماضي كانت الوظائف التي تعد أكثر خطورة وصعوبة من وظيفة عامل في منجم فحم حجري تحت سطح الأرض قليلة. ففي القرن التاسع عشر الميلادي كان عمال المناجم يعملون عشر ساعات يوميًا تحت الأرض ولمدة ستة [[يوم|أيام]] كل [[أسبوع]]. وكانت المعاول هي الأدوات الوحيدة التي تستعمل في تكسير وتفتيت الفحم الحجري. وكان على عمال مناجم الفحم الحجري أن يجرفوا الفحم الحجري المستخرج وينقلوه في عربات. وفي حالات عديدة كان الأطفال دون سن العاشرة يجرُّون عربات الفحم الحجري من [[منجم|المناجم]]. كما عملت النساء في عمليات التحميل و[[نقل|النقل]] بالعربات. ومع مرور الزمن فقد الآلاف من الرجال والنساء والأطفال حياتهم في حوادث المناجم. كما مات آلاف آخرون جرّاء إصابتهم بأمراض [[رئة|الرئتين]] بسبب استنشاق [[رماد]] [[فحم (توضيح)|الفحم]] الحجري طوال حياتهم العملية في المناجم.

وتُنفِذ الآلات هذه الأيام معظم الأعمال في مناجم الفحم الحجري، كما تحسنت إجراءات الأمان في المناجم، وقلّت ساعات العمل، وتم حظر تشغيل الأطفال في المناجم قبل نهاية القرن التاسع عشر الميلادي. وانخفضت نسبة الوفيات بسبب حوادث المناجم بصورة كبيرة في القرن العشرين. وفي كل هذه الأحوال فإن مهنة استخراج الفحم الحجري من مناجمه ما زالت مهنة المخاطر.

== الفحم الحجري كمصدر للطاقة ==
يعتبر الفحم الحجري من أوائل المصادر التي استغلها الإنسان لإنتاج الطاقة، حيث استغلها في الطبخ والتدفئة، ومع بدء العصر الصناعي فكان قائما على الفحم الحجري وزاد الطلب عليه واستهلاكه ولهذا بدأ في بلاد مثل [[إنجلترا]] و[[ألمانيا]] حفر مناجم الفحم الحجري لاستخراجة بكميات كبيرة. ثم تتابع استخراجه في بقية البلاد في مناجم لديها أو حصلت عليه بشرائه من الدول المنتجة الغنية بمصادر الفحم منها [[أستراليا]] و[[الولايات المتحدة|الولايات المتحدة الأمريكية]] و[[كندا]].

ولا يزال الفحم الحجري يشكل أساسا مهما للحصول على الطاقة، ففي الولايات المتحدة الأمريكية ينتج الفحم 48 % من [[طاقة كهربائية|الطاقة الكهربائية]] (عام 2008)، وهو ينتج لطاقة تعادل مجموع الطاقة المنتجة من [[غاز طبيعي|الغاز الطبيعي]] والطاقة النووية معا. وكل ذلك بسعر متهاود بسيط يبلغ 28و2 سنت لكل مليون [[وحدة حرارية بريطانية]] BTU (اتفق على كتابة مليون وحدة حرارية بريطانية كالآتي MMBTU). وبالمقارنة بسعر الغاز الذي ينتج تلك الكمية من الطاقة نحو 6 سنت، والنفط بسعر 13 سنت لكل MMBTU.

وتتعرض المحطات الكهربائية التي تعمل بالفحم إلى انتقاد متزايد بسبب ضررها بالبيئة وما تقوم به من تفاقم مشكلة [[الاحتباس الحراري|الانحباس الحراري]]، وينشأ نحو 40 % من غازات الأنحباس الحراري في أمريكا من إنتاج الطاقة الكهربائية، والتي تشكل المحطات العاملة بالفحم الحجري من أهم مصادرها. وتجري محاولات في الولايات المتحدة الأمريكية من أجل ابتكار تقنية لفصل [[ثنائي أكسيد الكربون|ثاني أكسيد الكربون]] وتخزينه في طبقات عميقة تحت الأرض. ولكن توجد أيضا معارضة كبيرة من جهة الصناعات حيث سوف تتكلف تلك التقنية تكاليف باهظة.وتدعي شركات إنتاج الطاقة الكهربائية التي تعمل بالفحم بأنها تحتج تلك المصاريف لتحسين أداء محطاتها التي عتى عليها الدهر. وكثير من تلك المحطات قد أصبح قديما، وتجري السياسة على استبدالها بمحطات جديدة تعمل بالفحم ومحطات تعمل بالطاقة النووية.

ويكفي احتياطي الفحم في [[الولايات المتحدة|الولايات المتحدة الأمريكية]] لمدة عدة قرون. وتنتج ولاية فيومنج وحدها نحو 40 % من أنتاج الفحم وتقدر كمية إنتاجها بنحو ألف مليون [[طن]] سنويا. وبصرف النظر عن حصة إنتاج الكهرباء بواسطة الطاقة المستدامة، مثل [[طاقة الرياح]] و[[طاقة شمسية|الطاقة الشمسية]]، فإن استغلال الفحم سيلعب دورا رئيسيا في المستقبل أيضا في الولايات المتحدة الامريكانيه.

== الإنتاج والاحتياطي ==

في [[الولايات المتحدة|الولايات المتحدة الأمريكية]] تبدو الصورة كالآتي:
* إنتاج الفحم عام 2008 : 1.1 مليار [[طن]]
* الإنتاج المنتظر عام 2020: 1.2 مليار طن
* الاحتياطي الكلي: 442 مليار طن
* منها احتياطي سهل الاستغلال: 237 مليار طن * عدد مناجم الفحم العاملة: 1458.<ref>مجلة فاينانشال تايم دي، مايو 2010</ref>

وهذه [[قائمة الدول حسب إنتاج الفحم|قائمة لدول العالم حسب إنتاج الفحم]].

