מקורו של הפחם הוא בצמחיה. לפני מאות מיליוני שנים שקעה ונקברה צמחיה זו מתחת לעפר ולסלעים.

במשך מיליוני שנים נרקבה הצמחיה הזו. במהלך השנים הרבות היא עברה תהליכים כימיים באדמה. עם השנים התהליכים הללו הפכו אותה לחומר דליק - פחם.

כיום כורים את הפחם ממעמקי האדמה ומייצרים ממנו חשמל בתחנות כוח גדולות שלמען האמת גם מזהמות מאד ופוגעות בכדור הארץ.


כך נוצר הפחם:

https://youtu.be/BQ_Ethb6_Wk


ותהליך היווצרות הפחם:

http://youtu.be/QEa36qNo86E

את הפחם כורים מהאדמה במכרות הפחם הגדולים. משם הוא מובל לתחנות כוח שבהן הופך הפחם לחשמל. בכל יום משתמשים במעל 20 אלף טון של פחם לייצור החשמל.

הפחם הזה מוסע על גבי מסועים אל התחנה, שבה הופך הפחם לאבקה. אבקה זו מורתחת בדודים שיוצרים ממנה קיטור ומסובבים טורבינות שיוצרות חשמל.


כך הפחם הופך לאבקת הפחם שמשמשת לייצור חשמל:

http://youtu.be/UbtZwZrotDY


והנה תהליך ייצור החשמל כולו:

http://youtu.be/GI7AhajfhWE?t=4s

מתחת לעיר ג'האריה שבהודו יש שריפה תת-קרקעית של פחם שממשיכה לבעור מאז שנת 1923. בעיר יש ריכוז מהגדולים בעולם של מכרות פחם, אך היא כולה מאוכלסת באלפי אנשים עניים מאד, שחיים ממש מעל תופת של אש.

הכורים העניים בקושי מצליחים להתפרנס ממכרות הפחם הללו ועובדים קשה בשביל 2 הארוחות ביום למשפחתם. האש הבוערת והמחלות שהיא גורמת מבטיחים שחייהם של אנשי ג'האריה יהיו קצרים יותר ובריאים הרבה פחות.

ממשלת הודו מנסה להעביר את העיר כולה לקום אחר, אך התושבים מתנגדים. החשש לאבד את הפרנסה והספק אם ייושבו במקום בו יוכלו לחיות מתגברים על החשש הבריאותי שלהם מהפחם הנשרף מתחת לרגליהם.


הנה בעירת הפחם של ג'הריה:

http://youtu.be/daXeesa5LDI


ודיווח חדשות על השריפה הארוכה ביותר בעולם:

http://youtu.be/B8v9rk9jl0g

תחנות כוח מאפשרות להמיר את הנפט, הגז והפחם לאנרגיה. שלושתם חומרי בערה ששריפה שלהם מאפשרת לייצר חשמל. ההבדלים ביניהם הם ברמת זיהום האוויר שנוצר מייצור החשמל מכל אחד מהם.

הפחם מזהם מאד את כדור הארץ והנפט מזהם מעט פחות, אבל הוא עדיין גורם לפגיעה באיכות הסביבה. הגז הכי פחות מזהם ולכן עדיף להשתמש בו ליצירת חשמל. אבל הכי טוב לייצר חשמל מאנרגיית השמש, שאינה נגמרת ולא מזהמת את הסביבה.


הילי הילדה שמסבירה כיצד נוצר החשמל כך (עברית):

https://youtu.be/6Qrm9SHjkOE


כל תהליך ייצור החשמל, בשיטות וחומרים שונים ועד הבית (עברית):

http://youtu.be/mPMyyAwrDJ8?t=9s


והתחליף המופלא שאנו רק צריכים לבחור בו (מתורגם):

https://youtu.be/_6gV8Fzszjg

מִכְרֶה (Mine) הוא חפירה מעשה ידי אדם באדמה, שנעשית כדי להוציא מהאדמה חומרים בעלי ערך.

מכרות יכולים לכלול חומרים ומחצבים כמו פחם, נחושת, זהב, יהלומים, אבני חן כטורקיז, פוספטים ועוד. יש עוד חומרים רבים, ביניהם ברזל, אבן גיר, עופרת, מלח, מוליבדן, בוקסיט, פוספט, ניקל, בדיל ואורניום.

הפקת המחצבים בעלי ערך כלכלי מאדמת כדור הארץ נקראת כרייה. היא מתבצעת בדרך כלל על ידי חפירה של עפרת המחצב מעורק - שטח או אזור גאולוגי באדמה, שהוא עשיר במחצב המבוקש.

