الفحم البترولي .. مشتق نفطي يدعم 3 صناعات ثقيلة تقود الاقتصاد العالمي

يُعد الفحم البترولي واحدًا من أهم أنواع مشتقات البترول الثقيلة، ويُصنَّف باعتباره منتجًا كربونيًا عالي الكثافة يُستخرج من عمليات تكرير النفط الخام، إذ يُستخدم في أكثر من 3 صناعات رئيسية تشمل: الصناعات المعدنية، وتوليد الطاقة، وإنتاج الجرافيت الصناعي.

ويمتاز الفحم البترولي بقدرته العالية على توليد الحرارة، مما يجعله بديلًا فعالًا للفحم الحجري، ويمنحه مكانة متقدمة في الأسواق العالمية للطاقة والصناعة.. في هذا المقال، نستعرض خصائص الفحم البترولى، أنواعه، أبرز استخداماته، وأثره في الاقتصاد والبيئة.

جدول المحتويات

ما هو الفحم البترولي؟

الفحم البترولي (Petroleum Coke) هو مادة كربونية صلبة تُستخرج من بقايا عمليات التكرير الحراري العميق للنفط الخام، وتحديدًا من عملية التكسير الحراري أو التقطير الفراغي، ويتميز بلونه الأسود، وكثافته العالية، واحتوائه على نسبة مرتفعة من الكربون، ما يجعله مصدرًا ممتازًا للطاقة والحرارة.

أنواع الفحم البترولى

ينقسم الفحم البترولى إلى نوعين رئيسيين:

1. الفحم البترولي الأخضر

يتم إنتاجه مباشرة من عمليات التكرير.
يحتوي على شوائب مثل الكبريت والمعادن الثقيلة.
يُستخدم غالبًا كوقود حراري في الصناعات الثقيلة.

2. الفحم البترولى المحمص

يتم معالجته حراريًا في أفران خاصة لإزالة الرطوبة والشوائب.
يستخدم في الصناعات الدقيقة، مثل صناعة الأقطاب الكهربائية في مصانع الألومنيوم والجرافيت الصناعي.

الاستخدامات الصناعية للفحم البترولي

يُعد الفحم البترولي من أكثر مشتقات البترول استخدامًا في الصناعات الثقيلة، وتشمل أبرز استخداماته:

1. الصناعات المعدنية

يُستخدم كمادة خام لصناعة أقطاب الكربون التي تُستخدم في الأفران الكهربائية لإنتاج الألومنيوم والفولاذ.
يُفضل في هذه الصناعات بسبب ثباته الحراري وقدرته على تحمل درجات الحرارة المرتفعة.

2. الوقود الصناعي

يُستخدم الفحم البترولي الأخضر كوقود حراري في مصانع الأسمنت، الحديد، والصلب.
يتميز بكفاءة حرارية عالية وتكلفة منخفضة مقارنة بالفحم الحجري.

3. صناعة الجرافيت الصناعي

بعد تحميصه ومعالجته، يدخل في إنتاج الجرافيت الصناعي، الذي يُستخدم في البطاريات، والأقطاب الكهربائية، والمكونات الإلكترونية الدقيقة.

خصائص الفحم البترولي

محتوى كربوني مرتفع (يصل إلى أكثر من 90%).
قيمة حرارية عالية، تجعله مثاليًا كوقود في الصناعات الحرارية.
احتواء على الكبريت والمعادن، ويختلف بحسب نوع الخام وعمليات التكرير.
مادة صلبة غير قابلة للذوبان، ما يجعل تخزينه ونقله سهلًا نسبيًا مقارنة بالوقود السائل.

الدول المنتجة والمستهلكة للفحم البترولي

تُعد الولايات المتحدة، الصين، الهند، وكندا من أكبر الدول المنتجة والمصدرة للفحم البترولي عالميًا، أما من حيث الاستهلاك، فتأتي الصين والهند في المقدمة بسبب اعتمادهما الكبير على الصناعات الثقيلة كثيفة الاستهلاك للطاقة.