== الضرر الذي يحدث للبيئة ==
[[ملف:Coal power plant wastestreams - EPA.png|تصغير|رسم يوضح انبعاثات محطات توليد الطاقة بالفحم نحو الأنهار]]

يمكن أن يتسبب تعدين الفحم وتزويد محطات الطاقة والعمليات الصناعية بالوقود في إحداث أضرار بيئية كبيرة.

تتأثر أنظمة المياه بتعدين الفحم.<ref>{{استشهاد بدورية محكمة|مسار=http://dx.doi.org/10.1023/a:1012083519667|صحيفة=Water, Air, and Soil Pollution|تاريخ=2001|issn=0049-6979|صفحات=185–199|المجلد=132|العدد=1/2|DOI=10.1023/a:1012083519667|الأول=R. K.|الأخير=Tiwary|عنوان=Environmental Impact of Coal Mining on Water Regime and Its Management|تاريخ الوصول=2021-01-30|لغة=en| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20200306014331/https://link.springer.com/article/10.1023/A:1012083519667 | تاريخ أرشيف = 6 مارس 2020 }}</ref>  على سبيل المثال والتعدين يؤثر المياه الجوفية والحموضة. يمكن أن تلوث انسكابات الرماد المتطاير، مثل تسرب طين الرماد المتطاير للفحم في محطة كنغستون الأحفورية ، الأراضي والمجاري المائية ، وتدمير المنازل. تستهلك محطات الطاقة التي تحرق الفحم أيضًا كميات كبيرة من المياه. يمكن أن يؤثر ذلك على تدفقات الأنهار ، وله تأثيرات تبعية على استخدامات الأراضي الأخرى. في مناطق ندرة المياه ، مثل صحراء ثار في باكستان ، ستستخدم محطات تعدين الفحم ومحطات توليد الطاقة بالفحم كميات كبيرة من المياه.<ref>{{استشهاد ويب
| مسار = https://www.dawn.com/news/1387151
| عنوان = PAKISTAN’S COAL TRAP
| تاريخ = 2018-02-04
| موقع = DAWN.COM
| لغة = en
| تاريخ الوصول = 2021-01-30
| الأخير = Cheema
| الأول = Omar S.
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20201201122017/https://www.dawn.com/news/1387151 | تاريخ أرشيف = 1 ديسمبر 2020 }}</ref>

كان المطر الحمضي من أوائل التأثيرات المعروفة للفحم على دورة المياه . في عام 2014، تم إطلاق ما يقرب من 100 تيراغرام / ثانية من ثاني أكسيد الكبريت (SO 2)<ref>{{استشهاد بدورية محكمة|عنوان=Global Sulfur Dioxide Emissions and the Driving Forces|الأخير3=Yun|الأول9=Jing|الأخير8=Du|الأول8=Wei|الأخير7=Shen|الأول7=Guofeng|الأخير6=Xu|الأول6=Haoran|الأخير5=Ren|الأول5=Yu’ang|الأخير4=Chen|الأول4=Yilin|الأول3=Xiao|مسار=https://doi.org/10.1021/acs.est.9b07696|الأخير2=Shen|الأول2=Huizhong|الأخير=Zhong|الأول=Qirui|DOI=10.1021/acs.est.9b07696|العدد=11|المجلد=54|صفحات=6508–6517|issn=0013-936X|تاريخ=2020-06-02|صحيفة=Environmental Science & Technology|الأخير9=Meng| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20210130184311/https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.9b07696 | تاريخ أرشيف = 30 يناير 2021 }}</ref> ، أكثر من نصفها كان من حرق الفحم.  بعد إطلاقه ، يتأكسد ثاني أكسيد الكبريت إلى H 2 SO 4 الذي ينثر الإشعاع الشمسي ، وبالتالي فإن الزيادة في الغلاف الجوي لها تأثير تبريد على المناخ. يخفي هذا بشكل مفيد بعض الاحترار الناجم عن زيادة غازات الدفيئة. ومع ذلك ، يتم ترسيب الكبريت من الغلاف الجوي كمطر حمضي في غضون أسابيع<ref>Barrie, L.A.; Hoff, R.M. (1984). "The oxidation rate and residence time of sulphur dioxide in the arctic atmosphere". ''Atmospheric Environment''. '''18''' (12): 2711–22</ref> ، بينما يبقى ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي لمئات السنين. إطلاق SO 2 كما يساهم في تحمض النظم البيئية على نطاق واسع.<ref>Human Impacts on Atmospheric Chemistry, by PJ Crutzen and J Lelieveld, Annual Review of Earth and Planetary Sciences, Vol. 29: 17–45 (Volume publication date May 2001)</ref>

يمكن أن تتسبب مناجم الفحم المهجورة أيضًا في حدوث مشكلات. يمكن أن يحدث الهبوط فوق الأنفاق ، مما يتسبب في تلف البنية التحتية أو الأراضي الزراعية. يمكن أن يتسبب تعدين الفحم أيضًا في حرائق طويلة الأمد ، وتشير التقديرات إلى أن الآلاف من حرائق تماس الفحم تحترق في أي وقت.<ref>https://time.com/time/health/article/0,8599,2006195,00.html {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20130817130631/http://www.time.com/time/health/article/0,8599,2006195,00.html|date=2013-08-17}}</ref>  على سبيل المثال ، كان برينندر بيرج يحترق منذ عام 1668 وما زال يحترق في القرن الحادي والعشرين.<ref>{{استشهاد ويب
| مسار = https://www.mineralienatlas.de/?l=3741&lang=de
| عنوان = Mineralienatlas - Fossilienatlas
| موقع = www.mineralienatlas.de
| لغة = de
| تاريخ الوصول = 2021-01-30
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20190901164303/https://www.mineralienatlas.de/lexikon/index.php/Deutschland/Saarland/Regionalverband%20Saarbrücken,%20Landkreis/Saarbrücken/Dudweiler/Brennender%20Berg | تاريخ أرشيف = 1 سبتمبر 2019 }}</ref>

