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高碳含量的能量之源：无烟煤到底有多厉害？
无烟煤，又称为坚硬煤和黑煤，以其高碳含量和最低的杂质着称，是各类煤中能量密度最高的煤种。无烟煤不仅外形坚硬、致密，还具备次金属光泽，通常被认为是煤中的最高等级。在美国宾夕法尼亚州的煤炭地区，藏有世界上最大已知的无烟煤储量，估计达到七十亿短吨，这一地区被誉为煤炭之都。中国则是全球最大的无烟煤生产国，其他主要生产国包括俄罗斯、乌克兰、北韩、南非、越南、澳大利亚、加拿大以及美国。
无烟煤是所有煤类中演变程度最高的品种，其碳含量介于86%和97%之间，且在加热至点燃温度以下时不会释放出焦油或其他烃蒸气。
无烟煤的特点是点燃困难，但燃烧时会产生短小、蓝色且无烟的火焰。根据其碳含量，无烟煤可分为不同等级。其中，标准级无烟煤主要用于发电，而高等级和超高等级无烟煤则主要应用于冶金行业。尽管无烟煤的全球储量约占煤炭总储量的1%，但其开采范围十分有限，仅存在于少数国家。
“无烟煤”这个词源于希腊文“anthrakítēs”，意指“类似煤的物质”。此外，还有许多别名，如黑煤、硬煤、石煤、暗煤、咖啡色煤等，其中“蓝煤”指的是由格伦奥尔登煤炭公司在宾夕法尼亚开采的一种商标化无烟煤，为了区分竞争对手，在运输之前在煤上喷涂了蓝色染料。
无烟煤的硬度高于普通的烟煤，其相对密度在1.3到1.4之间，通常具有半金属光泽，甚至带有轻微的绿色反射。
从化学角度看，无烟煤可视为普通烟煤与石墨之间的过渡阶段，是由于去除了大部分挥发成分而形成的。在历史上，无烟煤的燃烧用途可以追溯到中世纪，特别是在威尔士南部进行燃料燃烧的记录。据说，1790年美国宾夕法尼亚的波茨维尔首次发现无烟煤，随之开启了美国的无烟煤开采历史。
判断无烟煤的质量，主要依赖碳含量和杂质含量。高等级无烟煤的碳含量高达94%，而超高等级的无烟煤一般碳含量在95%以上，其应用主要集中在冶金领域，作为焦炭的成本效益替代品。现今的无烟煤市场主要受到中国的强力需求推动，让其成为全球最大生产国，同时也让越南的无烟煤出口逐渐增加。
尽管无烟煤的价格是普通煤的两到六倍，但其高能量密度和低污垢燃烧特性使其成为家庭取暖的理想选择。
当前的无烟煤价格在不同时间波动，2021年时其批发价格为107美元/短吨。除了家庭取暖之外，无烟煤还用于细颗粒作为过滤介质和木炭煤块的成分。此外，在英国的《清洁空气法》中，无烟煤被认定为可在指定的烟雾控制区内使用的受授权燃料。
尽管无烟煤仍在北美和中国等地进行开采，但无烟煤的用法逐渐减少。尤其在美国北部，随着取暖系统的现代化，无烟煤的需求发生了显着的变化。尽管如此，仍有一些大型公共建筑持续使用基于无烟煤的供暖系统，直到1980年代。
全球的无烟煤储量集中于美国宾夕法尼亚的拉克瓦纳煤炭矿，而如今，俄罗斯及南非等国也积极参与高等级及超高等级无烟煤的生产。因此，无烟煤在现代的应用和开发中仍具备相当的市场潜力，但究竟无烟煤的未来将如何发展呢？
