無煙煤,又稱為硬煤或黑煤,是一種堅硬而緻密的煤炭,其具有金屬光澤並且擁有最高的碳含量。這種煤炭不僅具有最低的雜質含量,還擁有最高的能量密度,被稱為所有類型煤炭中的最高級別。根據統計,美國的東北部煤礦區擁有全球最大的無煙煤儲量,估計約為七十億短噸。中國則是全球主要的生產國,此外,俄羅斯、烏克蘭、北韓和南非等國也在此行業中佔有地位。
無煙煤的碳含量介於86%至97%之間,但仍構成低級變質煤,這使得其在多種燃料中表現出色。
無煙煤以其難以點燃的特性著稱,燃燒時會產生短而藍色的無煙火焰,這是學者和業界專家們所津津樂道的現象。這種珍貴的煤炭可分為不同等級,其中標準級主要用於發電,較高級和超高級無煙煤則更常用於冶金工業。此外,無煙煤在全球煤炭儲量中僅佔約1%。因此,只有少數幾個國家能夠開採這種煤炭資源。
無煙煤這一名稱源於古希臘語“anthrakítēs”(煤狀的),在各地的稱呼也各有特色,如黑煤、石煤、咖啡煤、黑鑽石等。美國的“藍煤”是一種商標,曾經在賓夕法尼亞州的Glen Alden煤礦公司生產,並通過在運輸前噴塗藍色染料來與競爭對手區分開來。
無煙煤的熱值範圍從26到33 MJ/kg,這在煤炭中是相當高的數字,這也證實了其為高效燃料的特性。
化學成分上的無煙煤被認為是一種在石油煤與石墨之間的過渡階段,這使得其在高變質環境中發現的概率較高。由於其燃燒時能提供大量的熱量,而幾乎不產生煙霧,這使得無煙煤在家庭取暖及各類工業用途上都受到了青睞。
無煙煤的歷史可以追溯到中世紀的威爾士,當時人們已經開始將其作為一種家庭燃料。美國的無煙煤歷史始於1790年賓夕法尼亞州的Pottsville由獵人Necho Allen的發現。自那時以來,無煙煤的使用和需求便不斷提升,甚至在美國內戰期間,聯邦國的封鎖破壞者也在其鍋爐中使用無煙煤以避免被發現。
19世紀到1950年代,無煙煤是北美取暖的主要燃料,直到其被油燃燒和天然氣系統所取代。
隨著科技的進步,無煙煤的使用範圍逐漸擴大,特別是在鍛鐵、煉鋼等行業中發揮著重要作用。 然而,進入21世紀後,由於可再生能源的崛起,無煙煤的市場份額逐漸萎縮,但在某些特定領域,如過濾材料和木炭製作中,仍可能看得到其身影。
根據2021年的數據,無煙煤的價格是普通煤的兩到六倍,其主要用途依然是作為家庭取暖的燃料。由於其需求穩定且能量高,無煙煤未來在家庭取暖和過濾製造等領域,仍然極具市場潛力。儘管如此,全球的無煙煤生產主要還是集中在中國,此外,一些來自南非和俄羅斯的高級無煙煤也逐漸進入國際市場。
隨著科技的進步和環保法規的日益嚴格,無煙煤的生產和使用將如何調整以應對未來的環境挑戰?