ينتج إنتاج فحم الكوك من الفحم الأمونيا وقطران الفحم والمركبات الغازية كمنتجات ثانوية يمكن أن تلوث البيئة إذا تم تفريغها في الأرض أو الهواء أو المجاري المائية.  تعتبر مصانع واي آلا للصلب أحد الأمثلة على منشآت إنتاج فحم الكوك حيث يتم تصريف الأمونيا السائلة إلى البيئة البحرية.<ref>{{استشهاد بكتاب|عنوان=Sustainable Mining Practices: A Global Perspective|مسار= https://books.google.com.lb/books?id=5uTM2jFMzH4C&pg=PA113&redir_esc=y#v=onepage&q&f=false|ناشر=CRC Press|تاريخ=2005-06-30|ISBN=978-1-4398-3423-7|لغة=en|مؤلف1=Vasudevan|الأول2=Subijoy|مؤلف2=Dutta|الأول3=Krishna|الأخير3=Parameswaran|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20210130190638/https://books.google.com.lb/books?id=5uTM2jFMzH4C&pg=PA113&redir_esc=y
|تاريخ أرشيف=2021-01-30}}</ref>

=== حرائق تحت الأرض ===
الآلاف من حرائق الفحم تحترق في جميع أنحاء العالم.<ref>{{استشهاد ويب
| مسار = http://www.coalfire.caf.dlr.de/projectareas/world_wide_distribution_en.html
| عنوان = Sino German Coal fire project
| تاريخ = 2005-08-30
| موقع = web.archive.org
| تاريخ الوصول = 2021-01-30
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20210308031020/https://web.archive.org/web/20050830091254/http://www.coalfire.caf.dlr.de/projectareas/world_wide_distribution_en.html
| تاريخ أرشيف = 8 مارس 2021
| حالة المسار = dead
}}</ref>  من الصعب تحديد مكان تلك المحترقة تحت الأرض ولا يمكن إخماد العديد منها. يمكن أن تتسبب الحرائق في تهدئة الأرض أعلاه ، وتشكل غازات الاحتراق خطراً على الحياة ، ويمكن أن يؤدي اندلاعها إلى السطح إلى اندلاع حرائق الغابات السطحية . يمكن إشعال النار في طبقات الفحم عن طريق الاحتراق التلقائي أو ملامسة حريق منجم أو حريق سطحي. الصواعق مصدر مهم للاشتعال. يستمر الفحم في الاحتراق ببطء مرة أخرى في التماس حتى لا يتمكن الأكسجين (الهواء) من الوصول إلى مقدمة اللهب. يمكن لنار العشب في منطقة الفحم أن يشعل النار في عشرات طبقات الفحم.<ref>{{استشهاد ويب
| مسار = http://www.fire.blm.gov/textdocuments/6-27-03.pdf
| عنوان = Wayback Machine
| تاريخ = 2006-02-18
| موقع = web.archive.org
| تاريخ الوصول = 2021-01-30
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20210308022145/https://web.archive.org/web/20060218013724/http://www.fire.blm.gov/textdocuments/6-27-03.pdf
| تاريخ أرشيف = 8 مارس 2021
| حالة المسار = dead
}}</ref> حرائق الفحم في الصين حرق ما يقدر بنحو 120 مليون طن من الفحم سنويا، انبعاث 360 مليون طن متري من CO 2 والبالغة 2-3٪ من الإنتاج في جميع أنحاء العالم السنوي من CO 2 من الوقود الأحفوري.<ref>{{استشهاد ويب
| مسار = http://www.itc.nl/personal/coalfire/activities/overview.html
| عنوان = Overview about ITC's activities in China
| تاريخ = 2005-06-16
| موقع = web.archive.org
| تاريخ الوصول = 2021-01-30
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20210308094613/https://web.archive.org/web/20050616004903/http://www.itc.nl/personal/coalfire/activities/overview.html
| تاريخ أرشيف = 8 مارس 2021
| حالة المسار = dead
}}</ref>  في سينتراليا ، بنسلفانيا (منطقة تقع في منطقة الفحم بالولايات المتحدة)، تم إشعال الوريد المكشوف من أنثراسايت في عام 1962 بسبب حريق في القمامة في مكب نفايات البلدة ، الواقع في حفرة منجم مهجورة لشريط أنثراسايت . باءت محاولات إطفاء الحريق بالفشل ، وما زالت مشتعلة تحت الأرض حتى يومنا هذا . في أستراليا كان الجبل المحترق يُعتقد في الأصل أنه بركان ، لكن الدخان والرماد يأتيان من حريق فحم مشتعل منذ حوالي 6000 عام.<ref>{{استشهاد ويب
| مسار = http://ehp.niehs.nih.gov/docs/2002/110-5/forum.html
| عنوان = EHP 110-5, 2002: Forum
| تاريخ = 2005-07-31
| موقع = web.archive.org
| تاريخ الوصول = 2021-01-30
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20210308065053/https://web.archive.org/web/20050731081620/http://ehp.niehs.nih.gov/docs/2002/110-5/forum.html
| تاريخ أرشيف = 8 مارس 2021
| حالة المسار = dead
}}</ref>

في كوه ماليك في وادي يانوب ، [[طاجيكستان]]، كانت رواسب الفحم تحترق منذ آلاف السنين ، مما أدى إلى متاهات شاسعة تحت الأرض مليئة بالمعادن الفريدة ، بعضها جميل جدًا.

