محطة طاقة فحمية
{{بطاقة عامة}}
[[ملف:Coal-fired_power_station_Werdohl_Elverlingsen_Germany.jpg|تصغير|محطة طاقة فحمية في [[فيردول-إلفيرلينغسين]]]]
'''محطة طاقة فحمية''' هي [[محطة توليد بخارية]] [[محطة طاقة وقود أحفوري|أحفورية]]. تعمل على حرق الفحم لتوليد الطاقة الكهربائية، ويوجد محطات طاقة تعمل على [[فحم قاري|الفحم القاري]] وعلى [[فحم بني|الفحم البني]]، ويفتت أولاً قبل حرقه في فرن [[مرجل|المرجل]]. تُسَخِن حرارة الفرن الماء وتحولها إلى بخار يقوم بتدوير [[عنفة بخارية|العنفات]] والتي بدورها تولد الكهرباء لدن دورانها. وهكذا تتحول الطاقة الكيميائية الكامنة في الفحم إلى طاقة [[حرارة|حرارية]]، ومن ثم [[طاقة ميكانيكية|لطاقة ميكانيكية]]، وأخيراً [[طاقة كهربائية|لطاقة كهربائية]].

تغطي المحطات الفحمية ثلث احتياج العالم من الكهرباء، ولكن مع ذلك، تتسبب بمئات آلاف الوفيات المبكرة في كل عام بسبب [[تلوث الهواء]] بشكل أساسي.<ref name="NRDC">{{استشهاد ويب|مسار= https://www.odi.org/sites/odi.org.uk/files/resource-documents/12745.pdf|عنوان=G20 coal subsidies|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20190626023202/https://www.odi.org/sites/odi.org.uk/files/resource-documents/12745.pdf|تاريخ أرشيف=2019-06-26}}</ref> أكثر من 10 جيجاطن من غاز ثاني أكسيد الكربون تبعثها في كل سنة<ref name="IEA Emissions">{{استشهاد ويب|مسار=https://www.iea.org/reports/global-energy-co2-status-report-2018|عنوان=Emissions|موقع=www.iea.org|تاريخ الوصول=2019-07-04| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20190812215445/https://www.iea.org/geco/emissions/ | تاريخ أرشيف = 12 أغسطس 2019 |url-status=dead}}</ref> ، حوالي خُمس إجمالي الانبعاثات، لذا فهي أحد أكبر مصادر الغازات الدفيئة التي تتسبب [[الاحتباس الحراري|بالاحتباس الحراري]].<ref name="NRDC" />

== توليد الطاقة من الفحم ==
الفحم هو أكبر مصدر لتوليد [[كهرباء|الكهرباء]] بنسبة 38% في عام 2018، وهي نفس الحصة للأعوام العشرين السابقة أيضًا:<ref>{{استشهاد ويب
| مسار = https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics/statistical-review-of-world-energy/electricity.html
| عنوان = Electricity {{!}} Energy economics {{!}} Home
| موقع = BP global
| لغة = en
| تاريخ الوصول = 2019-07-03
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20200619104932/https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics/statistical-review-of-world-energy/electricity.html | تاريخ أرشيف = 19 يونيو 2020 }}</ref> الدول الوحيدة التي تولد أكثر من 350 تيراواط ساعي من المجموع البالغ 10,000 تيراواط ساعي في عام 2018 هي الصين (4,372)، والهند (1,176)، والولايات المتحدة الأمريكية (1,246).<ref name="مولد تلقائيا1">{{استشهاد ويب
| مسار = https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2019-full-report.pdf
| عنوان = BP Statistical Review of World Energy 2019
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20200601212900/https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2019-full-report.pdf | تاريخ أرشيف = 1 يونيو 2020 }}</ref>

