煤炭：可以燃烧的黑色石头

煤炭：可以燃烧的黑色石头

煤炭乃黑色石头，既无金子耀眼和银子光辉，也无钻石高贵，更无珍珠晶莹，然其曾经历史辉煌，成就了人类文明，如今却日暮西山。
一、煤炭为何物？
煤炭是目前地球上蕴藏量最丰富，分布地域最广泛的化石燃料。
煤炭、石油和天然气，被归类为化石能源，也就是说具有古生物化石的特征。
化石能源的形成源于古生物，因此从本质上讲，属于“生物质”能源，但在现代能源分类中，没有被归入到生物质能源类别之中。
从外观上来看，煤炭看起来很平常，恰似黑色的石头，没有金子那样耀眼，没有银子那样的光辉，也没有钻石那样的高贵，更谈不上珍珠那样的晶莹和翡翠那样的璀璨，有的仅仅是人们十分熟悉的特征，那就是可以燃烧，烧火、做饭和取暖等等。
一块煤炭，一块黑色的石头，可以在地下湮没万年，也可以在烈火中迸发出那炽热的生命之光，这或许就是对煤炭最好、最准确、最直观的描述。
煤炭诞生于黑暗，身份或许很下贱，但是她一旦接触火焰，便会燃起熊熊的烈火，可以发光发热，从而造福人类，构成人类的文明，曾经而且长期成为人们衣食住行不可或缺的能源。
低调的时候，煤炭只是一块块黑色的石头而已，是无名之辈，默默存在，没有辉煌，更没有耀眼，但是当有一天被人类发现、认识和利用，被用来燃烧，烧火、做饭、生产蒸汽、发电，也就“红”了，而且是“大红大紫”。
煤炭是古代的植物体因为地壳运动而埋没地下，在适宜的地质环境中经过漫长年代的演变而形成，也可以说，煤炭是由原始森林里藏在地上经过数百万年地质变化和地壳运动而逐渐形成的大自然的精华。
仔细想来，煤炭确实需要人类敬畏，人类没有理由对其亵渎。
为了人类，煤炭的贡献实在大得出奇，粉身碎骨，任劳任怨，从不索求，从不抱怨，具有自我牺牲的精神。
煤炭不会在炙热的考验中逃跑，而是在兴奋中视死如归，面对考验而不畏艰难困苦。
二、煤炭成就人类文明
从人类文明演进历史来看，煤炭需要人类的赞美。
如果用现代时髦的语言，煤炭确实值得众生的“点赞”，因为煤炭向来任劳任怨，为人类文明作出了巨大贡献，支撑了人类的文明生活和工作，大大提升了人类的生活质量。
作为大自然的伟大“作品”，或者说，作为大自然苦心打造的“精华”，煤炭曾经长眠于地下，不为人类所知，不为人类所用。
终于有一天，人类的智慧火花被点燃起来，煤炭的奇异作用终于被人类发现。
于是，煤炭便被人类从地下被开采出来，成为漫长时期的人类宠物，成为驱动人类文明的车轮一路前行的动力来源。
人类工业文明的号角从煤炭的开发和利用而被吹起，自此地球上便出现了以往前所未有的壮丽景观。
在世界各地，在城市或乡村，在煤田或旷野，一堆堆、一块块乌黑发亮的石头或砂石，一刻不停地矿山开采出来。
然后，这些石头乘上火车，越过崇山，踏遍峻岭，涉过大河，趟过小溪，步入征途，经过迢迢运输，走进工厂，进入千家万户。
之后，煤炭被化作熊熊之火，为人类烧水、做饭、御寒、取暖、炼钢、发电，驱动机器运转，甚至那些燃烧过剩下的残物煤渣等，也被用来铺路和制砖。
三、煤炭成分构成
从资源来看，煤炭资源十分丰富，而且分布地域非常广泛，以非欧洲、亚洲及大洋洲、及北美洲等三个地区所占之比例最高。
煤炭的含碳量，一般为46%-97%，是重要的燃料，同时也是化学工业原料。
从构成元素来看，煤炭主要构成元素是碳和氢，但也存在其他构成元素，比如氧、氮和硫等，此外，还有极少量的磷、氟、氯和砷等。
碳、氢和氧是煤炭有机质的主体元素，占比一般超过95%，而且随着煤化程度的提高，碳的含量变得越来越高，而氢和氧的含量越来越低。
煤炭中存在的硫、磷、氟、氯和砷等元素是有害成分。
其中以硫最为重要，这正是人们对煤炭存在诟病的重要原因，才将其称为“脏能源”。
硫元素在煤炭中的有害元素中，特别值得关注，在评价煤炭质量好坏中，“硫分”，或者硫含量的多少，成为重要指标之一。
煤炭中的无机物质一般含量很少，主要有水分和矿物质，这些无机物质的含量多少也决定着煤炭的质量好坏和利用价值。
煤炭中的水分可以分为外在水分和内在水分，一般以内在水分作为评定煤炭质量的指标，外在水分可以不作为评价指标。
一般来说，煤化程度越低，煤炭的内部表面积越大，水分含量也就越高。
四、煤炭主要用于燃烧
一块煤炭放在火上也可能不会燃烧。（乔斯坦·贾德《苏菲的世界》）
在煤炭燃烧过程中，碳和氢是产生热量的元素，而氧是助燃元素，如果没有氧，就不会产生燃烧过程。
对于氮元素来说，在煤炭燃烧过程中，氮与碳和氢不同，不会产生热量，而是在高温环境下，转变成氮氧化合物和氨，并且以游离状态析出，或者说，如果不加治理，那么碳氧化物便成为污染环境的排放物。
在煤炭燃烧过程中，绝大部分的硫与氧发生化学反应，被氧化成二氧化硫，随着烟气的排放，导致大气污染，对人类健康、生物生长等构成危害，而且还对设备构成腐蚀，如果利用含硫多的煤炭生产冶金焦炭时，还影响焦炭和钢铁的质量。
煤炭中的有机质在一定温度和条件下，受热分解后产生的可燃性气体，被称为“挥发分”，是由各种碳氢化合物、氢气和一氧化碳等化合物组成的混合气体，也是煤炭质量好坏的主要指标之一，在确定煤炭的加工利用途径和工艺条件时，具有重要作用。
一般来说，煤炭的煤化程度越低，其挥发分越高，煤炭的质量便越差。
如果燃烧的条件不适当，那么挥发分高的煤炭在燃烧时便容易产生未燃尽的碳粒，也就是所谓的“黑烟”，并且会产生更多的一氧化碳、多环芳烃类、醛类等污染物，热效率便会降低，因此，要根据煤炭的挥发分来选择适当的燃烧条件和设备。
水分对煤炭的加工和利用有很大的影响，因为煤炭在燃烧过程中，水分会变成蒸汽，而且要被吸热，因而降低了煤炭的发热量。
矿物质是煤炭的主要杂质，如硫化物、硫酸盐、碳酸盐等，其中大部分属于有害成分，而且在煤炭燃烧过程产生“灰分”。
灰分是煤炭完全燃烧后剩下的固体残渣，是衡量煤炭质量高低的指标之一。
在煤炭燃烧过程中，矿物质灰化时要吸收热量，大量排渣要带走热量，因此，如果煤炭的灰分越高或越多，那么热效率就越低，灰渣就越多，飞灰排放就越多。
由于煤炭在燃烧中排放大量的二氧化碳，因此目前受到制约和限制，逐渐成为人类嫌弃的能源，因为人类正在面临由二氧化碳等温室气体排放导致的气候变化的巨大挑战，不得已必须逐步放弃对这种能源的过度依赖。