صخرة الحجر الطمي المحمر التي تغطي العديد من التلال والتلال في حوض نهر بودر في وايومنغ وفي غرب داكوتا الشمالية تسمى ''بورسيلانيت'' ، والتي تشبه نفايات حرق الفحم «الكلنكر» أو «سكوريا» البركانية.<ref>{{استشهاد ويب
| مسار = https://www.dmr.nd.gov/ndgs/
| عنوان = North Dakota Geologic Survey
| موقع = www.dmr.nd.gov
| تاريخ الوصول = 2021-01-30
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20210126153116/https://www.dmr.nd.gov/ndgs/ | تاريخ أرشيف = 26 يناير 2021 }}</ref>  الكلنكر عبارة عن صخور انصهرت بالحرق الطبيعي للفحم. في حوض نهر بودر تم حرق ما يقرب من 27 إلى 54 مليار طن من الفحم خلال الثلاثة ملايين سنة الماضية.<ref>{{استشهاد ويب
| مسار = http://www.blm.gov/education/high_plains/article.html
| عنوان = BLM-Environmental Education- The High Plains
| تاريخ = 2005-03-12
| موقع = web.archive.org
| تاريخ الوصول = 2021-01-30
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20210307233308/https://web.archive.org/web/20050312133748/http://www.blm.gov/education/high_plains/article.html
| تاريخ أرشيف = 7 مارس 2021
| حالة المسار = dead
}}</ref>  تم الإبلاغ عن حرائق الفحم البرية في المنطقة من قبل لويس وكلارك إكسبيديشن بالإضافة إلى المستكشفين والمستوطنين في المنطقة.<ref>{{استشهاد ويب
| مسار = http://www.wsgs.uwyo.edu/Coal/CR01-1.pdf
| عنوان = Wayback Machine
| تاريخ = 2005-09-12
| موقع = web.archive.org
| تاريخ الوصول = 2021-01-30
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20210308041039/https://web.archive.org/web/20050912063721/http://www.wsgs.uwyo.edu/Coal/CR01-1.pdf
| تاريخ أرشيف = 8 مارس 2021
| حالة المسار = dead
}}</ref>

=== تغير المناخ ===
التأثير الأكبر والأطول مدى لاستخدام الفحم هو إطلاق ثاني أكسيد الكربون ، وهو أحد غازات الدفيئة التي تسبب تغير المناخ . وكانت محطات توليد الطاقة التي تعمل بالفحم المساهم العالمي الأكبر في نمو انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في عام 2018،<ref>{{استشهاد بدورية محكمة|عنوان=Phasing out public financial flows to fossil fuel production in Europe|الأول2=Shelagh|الأول6=Leah|الأخير5=McLynn|الأول5=Maeve|الأخير4=van der Burg|الأول4=Laurie|الأخير3=Trilling|الأول3=Markus|الأخير2=Whitley|الأخير=Gençsü|مسار=http://dx.doi.org/10.1080/14693062.2020.1736978|الأول=Ipek|DOI=10.1080/14693062.2020.1736978|العدد=8|المجلد=20|صفحات=1010–1023|issn=1469-3062|تاريخ=2020-03-17|صحيفة=Climate Policy|الأخير6=Worrall| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20210130191013/https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/14693062.2020.1736978 | تاريخ أرشيف = 30 يناير 2021 }}</ref>  40٪ من إجمالي انبعاثات الوقود الأحفوري،  وأكثر من ربع مجموع الانبعاثات.  يمكن أن ينبعث من تعدين الفحم غاز الميثان ، وهو غاز مؤذ آخر.<ref>{{استشهاد ويب
| مسار = https://www.carbonbrief.org/coal-mines-emit-more-methane-than-oil-and-gas-sector-study-finds
| عنوان = Coal mines emit more methane than oil-and-gas sector, study finds
| تاريخ = 2020-03-24
| موقع = Carbon Brief
| لغة = en
| تاريخ الوصول = 2021-01-30
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20201225110526/https://www.carbonbrief.org/coal-mines-emit-more-methane-than-oil-and-gas-sector-study-finds | تاريخ أرشيف = 25 ديسمبر 2020 }}</ref>