طاقة الفحم قيد البناء في عام 2018 كانت 236 غيغاواط، والمخطط لها 339 غيغاواط، ودُشن 50 غيغاواط في حين أوقف عمل 31 غيغاواط.<ref>{{استشهاد ويب
| مسار = https://endcoal.org/wp-content/uploads/2019/03/BoomAndBust_2019_r6.pdf
| عنوان = Boom and Bust 2019: TRACKING THE GLOBAL COAL PLANT PIPELINE
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20200419105014/https://endcoal.org/wp-content/uploads/2019/03/BoomAndBust_2019_r6.pdf | تاريخ أرشيف = 19 أبريل 2020 }}</ref>

== انبعاثات ثاني أكسيد الكربون ==
الفحم هو بشكل رئيسي كربون، تمتلك محطات الطاقة العاملة على الفحم كثافة مرتفعة للانبعاثات الكربونية. تبعث محطات الطاقة الفحمية في المتوسط كمية أكبر بكثير من غازات بيت الدفيئة لكل واحدة كهرباء مولدة بالمقارنة مع مصادر الطاقة الأخرى. في عام 2018 أصدر الفحم المحروق لتوليد [[كهرباء|الكهرباء]] أكثر من 10 غيغاطن من انبعاثات ثنائي أكسيد الكربون من أصل 34 غيغاطن كلية ناتجة عن حرق أنواع [[وقود|الوقود]]<ref name="مولد تلقائيا1" /> (كانت انبعاثات غازات بيت الدفيئة الكلية في عام 2018 تبلغ 55 غيغاطن من ثنائي أكسيد الكربون المكافئ <ref>{{استشهاد ويب
| مسار = https://www.unenvironment.org/resources/emissions-gap-report-2019
| عنوان = Emissions Gap Report 2019
| تاريخ = 2019-11-19
| موقع = UNEP - UN Environment Programme
| لغة = en
| الأخير = Environment
| الأول = U. N.
| تاريخ الوصول = 2020-01-22
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20200618215402/https://www.unenvironment.org/resources/emissions-gap-report-2019 | تاريخ أرشيف = 18 يونيو 2020 }}</ref> CO<sub>2</sub>e).

=== طرق تخفيفها ===

==== الاستبعاد التدريجي ====
تشمل أكثر الطرق فعاليةً للحد من [[الاحتباس الحراري]] ضمن نطاق 1.5 درجة مئوية، وهو من أهداف اتفاقية باريس، أن تغلق دول الاتحاد الأوروبي ومنظمة التعاون الاقتصادي والتنمية كل محطات الطاقة الفحمية بحلول عام 2030، والصين بحلول عام 2040، وبقية العالم بحلول 2050.<ref>{{استشهاد ويب
| مسار = https://climateanalytics.org/briefings/coal-phase-out/
| عنوان = Coal Phase Out
| موقع = climateanalytics.org
| لغة = en
| تاريخ الوصول = 2019-07-04
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20200619191248/https://climateanalytics.org/briefings/coal-phase-out/ | تاريخ أرشيف = 19 يونيو 2020 }}</ref>

==== التحويل ====
يجري تحويل بعض محطات الطاقة لحرق الكتلة الحيوية أو الغاز الطبيعي أو النفايات.<ref>{{استشهاد ويب
| مسار = https://simecatlantis.com/2018/11/05/uskmouth-power-station-conversion-project-update-and-epp-contract-award/
| عنوان = Uskmouth Power Station Conversion Project Update and EPP Contract Award
| تاريخ = 2018-11-05
| موقع = SIMEC Atlantis Energy
| لغة = en-GB
| تاريخ الوصول = 2019-07-04
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20200507064121/https://simecatlantis.com/2018/11/05/uskmouth-power-station-conversion-project-update-and-epp-contract-award/ | تاريخ أرشيف = 7 مايو 2020 }}</ref>

