石炭

石炭について

石炭（せきたん、英: coal）は、数千万年から数億年前の植物が分解される前に地中に埋まったことで生成された物質です。これは、植物の化石という見方もできます。火力発電や製鉄に利用される重要な化石燃料の一つですが、燃焼時には大量の温暖化ガスである二酸化炭素（CO2）を排出します。そのため、石炭の使用削減が求められる現在の状況にもかかわらず、2021年には74億トンもの世界需要があると報告されています（国際エネルギー機関の推計）。

概要

石炭は、一時「黒いダイヤモンド」とも称され、産業革命以降は特に重要な燃料とされてきました。20世紀初頭まで石炭は、化学工業や都市ガスの原料としても広く使われましたが、第一次世界大戦を経て、艦船の燃料は石油に移行しました。この変化は、石油のエネルギー密度が石炭の2倍以上であるという現実により促進されました。戦後の石油の大量生産により石炭は次第に厳しい状況に追い込まれ、その後のエネルギー革命と技術の進化もあって、採掘が難しい地域の炭鉱は衰退しました。

1970年代の石油危機を受けて、石炭への回帰が見られましたが、日本国内の炭鉱が復活することはありませんでした。その理由は、日本よりも採掘しやすいオーストラリアなどの海外炭の方が安価であったためです。輸送面では、石炭は現在でも原油に次ぐ主要な海上貨物の一つに位置づけられています。

他の化石燃料と比較すると、石炭は燃焼中に発生するCO2や硫黄酸化物(SOx)等の排出量が多く、気候変動や大気汚染の原因となることが懸念されています。日本では、石炭という名称は明治初年に西洋の採炭技術が入った際に広まりました。それ以前は地域によって様々な呼び名がありましたが、一般には「石炭」として知られています。

石炭の起源

石炭は、数千万年から数億年前に生息していた植物が地殻変動や造山活動によって埋まることによって形成されました。石炭を生じる植物は、特に巨大シダ類や針葉樹類であり、分解者の存在が少なかった古生代では、湿地帯へ大量の植物が埋まることで泥炭が堆積しました。この泥炭が石炭化する過程を経て、さまざまな石炭の種類が形成されます。石炭化とは、植物の成分から酸素や水素が抜け出し、炭素の割合が高まることを示します。

石炭の種類と利用

石炭はその炭素の濃集度によって分類され、無煙炭、瀝青炭、亜瀝青炭、褐炭、亜炭、泥炭といった種類が存在します。無煙炭は炭素を90%以上含み、発電や工業燃料に利用されます。瀝青炭は最も一般的なタイプで、コークス製造や製鉄に使用されます。亜瀝青炭や褐炭は水分が多く、発熱量が低いため、利用される場面は限られています。

石炭の用途には発電用、製鉄用、化学製品の原料などがあり、電力分野では蒸気ボイラーの燃料として広く利用されています。国際的には、石炭の需要は依然として高く、特に中国やインドではその消費量が大きいです。

特に懸念されるのは、石炭の使用が環境に及ぼす影響です。燃焼時の二酸化炭素排出は、気候変動の主要な要因とされています。最近では、炭鉱採掘の影響や発電所からの排出によってもたらされる健康被害が多数報告されています。このため、地球温暖化対策が求められる現代において、石炭の使用を見直す時期に直面しています。

結論

石炭は、その発見から多くの歴史を経て、今日でも重要なエネルギー資源として使われてきましたが、環境問題や健康への影響を無視することはできません。今後のエネルギー戦略には、石炭の持つ利点を踏まえつつ、持続可能な利用方法と環境保護の両立が求められるでしょう。

もう一度検索