في عام 2016، بلغ إجمالي انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في العالم من استخدام الفحم 14.5 جيجا طن.<ref>{{استشهاد ويب
| مسار = http://www.globalcarbonatlas.org/en/CO2-emissions
| عنوان = CO2 Emissions {{!}} Global Carbon Atlas
| موقع = www.globalcarbonatlas.org
| تاريخ الوصول = 2021-01-30
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20210129195914/http://www.globalcarbonatlas.org/en/CO2-emissions | تاريخ أرشيف = 29 يناير 2021 }}</ref>  مقابل كل ميغاواط في الساعة يتم توليدها ، ينتج عن توليد الطاقة الكهربائية بحرق الفحم حوالي طن من ثاني أكسيد الكربون ، وهو ضعف ما يقرب من 500 كجم من ثاني أكسيد الكربون المنبعثة من محطة كهربائية تعمل بالغاز الطبيعي .<ref>{{استشهاد ويب
| مسار = https://www.eia.gov/tools/faqs/faq.php
| عنوان = Frequently Asked Questions (FAQs) - U.S. Energy Information Administration (EIA)
| موقع = www.eia.gov
| تاريخ الوصول = 2021-01-30
|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20210123193416/https://www.eia.gov/tools/faqs/faq.php
|تاريخ أرشيف=2021-01-23}}</ref>  في عام 2013، نصح رئيس وكالة المناخ التابعة للأمم المتحدة بضرورة ترك معظم احتياطيات الفحم في العالم في باطن الأرض لتجنب الاحتباس الحراري الكارثي.<ref>{{استشهاد ويب
| مسار = http://www.theguardian.com/environment/2013/nov/18/leave-coal-avoid-climate-catastrophe-un
| عنوان = Leave coal in the ground to avoid climate catastrophe, UN tells industry
| تاريخ = 2013-11-18
| موقع = the Guardian
| لغة = en
| تاريخ الوصول = 2021-01-30
|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20200728172423/https://www.theguardian.com/environment/2013/nov/18/leave-coal-avoid-climate-catastrophe-un
|تاريخ أرشيف=2020-07-28}}</ref>  للحفاظ على ظاهرة الاحتباس الحراري أقل من 1.5 درجة مئوية أو درجتين مئويتين ، ستجبر مئات ، أو ربما الآلاف ، من محطات الطاقة التي تعمل بالفحم إلى التقاعد مبكرًا.<ref>[https://www.nationalgeographic.com/environment/2019/07/we-have-too-many-fossil-fuel-power-plants-to-meet-climate-goals/ We have too many fossil-fuel power plants to meet climate change goals] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20210111155829/https://www.nationalgeographic.com/environment/2019/07/we-have-too-many-fossil-fuel-power-plants-to-meet-climate-goals/|date=2021-01-11}}</ref>

== حلول لتخفيف التلوث ==
تخفيف تلوث الفحم ، الذي يسمى أحيانًا الفحم النظيف ، عبارة عن سلسلة من الأنظمة والتقنيات التي تسعى إلى التخفيف من الأثر الصحي والبيئي للفحم ؛  وجه الخصوص تلوث الهواء من محطات الطاقة التي تعمل بالفحم ، ومن الفحم المحروق بواسطة الصناعات الثقيلة .
التركيز الأساسي هو على ثاني أكسيد الكبريت (SO 2)و أكاسيد النيتروجين (NO ) ، وأهم الغازات التي تسبب المطر الحمضي . والجسيمات التي تسبب تلوث الهواء وضوحا والمرض والوفيات المبكرة. SO 2 يمكن إزالتها عن طريق إزالة الكبريت من غاز المداخن، وNO 2 من تخفيض التحفيزي الانتقائي (SCR). يمكن إزالة الجسيمات بواسطة المرسبات الكهروستاتيكية . على الرغم من أنها ربما تكون أقل كفاءة ، إلا أن أجهزة الغسل الرطب يمكنها إزالة الغازات والجسيمات. الحد من الرماد المتطاير يقلل من انبعاثات المواد المشعة . يمكن تقليل انبعاثات الزئبق حتى 95٪.<ref>https://web.unep.org/globalmercurypartnership/our-work/mercury-control-coal-combustion {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20191022075747/http://web.unep.org:80/globalmercurypartnership/our-work/mercury-control-coal-combustion|date=2019-10-22}}</ref>  ومع ذلك ، فإن التقاط انبعاثات ثاني أكسيد الكربون من الفحم ليس مجديًا اقتصاديًا بشكل عام.

=== المعايير ===
وتشمل معايير التلوث المحلية GB13223-2011 (الصين)، والهند<ref>{{استشهاد بدورية محكمة|عنوان=How can Indian power plants cost-effectively meet the new sulfur emission standards? Policy evaluation using marginal abatement cost-curves|مسار=http://dx.doi.org/10.1016/j.enpol.2018.06.008|صحيفة=Energy Policy|تاريخ=2018-10|issn=0301-4215|صفحات=124–137|المجلد=121|DOI=10.1016/j.enpol.2018.06.008|الأول=Anish|الأخير=Sugathan|الأول2=Ritesh|الأخير2=Bhangale|الأول3=Vishal|الأخير3=Kansal|الأول4=Unmil|الأخير4=Hulke| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20210130191528/https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0301421518303963 | تاريخ أرشيف = 30 يناير 2021 }}</ref>،  و التوجيه الانبعاثات الصناعية (EU) وقانون الهواء النظيف (الولايات المتحدة).

=== مراقبة الأقمار الصناعية ===
تُستخدم مراقبة الأقمار الصناعية الآن للتحقق من البيانات الوطنية ، على سبيل المثال ، أظهر سينتينيل-5 بريكوسور أن التحكم الصيني في ثاني أكسيد الكبريت كان ناجحًا جزئيًا فقط.<ref>{{استشهاد بدورية محكمة|عنوان=Quantifying coal power plant responses to tighter SO2 emissions standards in China|العدد=27|الأول3=Douglas|الأخير2=Zhang|الأول2=Shuang|الأخير=Karplus|الأول=Valerie J.|DOI=10.1073/pnas.1800605115|المجلد=115|مسار=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6142229/|صفحات=7004–7009|PMID=29915085|pmc=6142229|issn=0027-8424|تاريخ=2018-07-03|صحيفة=Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America|الأخير3=Almond| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20200516134505/https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6142229/ | تاريخ أرشيف = 16 مايو 2020 }}</ref>  وقد كشفت أيضا أن قلة استخدام التكنولوجيا مثل SCR أدى إلى ارتفاع انبعاثات ثاني أكسيد النيتروجين في جنوب أفريقيا والهند.<ref>{{استشهاد ويب
| مسار = https://www.greenpeace.org/international/press-release/19072/greenpeace-analysis-of-new-satellite-data-reveals-worlds-biggest-no2-emissions-hotspots
| عنوان = New satellite data analysis reveals world’s biggest NO2 emissions hotspots
| موقع = Greenpeace International
| لغة = en
| تاريخ الوصول = 2021-01-30
|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20201124122731/https://www.greenpeace.org/international/press-release/19072/greenpeace-analysis-of-new-satellite-data-reveals-worlds-biggest-no2-emissions-hotspots/
|تاريخ أرشيف=2020-11-24}}</ref>