==== احتجاز الكربون ====
بدءًا من عام 2019 يجري تجريب إدخال آليات احتجاز الكربون وتخزينه لتحديث محطات الطاقة الفحمية المنشأة مسبقًا، كما في [[الصين]]، ولكن هذا يقلل من الخرج الطاقي وقد لا يكون مجديًا تقنيًّا أو اقتصاديًّا في بعض المحطات:<ref>{{استشهاد ويب
| مسار = https://ukccsrc.ac.uk/blog_posts/post-combustion-capture-retrofit-evolving-current-infrastructure-for-cleaner-energy/
| عنوان = Post-Combustion Capture Retrofit: Evolving Current Infrastructure for Cleaner Energy {{!}} UKCCS Research Centre
| موقع = ukccsrc.ac.uk
| تاريخ الوصول = 2019-07-04
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20190704183151/https://ukccsrc.ac.uk/news-events/blog/post-combustion-capture-retrofit-evolving-current-infrastructure-cleaner-energy | تاريخ أرشيف = 4 يوليو 2019 | تاريخ الوصول =  أكتوبر 2020  |url-status=dead}}</ref> لا يزال موضوع اقتصاديات تحديث المنشآت خاضعًا للأبحاث في الصين.<ref>{{استشهاد ويب
| مسار = https://www.energy.kth.se/research
| عنوان = Carbon Capture Storage (CCS) in China's power plants
| موقع = KTH
| لغة = en-UK
| تاريخ الوصول = 2019-07-04
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20190704184226/https://www.kth.se/en/itm/inst/energiteknik/forskning/ecs/projects/carbon-capture-storage-ccs-in-china-s-power-plants-1.882169 | تاريخ أرشيف = 4 يوليو 2019 }}</ref>

== التلوث ==
يسيطر على التلوث في بعض البلدان بأفضل التقنيات المتوفرة، كتلك المستخدمة في [[الاتحاد الأوروبي]] <ref>{{استشهاد|عنوان=Commission Implementing Decision (EU) 2017/1442 of 31 July 2017 establishing best available techniques (BAT) conclusions, under Directive 2010/75/EU of the European Parliament and of the Council, for large combustion plants (notified under document C(2017) 5225) (Text with EEA relevance. )|تاريخ=2017-08-17|مسار=http://data.europa.eu/eli/dec_impl/2017/1442/oj/eng|العدد=32017D1442|تاريخ الوصول=2019-07-05| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20190705062526/https://eur-lex.europa.eu/eli/dec_impl/2017/1442/oj/eng | تاريخ أرشيف = 5 يوليو 2019 }}</ref> عبر التوجيه المتعلق بالانبعاثات الصناعية الخاص به. في الولايات المتحدة الأمريكية، تخضع محطات الطاقة الفحمية على المستوى الوطني لعدة قوانين تتعلق بتلوث الهواء،<ref name="EPA-MATS">{{استشهاد ويب
| مسار = https://www.epa.gov/mats
| عنوان = Mercury and Air Toxics Standards
| تاريخ = 2019-06-19
| ناشر = United States Environmental Protection Agency (EPA)
| مكان = Washington, D.C.
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20200622042230/https://www.epa.gov/mats | تاريخ أرشيف = 22 يونيو 2020 }}</ref> من بينها قانون معايير [[زئبق|الزئبق]] والسموم في الهواء، وتخضع للتوجيهات الخاصة بمصبات الماء فيما يخص تلوث الماء،<ref name="EPA-steam-electric">{{استشهاد ويب
| مسار = https://www.epa.gov/eg/steam-electric-power-generating-effluent-guidelines-2015-final-rule
| عنوان = Steam Electric Power Generating Effluent Guidelines—2015 Final Rule
| تاريخ = 2019-11-06
| ناشر = EPA
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20200621170431/https://www.epa.gov/eg/steam-electric-power-generating-effluent-guidelines-2015-final-rule | تاريخ أرشيف = 21 يونيو 2020 }}</ref> وتخضع لقوانين النفايات الصلبة وفق قانون حفظ الموارد واستعادتها.<ref name="EPA-Special Wastes">{{استشهاد ويب
| مسار = https://www.epa.gov/hw/special-wastes
| عنوان = Special Wastes
| تاريخ = 2018-11-29
| موقع = Hazardous Waste
| ناشر = EPA
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20200622042954/https://www.epa.gov/hw/special-wastes | تاريخ أرشيف = 22 يونيو 2020 }}</ref>