الأثر البيئي للفحم البترولي

رغم فوائده الاقتصادية، إلا أن الفحم البترولي يُعد من المصادر غير النظيفة للطاقة، إذ يُصدر كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون والكبريت عند احتراقه، ما يسهم في التلوث الجوي. لذلك، تُشدد الكثير من الدول على:

معالجة الفحم البترولي قبل استخدامه.
استخدامه في صناعات مغلقة ذات نظم ترشيح وانبعاثات محكمة.
التوجه إلى حلول طاقة أكثر استدامة على المدى البعيد.

أهمية الفحم البترولى في الاقتصاد العالمي

تكمن أهمية الفحم البترولي في كونه منتجًا رخيصًا وفعالًا للطاقة، وفي نفس الوقت عنصرًا أساسيًا في الصناعات التحويلية والمعدنية، وهو يمثل قيمة مضافة لقطاع تكرير النفط، حيث يُحوَّل ما كان يُعتبر نفايات إلى منتج اقتصادي هام. كما أن الطلب المتزايد عليه في الدول الصناعية الناشئة يعزز مكانته في التجارة الدولية.

إن الفحم البترولى ليس مجرد منتج ثانوي من عمليات تكرير النفط، بل هو ركيزة مهمة في منظومة الطاقة والصناعة العالمية.

ما الفرق بين الفحم البترولى وفحم الكوك البترولي؟

غالبًا ما يُستخدم مصطلح الفحم البترولي بالتبادل مع فحم الكوك البترولي، لكن من المهم توضيح أن كليهما يشير إلى المادة نفسها، وهي ناتج كربوني صلب يتكوّن من بقايا عمليات تكرير النفط الخام.

الفرق الرئيسي يكمن في درجة المعالجة؛ إذ يُطلق اسم الفحم البترولى الأخضر (Green Coke) على المادة في حالتها الأولية بعد الاستخراج، بينما يُعرف فحم الكوك البترولي المحمص (Calcined Petroleum Coke) بعد معالجته حراريًا لإزالة الشوائب والرطوبة، مما يجعله صالحًا للاستخدام في الصناعات المعدنية المتقدمة مثل إنتاج الألومنيوم والجرافيت الصناعي.

لذا، فإن فحم الكوك البترولي هو الاسم الفني الدقيق لنوع الفحم المعالج المستخدم صناعيًا، في حين يبقى الفحم البترولي المصطلح الأشمل الذي يُستخدم للتعبير عن هذا النوع من مشتقات البترول الثقيلة.

وبينما يظل أحد أهم مشتقات البترول الثقيلة من حيث القيمة والاستخدام، فإن التحدي الأكبر يكمن في تحقيق توازن بين فوائده الاقتصادية ومخاطره البيئية، بما يتماشى مع التوجهات العالمية نحو طاقة أكثر نظافة واستدامة.

ختامًا؛ في ضوء ما سبق، يُمكن القول إن الفحم البترولى يُجسّد نموذجًا واضحًا للاستفادة القصوى من عمليات تكرير النفط الخام، بتحويل المخلفات إلى منتجات استراتيجية تدعم الصناعات الثقيلة وتُعزز أمن الطاقة العالمي. ورغم التحديات البيئية المرتبطة باستخدامه، لا يزال الفحم البترولي يحظى بمكانة محورية في الاقتصاد الصناعي العالمي، لا سيّما في الدول التي تعتمد على الإنتاج الكثيف للطاقة والمعادن.

ومع استمرار التوجهات العالمية نحو تقنيات أنظف وأكثر استدامة، يبرز دور الابتكار في تطوير حلول تحد من الأثر البيئي للفحم البترولي دون المساس بمزاياه الاقتصادية، وهو ما يجعل هذا المنتج في قلب المعادلة بين التنمية الصناعية والحفاظ على البيئة.