=== محطات توليد الطاقة ذات الدورة المركبة ===
تم بناء عدد قليل من محطات الطاقة التي تعمل بالفحم ذات الدورة المتكاملة للتغويز (IGCC) باستخدام تغويز الفحم . على الرغم من أنها تحرق الفحم بشكل أكثر كفاءة وبالتالي تنبعث منها تلوثًا أقل ، إلا أن التكنولوجيا لم تثبت بشكل عام أنها قابلة للتطبيق اقتصاديًا للفحم، باستثناء ربما في اليابان على الرغم من أن هذا مثير للجدل.<ref>{{استشهاد ويب
| مسار = https://asia.nikkei.com/Politics/Japan-says-no-to-high-emission-coal-power-plants
| عنوان = Japan says no to high-emission coal power plants
| موقع = Nikkei Asia
| لغة = en-GB
| تاريخ الوصول = 2021-01-30
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20201126065146/https://asia.nikkei.com/Politics/Japan-says-no-to-high-emission-coal-power-plants | تاريخ أرشيف = 26 نوفمبر 2020 }}</ref>

=== احتجاز الكربون وتخزينه ===
على الرغم من أنه لا يزال قيد البحث المكثف واعتباره مجديًا اقتصاديًا لبعض الاستخدامات بخلاف الفحم ؛ تم اختبار التقاط الكربون وتخزينه في محطات توليد الطاقة التي تعمل بالفحم في بيترا نوفا وباونداري دام ووجد أنه مجدي تقنيًا ولكن غير مجدي اقتصاديًا للاستخدام مع الفحم ، بسبب التخفيضات في تكلفة تكنولوجيا الطاقة الشمسية الكهروضوئية.<ref>{{استشهاد بدورية محكمة|عنوان=Coal with Carbon Capture and Sequestration is not as Land Use Efficient as Solar Photovoltaic Technology for Climate Neutral Electricity Production|مسار=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6128891/|صحيفة=Scientific Reports|تاريخ=2018-09-07|issn=2045-2322|pmc=6128891|PMID=30194324|المجلد=8|DOI=10.1038/s41598-018-31505-3|الأول=James Gunnar|الأخير=Groesbeck|الأول2=Joshua M.|الأخير2=Pearce| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20191020104225/https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6128891/ | تاريخ أرشيف = 20 أكتوبر 2019 }}</ref>

== اقتصاديات ==
في عام 2018، تم استثمار 80 مليار دولار أمريكي في إمدادات الفحم ولكن جميعها تقريبًا للحفاظ على مستويات الإنتاج بدلاً من فتح مناجم جديدة.<ref>{{استشهاد ويب
| مسار = https://webstore.iea.org/login?ReturnUrl=/download/direct/2738?fileName=WEI2019.pdf&fileName=WEI2019.pdf
| عنوان = IEA webstore. Login
| موقع = webstore.iea.org
| تاريخ الوصول = 2021-01-30
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20200622140004/https://webstore.iea.org/login?ReturnUrl=/download/direct/2738?fileName=WEI2019.pdf&fileName=WEI2019.pdf | تاريخ أرشيف = 22 يونيو 2020 }}</ref>  على المدى الطويل ، يمكن أن يكلف الفحم والنفط تريليونات الدولارات في العالم سنويًا.  الفحم وحده قد يكلف أستراليا مليارات الدولارات<ref>{{استشهاد ويب
| مسار = http://www.theguardian.com/environment/2018/oct/24/labor-opposes-plan-to-indemnify-new-coal-plants-warns-it-could-cost-billions
| عنوان = Labor opposes plan to indemnify new coal plants and warns it could cost billions
| تاريخ = 2018-10-24
| موقع = the Guardian
| لغة = en
| تاريخ الوصول = 2021-01-30
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20201109034918/https://www.theguardian.com/environment/2018/oct/24/labor-opposes-plan-to-indemnify-new-coal-plants-warns-it-could-cost-billions | تاريخ أرشيف = 9 نوفمبر 2020 }}</ref> ،  حين أن التكاليف لبعض الشركات أو المدن الصغيرة يمكن أن تصل إلى ملايين الدولارات.<ref>{{استشهاد ويب
| مسار = https://www.sierraclub.org/sierra/birmingham-superfund-scandal-leads-prison-time-for-coal-lobbyist-lawyer-drummond
| عنوان = Superfund Scandal Leads to Prison Time for Coal Lobbyist, Lawyer
| تاريخ = 2018-10-24
| موقع = Sierra Club
| لغة = en
| تاريخ الوصول = 2021-01-30
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20201109032056/https://www.sierraclub.org/sierra/birmingham-superfund-scandal-leads-prison-time-for-coal-lobbyist-lawyer-drummond | تاريخ أرشيف = 9 نوفمبر 2020 }}</ref>  قد تكون الهند والولايات المتحدة هي الاقتصادات الأكثر تضررًا من الفحم (عبر تغير المناخ) لأنهما البلدان ذات التكلفة الاجتماعية الأعلى للكربون.<ref>Ricke, Katharine; Drouet, Laurent; Caldeira, Ken; Tavoni, Massimo (2018). "Country-level social cost of carbon". ''Nature Climate Change''. '''8''' (10): 895–900</ref>  القروض المصرفية لتمويل الفحم تشكل خطرًا على الاقتصاد الهندي.<ref>{{استشهاد بخبر
| عنوان = India shows how hard it is to move beyond fossil fuels
| مسار = https://www.economist.com/briefing/2018/08/02/india-shows-how-hard-it-is-to-move-beyond-fossil-fuels
| صحيفة = The Economist
| تاريخ = 2018-08-02
| تاريخ الوصول = 2021-01-30
| issn = 0013-0613
|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20201207205817/https://www.economist.com/briefing/2018/08/02/india-shows-how-hard-it-is-to-move-beyond-fossil-fuels
|تاريخ أرشيف=2020-12-07}}</ref>