تستمر محطات الطاقة الفحمية بالتلويث في البلدان ذات القوانين غير الصارمة كالبلقان،<ref>{{استشهاد ويب
| مسار = https://bankwatch.org/publication/chronic-coal-pollution
| عنوان = Chronic coal pollution
| موقع = Bankwatch
| ناشر = CEE Bankwatch Network
| لغة = en-US
| تاريخ الوصول = 2019-07-05
| مكان = Prague
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20200511160936/https://bankwatch.org/publication/chronic-coal-pollution | تاريخ أرشيف = 11 مايو 2020 }}</ref> والهند، وروسيا، وجنوب أفريقيا،<ref name="ETH">{{استشهاد ويب
| مسار = https://ethz.ch/en/news-and-events/eth-news/news/2019/02/global-impact-coal-power.html
| عنوان = The global impact of coal power
| تاريخ = 2019-02-18
| موقع = ETH Zurich
| الأخير = Schipper
| الأول = Ori
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20200404055912/https://ethz.ch/en/news-and-events/eth-news/news/2019/02/global-impact-coal-power.html | تاريخ أرشيف = 4 أبريل 2020 }}</ref> مسببةً مئات آلاف حالات الوفاة المبكرة كل عام.<ref name="NRDC2">{{استشهاد ويب
| مسار = https://www.odi.org/sites/odi.org.uk/files/resource-documents/12745.pdf
| عنوان = G20 coal subsidies
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20190626023202/https://www.odi.org/sites/odi.org.uk/files/resource-documents/12745.pdf | تاريخ أرشيف = 26 يونيو 2019 }}</ref>

=== تلوث الهواء المحلي ===
يحدث الضرر على الصحة من الجسيمات المعلقة و[[ثنائي أكسيد الكبريت]] وأكسيد النتروجين بشكل رئيسي في آسيا، وغالبًا ما يكون نتيجة حرق فحم رديء كالفحم البني، في محطات تفتقد لوجود معالجة لغازات المدخنة.<ref name="ETH" /> يقدر أن الوفيات المبكرة نتيجة تلوث الهواء تبلغ 200 حالة وفاة لكل غيغاواط-سنة، ولكن قد يكون العدد أكبر قرب محطات الطاقة التي لا تستخدم أجهزة غسل الغاز أو أن تكون أدنى إذا كانت المحطات 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
| الأخير = Hausfather
| الأول = Zeke
| مكان = Berkeley, CA
| تاريخ الوصول = 2020-02-01
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20200611233319/http://berkeleyearth.org/deaths-per-gigawatt-year/ | تاريخ أرشيف = 11 يونيو 2020 }}</ref>

=== تلوث الماء ===
تلوث الملوثات كالمعادن الثقيلة المتسربة إلى [[مياه جوفية|المياه الجوفية]] من برك تخزين رماد الفحم غير المبطنة أو من مكبات النفايات الماء، لمدة يحتمل أن تصل إلى عقود أو قرون.<ref>{{استشهاد بخبر
| مسار = https://www.theguardian.com/environment/2019/mar/04/us-coal-plants-contaminating-groundwater-toxins-analysis
| عنوان = Most US coal plants are contaminating groundwater with toxins, analysis finds
| الأخير = Milman
| الأول = Oliver
| تاريخ = 2019-03-04
| عمل = The Guardian
| issn = 0261-3077
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20200616153755/https://www.theguardian.com/environment/2019/mar/04/us-coal-plants-contaminating-groundwater-toxins-analysis | تاريخ أرشيف = 16 يونيو 2020 }}</ref> تتضمن الملوثات التي تتسرب من برك الرماد إلى البحيرات (أو الأجسام الأخرى للمياه السطحية الأخرى) عادةً كلًّا من الزرنيخ والرصاص والزئبق والسيلينيوم والكروم والكادميوم.<ref name="EPA-steam-electric" />