اما الصين فهي أكبر منتج للفحم في العالم. لذا فهي أكبر مستهلك للطاقة في العالم ، ويمد الفحم في الصين 60٪ من طاقتها الأولية. ومع ذلك، فإن خمسي محطات توليد الطاقة بالفحم في الصين تشير التقديرات إلى أنها تتكبد خسائر.<ref name="مولد تلقائيا3">{{استشهاد ويب
| مسار = https://carbontracker.org/40-of-chinas-coal-power-stations-are-losing-money/
| عنوان = 40% of China’s coal power stations are losing money
| تاريخ = 2018-10-10
| موقع = Carbon Tracker Initiative
| لغة = en-US
| تاريخ الوصول = 2021-01-30
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20201124211916/https://carbontracker.org/40-of-chinas-coal-power-stations-are-losing-money/ | تاريخ أرشيف = 24 نوفمبر 2020 }}</ref>

يكلف تلوث الهواء الناجم عن تخزين الفحم ومعالجته الولايات المتحدة الأمريكية ما يقرب من 200 دولار لكل طن إضافي مخزّن ، بسبب PM2.5.  يكلف تلوث الفحم الاتحاد الأوروبي 43 مليار يورو سنويًا.<ref>{{استشهاد ويب
| مسار = https://www.newscientist.com/article/dn24694-human-cost-of-coal-in-the-uk-1600-lives-a-year/
| عنوان = Human cost of coal in the UK: 1600 lives a year
| موقع = New Scientist
| لغة = en-US
| تاريخ الوصول = 2021-01-30
| الأخير = Lange
| الأول = Catherine de
|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20201112023642/https://www.newscientist.com/article/dn24694-human-cost-of-coal-in-the-uk-1600-lives-a-year/
|تاريخ أرشيف=2020-11-12}}</ref> تدابير خفض تلوث الهواء تفيد الأفراد مالياً واقتصاديات الدول  مثل الصين.<ref>{{استشهاد بخبر
| عنوان = Clean living pays off
| مسار = https://www.economist.com/free-exchange/2014/02/04/clean-living-pays-off
| صحيفة = The Economist
| تاريخ = 2014-02-04
| تاريخ الوصول = 2021-01-30
| issn = 0013-0613
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20201130205650/https://www.economist.com/free-exchange/2014/02/04/clean-living-pays-off | تاريخ أرشيف = 30 نوفمبر 2020 }}</ref>

تم تقدير إجمالي الإعانات المحددة للفحم في عام 2015 بحوالي 2.5 تريليون دولار أمريكي ، أي حوالي 3٪ من إجمالي الناتج المحلي العالمي.<ref>{{استشهاد بدورية محكمة|عنوان=How Large Are Global Fossil Fuel Subsidies?|الأول=David|الأول4=Baoping|الأخير3=Sears|الأول3=Louis|الأخير2=Parry|الأول2=Ian|الأخير=Coady|لغة=en|مسار=http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0305750X16304867|DOI=10.1016/j.worlddev.2016.10.004|المجلد=91|صفحات=11–27|issn=0305-750X|تاريخ=2017-03-01|صحيفة=World Development|الأخير4=Shang| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20210126061918/https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0305750X16304867 | تاريخ أرشيف = 26 يناير 2021 }}</ref>  واعتبارا من 2019 تقدم البلدان [[مجموعة العشرين|في مجموعة العشرين]] على الأقل 63.9 بليون $  من الحكومة الدعم سنويا لإنتاج الفحم، بما في ذلك الطاقة التي تعمل بالفحم: كثير من الدعم من المستحيل تحديده<ref>{{استشهاد بدورية محكمة|عنوان=Coal power plants under construction, 2015-21, top five G20 countries|مسار=http://dx.doi.org/10.1787/9789264273528-graph36-en|صحيفة=Investing in Climate, Investing in Growth|تاريخ=2017-05-23|DOI=10.1787/9789264273528-graph36-en| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20210130185059/https://www.oecd-ilibrary.org/economics/investing-in-climate-investing-in-growth/coal-power-plants-under-construction-2015-21-top-five-g20-countries_9789264273528-graph36-en | تاريخ أرشيف = 30 يناير 2021 }}</ref>  ولكنه يشمل 27.6 بليون $ في التمويل العام المحلي والدولي ، و 15.4 مليار دولار أمريكي في الدعم المالي ، و 20.9 مليار دولار أمريكي في استثمارات الشركات المملوكة للدولة (SOE) سنويًا.  في الاتحاد الأوروبي ، تم حظر مساعدات الدولة للمحطات الجديدة التي تعمل بالفحم اعتبارًا من عام 2020، والمحطات القائمة التي تعمل بالفحم اعتبارًا من عام 2025.<ref>{{استشهاد ويب
| مسار = https://renewablesnow.com/news/deal-reached-on-eu-energy-market-design-incl-end-of-coal-subsidies-637143/
| عنوان = Deal reached on EU energy market design, incl end of coal subsidies
| موقع = Renewablesnow.com
| لغة = en
| تاريخ الوصول = 2021-01-30
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20191211090311/https://renewablesnow.com/news/deal-reached-on-eu-energy-market-design-incl-end-of-coal-subsidies-637143/ | تاريخ أرشيف = 11 ديسمبر 2019 }}</ref>  يتم توفيره ومع ذلك التمويل الحكومي لمحطات الكهرباء التي تعمل بالفحم الجديدة عبر الاستيراد والتصدير يعتبر بنك الصين<ref>{{استشهاد بدورية محكمة|عنوان=Executive policy staff changes likely post-November|مسار=http://dx.doi.org/10.1108/oxan-es239195|صحيفة=Emerald Expert Briefings|تاريخ=2018-10-15|issn=2633-304X|DOI=10.1108/oxan-es239195| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20210130193110/https://www.emerald.com/insight/content/doi/10.1108/OXAN-ES239195/full/html | تاريخ أرشيف = 30 يناير 2021 }}</ref> ،  و بنك اليابان للتعاون الدولي وبنوك القطاع العام الهندية.<ref>{{استشهاد بخبر
| عنوان = The World Needs to Quit Coal. Why Is It So Hard? (Published 2018)
| مسار = https://www.nytimes.com/2018/11/24/climate/coal-global-warming.html
| صحيفة = The New York Times
| تاريخ = 2018-11-24
| تاريخ الوصول = 2021-01-30
| issn = 0362-4331
| لغة = en-US
| الأول = Somini
| الأخير = Sengupta
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20201210182829/https://www.nytimes.com/2018/11/24/climate/coal-global-warming.html | تاريخ أرشيف = 10 ديسمبر 2020 }}</ref>  وقطاع الفحم في [[كازاخستان]] المتلقي الرئيسي لإعانات استهلاك الفحم التي بلغ مجموعها 2 مليار دولار أمريكي في عام 2017.<ref>{{استشهاد ويب
| مسار = https://www.iea.org/topics/energy-subsidies
| عنوان = Energy subsidies – Topics
| موقع = IEA
| لغة = en-GB
| تاريخ الوصول = 2021-01-30
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20210126085446/https://www.iea.org/topics/energy-subsidies | تاريخ أرشيف = 26 يناير 2021 }}</ref> ولقد استفاد الفحم في تركيا أيضا من دعم كبير.