=== تخفيف التلوث المحلي ===
يتوقع اعتبارًا من عام 2018 أن ينخفض التلوث المحلي في [[الصين]] (التي تمتلك العدد الأعظم من محطات الطاقة الفحمية) أكثر في عشرينيات وثلاثينيات القرن الحادي والعشرين، وخاصة إذا أوقف عمل المحطات الصغيرة وقليلة المردود في وقت باكر.<ref>{{استشهاد بدورية محكمة|الأخير=Tong|الأول8=Ruili|issn=0013-936X|pmid=30249091|doi=10.1021/acs.est.8b02919|صفحات=12905–12914|العدد=21|المجلد=52|صحيفة=Environmental Science & Technology|عنوان=Current Emissions and Future Mitigation Pathways of Coal-Fired Power Plants in China from 2010 to 2030|تاريخ=2018-11-06|الأول9=Yu|الأخير9=Qin|الأخير8=Wu|الأول=Dan|الأول7=Chaopeng|الأخير7=Hong|الأول6=Tao|الأخير6=Xue|الأول5=Yixuan|الأخير5=Zheng|الأول4=Guannan|الأخير4=Geng|الأول3=Fei|الأخير3=Liu|الأول2=Qiang|الأخير2=Zhang|bibcode=2018EnST...5212905T}}</ref>

== السياسات ==
سياسة الطاقة في [[الصين]] فيما يخص الفحم، والفحم في الصين، هما أهم العوامل المؤثرة على مستقبل محطات الطاقة الفحمية، لأن الصين فيها الكثير من هذه المحطات.<ref>{{استشهاد ويب
| مسار = https://www.cnn.com/2019/09/28/asia/china-coal-plant-inner-mongolia-intl-hnk/index.html
| عنوان = China struggling to kick its coal habit despite Beijing's big climate pledges
| موقع = CNN
| مؤلف = David Culver, Lily Lee and Ben Westcott
| تاريخ الوصول = 2019-10-20
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20200617094447/https://www.cnn.com/2019/09/28/asia/china-coal-plant-inner-mongolia-intl-hnk/index.html | تاريخ أرشيف = 17 يونيو 2020 }}</ref> وفق أحد التحليلات فقد استثمر المسؤولون المحليون بشكل زائد في منتصف العقد الثاني من القرن الحادي والعشرين لأن الحكومة المركزية تكفلت بساعات التشغيل ووضعت أسعارًا مرتفعة على الكهرباء بالجملة.<ref>{{استشهاد ويب
| مسار = https://voxeu.org/article/china-overinvested-coal-power-here-s-why
| عنوان = China overinvested in coal power: Here's why
| تاريخ = 2019-03-16
| موقع = VoxEU.org
| الأخير = Ren
| الأول = Mengjia
| الأخير2 = Branstetter
| الأول2 = Lee
| الأخير3 = Kovak
| الأول3 = Brian
| الأخير4 = Armanios
| الأول4 = Daniel
| الأخير5 = Yuan
| الأول5 = Jiahai
| تاريخ الوصول = 2019-07-06
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20200506222248/https://voxeu.org/article/china-overinvested-coal-power-here-s-why | تاريخ أرشيف = 6 مايو 2020 }}</ref> قد يبقي استثمار «حزام واحد طريق واحد» على وظائف الأشخاص المهرة وفق معطيات 2019 وذلك لأن المصارف والمنشآت التي تمتلكها الدولة تحتاج مكانًا تضع فيه رأس المال والخبرة.<ref>{{استشهاد ويب
| مسار = https://www.npr.org/2019/04/29/716347646/why-is-china-placing-a-global-bet-on-coal
| عنوان = Why Is China Placing A Global Bet On Coal?
| موقع = NPR.org
| لغة = en
| تاريخ الوصول = 2019-07-06
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20200526143751/https://www.npr.org/2019/04/29/716347646/why-is-china-placing-a-global-bet-on-coal | تاريخ أرشيف = 26 مايو 2020 }}</ref><ref>{{استشهاد ويب
| مسار = https://policy360.org/2019/06/03/ep-93-china-coal/
| عنوان = Ep. 93 China's Investment in Coal Around the World – Policy 360 podcast
| لغة = en-US
| تاريخ الوصول = 2019-07-06
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20190629155405/https://sites.duke.edu/policy360/2019/06/03/ep-93-china-coal/ | تاريخ أرشيف = 29 يونيو 2019 }}</ref>

يتبع الاستثمار في طاقة الفحم في البلدان الديمقراطية مسار منحني كوزنتس البيئي. يتنبأ أن تنتج سياسة الطاقة الهندية تجاه الفحم أن يبقى نصف الكهرباء في البلد يولد من الفحم في عام 2030.<ref>{{استشهاد بخبر
| مسار = https://economictimes.indiatimes.com/industry/energy/power/coal-to-dominate-india-power-to-2030-despite-renewables-boost/articleshow/70040887.cms
| عنوان = Coal to dominate India power to 2030 despite renewables boost
| تاريخ = 2019-07-02
| عمل = The Economic Times
| تاريخ الوصول = 2019-07-06
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20191020104315/https://economictimes.indiatimes.com/industry/energy/power/coal-to-dominate-india-power-to-2030-despite-renewables-boost/articleshow/70040887.cms | تاريخ أرشيف = 20 أكتوبر 2019 }}</ref>

=== الاحتجاجات ===
كثيرًا ما نشأت احتجاجات في مواقع مناجم الفحم<ref>{{استشهاد ويب
| مسار = http://climatetracker.org/successful-protest-indias-coal-industry/
| عنوان = Successful Protests Against India's Coal Industry
| تاريخ = 2017-09-26
| موقع = Climate Tracker
| لغة = en-US
| الأخير = Ch
| الأول = Aruna
| الأخير2 = rasekar
| تاريخ الوصول = 2019-07-06
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20200515232913/http://climatetracker.org/successful-protest-indias-coal-industry/ | تاريخ أرشيف = 15 مايو 2020 }}</ref><ref>{{استشهاد ويب
| مسار = https://www.cnn.com/2019/06/23/europe/germany-climate-protest-garzweiler-coal-mine-intl-scli-grm/index.html
| عنوان = Hundreds of climate protesters stage blockade in German coal mine
| موقع = CNN
| مؤلف = Matthew Robinson
| تاريخ الوصول = 2019-07-06
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20191210110933/https://www.cnn.com/2019/06/23/europe/germany-climate-protest-garzweiler-coal-mine-intl-scli-grm/index.html | تاريخ أرشيف = 10 ديسمبر 2019 }}</ref> ومواقع المحطات الجديدة المقترحة.<ref>{{استشهاد بخبر
| مسار = https://www.bbc.com/news/uk-48503020
| عنوان = Row over Kenya World Heritage site coal plant
| الأخير = Leithead
| الأول = Alastair
| تاريخ = 2019-06-05
| تاريخ الوصول = 2019-07-06
| لغة = en-GB
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20190726163330/https://www.bbc.com/news/uk-48503020 | تاريخ أرشيف = 26 يوليو 2019 }}</ref>

== مراجع ==
{{مراجع}}
{{روابط شقيقة|commons=Coal-fired power plants}}
{{شريط بوابات|علوم الأرض|طاقة|طبيعة}}
{{ضبط استنادي}}