=== الأصول التي تقطعت بهم السبل ===
قد تصبح بعض محطات الطاقة التي تعمل بالفحم أصولًا عالقة ، على سبيل المثال ، تخاطر شركة شاينا انرجي انفستمنت ، أكبر شركة طاقة في العالم ، بخسارة نصف رأس مالها.<ref name="مولد تلقائيا3" />  ومع ذلك ، فإن مرافق الكهرباء المملوكة للدولة مثل اسكوم في جنوب إفريقيا ، نيجارا في إندونيسيا ، ساراواك انرجي في ماليزيا ، تايباور في تايوان، ايجات في تايلاند ، فيتنام للكهرباء واواش في تركيا تقوم ببناء أو تخطيط محطات جديدة.  اعتبارًا من عام 2019 قد يساعد هذا في إحداث فقاعة كربون مما قد يتسبب في عدم الاستقرار المالي إذا انفجر.<ref>{{استشهاد ويب
| مسار = https://cosmosmagazine.com/earth/climate/stranded-fossil-fuel-assets-may-prompt-4-trillion-crisis/
| عنوان = “Stranded” fossil fuel assets may prompt $4 trillion crisis
| تاريخ = 2018-06-04
| موقع = Cosmos Magazine
| لغة = en-AU
| تاريخ الوصول = 2021-01-30
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20201109013853/https://cosmosmagazine.com/earth/climate/stranded-fossil-fuel-assets-may-prompt-4-trillion-crisis/ | تاريخ أرشيف = 9 نوفمبر 2020 }}</ref>

[[ملف:Tagebau Garzweiler Panorama 2005.jpg|مركز|1000px|تصغير|منجم الفحم المفتوح في جارزويلر، ألمانيا. بانوراما عالية الدقة.]]

== اقرأ أيضًا ==
* [[فحم مضغوط|الفحم المضغوط]]
* [[غبار الفحم|غبار فحم]]
* [[فحم نباتي|الفحم النباتي الخشبي]]
* [[فحم الكوك|الفحم النفطي]]
* [[منجم فحم تسول فيرآين|منجم فحم تسول فيرأين]]
* [[نفط]]
* [[وقود]]
* [[غاز الأردواز|غاز حجر الأردواز]]
* [[قائمة الدول حسب إنتاج الفحم]]
* [[غاز المداخن|انبعاثات غاز المداخن الناجمة عن احتراق الوقود الحفري]]
* [[إزالة قمة جبلية لأغراض تعدينية]]
* [[دقيقة بنيوية]]
* [[غاز طبيعي مسال]]

== المراجع ==
{{مراجع}}
{{طاقة}}
{{إيصال الكهرباء}}
{{قوائم طاقة الدول}}
{{فحم}}
{{ثورة صناعية}}
{{أنواع الصخور}}
{{شريط بوابات|الكيمياء|تعدين|تنمية مستدامة|طاقة|طاقة متجددة|علم الأحجار الكريمة والمجوهرات|علم طبقات الأرض|علوم الأرض}}
{{ضبط استنادي}}
{{روابط شقيقة}}

[[تصنيف:تعدين الفحم]]
[[تصنيف:جيولوجيا اقتصادية]]
[[تصنيف:صخور رسوبية]]
[[تصنيف:فحم]]
[[تصنيف:وقود]]
[[تصنيف:وقود أحفوري]]
[[تصنيف:وقود صلب]]

title: معلومات عامة

صنف فرعي من: وقود صلب · صخر رسوبي

الاستعمال: وقود

اللون: أسود

يدرسه: جيولوجيا اقتصادية

له جزء أو أجزاء: كربون · دقيقة بنيوية