[[تصنيف:انبعاثات الغازات الدفيئة]]
[[تصنيف:تقنيات الفحم]]
[[تصنيف:محطات توليد الطاقة تعمل بالفحم]]
محطة طاقة فحمية هي محطة توليد بخارية أحفورية. تعمل على حرق الفحم لتوليد الطاقة الكهربائية، ويوجد محطات طاقة تعمل على الفحم القاري وعلى الفحم البني، ويفتت أولاً قبل حرقه في فرن المرجل. تُسَخِن حرارة الفرن الماء وتحولها إلى بخار يقوم بتدوير العنفات والتي بدورها تولد الكهرباء لدن دورانها. وهكذا تتحول الطاقة الكيميائية الكامنة في الفحم إلى طاقة حرارية، ومن ثم لطاقة ميكانيكية، وأخيراً لطاقة كهربائية.

تغطي المحطات الفحمية ثلث احتياج العالم من الكهرباء، ولكن مع ذلك، تتسبب بمئات آلاف الوفيات المبكرة في كل عام بسبب تلوث الهواء بشكل أساسي. أكثر من 10 جيجاطن من غاز ثاني أكسيد الكربون تبعثها في كل سنة ، حوالي خُمس إجمالي الانبعاثات، لذا فهي أحد أكبر مصادر الغازات الدفيئة التي تتسبب بالاحتباس الحراري.

 توليد الطاقة من الفحم 
الفحم هو أكبر مصدر لتوليد الكهرباء بنسبة 38% في عام 2018، وهي نفس الحصة للأعوام العشرين السابقة أيضًا: الدول الوحيدة التي تولد أكثر من 350 تيراواط ساعي من المجموع البالغ 10,000 تيراواط ساعي في عام 2018 هي الصين (4,372)، والهند (1,176)، والولايات المتحدة الأمريكية (1,246).

طاقة الفحم قيد البناء في عام 2018 كانت 236 غيغاواط، والمخطط لها 339 غيغاواط، ودُشن 50 غيغاواط في حين أوقف عمل 31 غيغاواط.

 انبعاثات ثاني أكسيد الكربون 
الفحم هو بشكل رئيسي كربون، تمتلك محطات الطاقة العاملة على الفحم كثافة مرتفعة للانبعاثات الكربونية. تبعث محطات الطاقة الفحمية في المتوسط كمية أكبر بكثير من غازات بيت الدفيئة لكل واحدة كهرباء مولدة بالمقارنة مع مصادر الطاقة الأخرى. في عام 2018 أصدر الفحم المحروق لتوليد الكهرباء أكثر من 10 غيغاطن من انبعاثات ثنائي أكسيد الكربون من أصل 34 غيغاطن كلية ناتجة عن حرق أنواع الوقود (كانت انبعاثات غازات بيت الدفيئة الكلية في عام 2018 تبلغ 55 غيغاطن من ثنائي أكسيد الكربون المكافئ  CO2e).

 طرق تخفيفها 

 الاستبعاد التدريجي 
تشمل أكثر الطرق فعاليةً للحد من الاحتباس الحراري ضمن نطاق 1.5 درجة مئوية، وهو من أهداف اتفاقية باريس، أن تغلق دول الاتحاد الأوروبي ومنظمة التعاون الاقتصادي والتنمية كل محطات الطاقة الفحمية بحلول عام 2030، والصين بحلول عام 2040، وبقية العالم بحلول 2050.

 التحويل 
يجري تحويل بعض محطات الطاقة لحرق الكتلة الحيوية أو الغاز الطبيعي أو النفايات.

 احتجاز الكربون 
بدءًا من عام 2019 يجري تجريب إدخال آليات احتجاز الكربون وتخزينه لتحديث محطات الطاقة الفحمية المنشأة مسبقًا، كما في الصين، ولكن هذا يقلل من الخرج الطاقي وقد لا يكون مجديًا تقنيًّا أو اقتصاديًّا في بعض المحطات: لا يزال موضوع اقتصاديات تحديث المنشآت خاضعًا للأبحاث في الصين.

 التلوث 
يسيطر على التلوث في بعض البلدان بأفضل التقنيات المتوفرة، كتلك المستخدمة في الاتحاد الأوروبي  عبر التوجيه المتعلق بالانبعاثات الصناعية الخاص به. في الولايات المتحدة الأمريكية، تخضع محطات الطاقة الفحمية على المستوى الوطني لعدة قوانين تتعلق بتلوث الهواء، من بينها قانون معايير الزئبق والسموم في الهواء، وتخضع للتوجيهات الخاصة بمصبات الماء فيما يخص تلوث الماء، وتخضع لقوانين النفايات الصلبة وفق قانون حفظ الموارد واستعادتها.

تستمر محطات الطاقة الفحمية بالتلويث في البلدان ذات القوانين غير الصارمة كالبلقان، والهند، وروسيا، وجنوب أفريقيا، مسببةً مئات آلاف حالات الوفاة المبكرة كل عام.

 تلوث الهواء المحلي 
يحدث الضرر على الصحة من الجسيمات المعلقة وثنائي أكسيد الكبريت وأكسيد النتروجين بشكل رئيسي في آسيا، وغالبًا ما يكون نتيجة حرق فحم رديء كالفحم البني، في محطات تفتقد لوجود معالجة لغازات المدخنة. يقدر أن الوفيات المبكرة نتيجة تلوث الهواء تبلغ 200 حالة وفاة لكل غيغاواط-سنة، ولكن قد يكون العدد أكبر قرب محطات الطاقة التي لا تستخدم أجهزة غسل الغاز أو أن تكون أدنى إذا كانت المحطات بعيدة عن المدن.

 تلوث الماء 
تلوث الملوثات كالمعادن الثقيلة المتسربة إلى المياه الجوفية من برك تخزين رماد الفحم غير المبطنة أو من مكبات النفايات الماء، لمدة يحتمل أن تصل إلى عقود أو قرون. تتضمن الملوثات التي تتسرب من برك الرماد إلى البحيرات (أو الأجسام الأخرى للمياه السطحية الأخرى) عادةً كلًّا من الزرنيخ والرصاص والزئبق والسيلينيوم والكروم والكادميوم.

 تخفيف التلوث المحلي 
يتوقع اعتبارًا من عام 2018 أن ينخفض التلوث المحلي في الصين (التي تمتلك العدد الأعظم من محطات الطاقة الفحمية) أكثر في عشرينيات وثلاثينيات القرن الحادي والعشرين، وخاصة إذا أوقف عمل المحطات الصغيرة وقليلة المردود في وقت باكر.

 السياسات 
سياسة الطاقة في الصين فيما يخص الفحم، والفحم في الصين، هما أهم العوامل المؤثرة على مستقبل محطات الطاقة الفحمية، لأن الصين فيها الكثير من هذه المحطات. وفق أحد التحليلات فقد استثمر المسؤولون المحليون بشكل زائد في منتصف العقد الثاني من القرن الحادي والعشرين لأن الحكومة المركزية تكفلت بساعات التشغيل ووضعت أسعارًا مرتفعة على الكهرباء بالجملة. قد يبقي استثمار «حزام واحد طريق واحد» على وظائف الأشخاص المهرة وفق معطيات 2019 وذلك لأن المصارف والمنشآت التي تمتلكها الدولة تحتاج مكانًا تضع فيه رأس المال والخبرة.

يتبع الاستثمار في طاقة الفحم في البلدان الديمقراطية مسار منحني كوزنتس البيئي. يتنبأ أن تنتج سياسة الطاقة الهندية تجاه الفحم أن يبقى نصف الكهرباء في البلد يولد من الفحم في عام 2030.

 الاحتجاجات 
كثيرًا ما نشأت احتجاجات في مواقع مناجم الفحم ومواقع المحطات الجديدة المقترحة.

 مراجع 

تصنيف:انبعاثات الغازات الدفيئة
تصنيف:تقنيات الفحم
تصنيف:محطات توليد الطاقة تعمل بالفحم