"מערת האריה" בסוואזילנד הוא ככל הנראה המכרה העתיק ביותר בעולם. מדובר במכרה פרהיסטורי בן 43,000 שנה, שנחצב בתקופה הפלאוליתית. כרו בו אז חומר שנקרא "המטיט" וממנו יצרו צבעים, פיגמנטים, בצבע אדום.


כך נראה מכרה פחם פתוח, שבו הכריה היא לא ידנית:

https://youtu.be/j9H4Qbq06fg


הנה עבודתם הקשה והמסוכנת של הכורים במכרה פחם תת-קרקעי:

https://youtu.be/ylkdUuNOJzw


יש כאלה שבוחרים את העבודה הקשה הזו מרצונם:

https://youtu.be/d1uIr_KyRr4


עתיד המכרות הללו בעידן הנוכחי אינו ברור:

https://youtu.be/1dsxtCmUvrc


"שיר הכורים" העצוב:

https://youtu.be/H5QeTGcCeug


וסרט תיעודי על הילדים העובדים במכרות של הודו:

https://youtu.be/WXb5xZL3zeQ?long=yes

דלק מאובנים (חחח) הוא חומר בעירה שנוצר במהלך מיליוני שנים משרידי בעלי חיים וצמחים שמתו על קרקע כדור הארץ.

הדלק הפוסילי, שם נוסף לדלק המאובנים, הוא משאב טבע המופק מכדור הארץ, בעיקר למטרות של ייצור אנרגיה. הוא כולל שלושה סוגי חומרים: פחם, נפט וגז-טבעי.


#איך נוצר דלק המאובנים?
שלושה חומרי הדלק הפוסילי, הפחם, נפט וגז-טבעי נוצרים באופן דומה, אך בהבדלים קטנים.

הפחם נוצר מצמחים שנבלו ושקעו בביצות, כוסו בסחף של אדמה, סלעים וצמחים נוספים ובלחץ של מיליוני שנים משקל שרבץ מעליהם, התאבנו לפחם.

היווצרות הנפט והגז הטבעי היא דומה. היא נוצרה משרידי בעלי-חיים, אורגניזמים וצמחים שנסחפו לים או שקעו מלכתחילה בשכבות על קרקעיתו. בתהליך בן מאות מיליוני שנים וכתוצאה מהחום שגרם משקלם האדיר של מי הים והשכבות הרבות שנדחסו מעליהם, הפכו שרידי בעלי החיים הללו לנפט ולגז טבעי.

אף שהיווצרותם של הדלקים הפוסיליים החלה בים או בביצות, אפשר למצאם גם ביבשה, וזאת בגלל נסיגת הים לאחר היווצרותם.


#הזיהום
שריפת דלק המאובנים הללו, בלי הבדל אם זה נפט, גז או פחם, מביאה לפליטות עצומות של הפחמן הדו-חמצני לאוויר. כמויות הפליטה שלו לאטמוספרה בעולם זינקו במאה האחרונה במיליוני אחוזים ובכך הובילו להתחממות כדור הארץ ולשינויי האקלים המחמירים והבלתי נתפסים שאנו מרגישים כיום היטב.

פחמן דו חמצני הוא גז הפסולת מתהליך הנשימה של בעלי חיים. לאחר ששאף את החמצן הדרוש לו כדי לחיות ובסיום תהליך הנשימה שלו, משחרר כל יצור חי גז כזה לאוויר.

כל זמן שתהליכי נשימה היו העניין לא הייתה בעיה. כי בעוד בעלי החיים נושמים חמצן מהאוויר ופולטים אליו בחזרה פחמן דו-חמצני, הצמחים והעצים עשו את הפעולה ההפוכה - את הפוטוסינתזה, המעין נשימה שלהם, במהלכה הם קלטו מהאוויר פחמן דו-חמצני ופלטו חמצן.

שנבין - רק יערות הגשם באמזונס לבדם מייצרים כך מעל 50 אחוז מהחמצן בעולם.

אבל התעשייה שינתה את הכל.

כמויות הפחמן הדו חמצני שנפלטו לאוויר ממיליוני מפעלים ובתי מלאכה, מיליארדי כלי רכב וכדומה, בתהליכי שריפת דלק מאובנים, הן לא כמויות שהצומח יכול להמיר החזרה לחמצן. הם גם הולכים ומרתיחים את כדור הארץ, מכחידים אינספור מיני בעלי חיים ועוד שלל נזקים קשים מנשוא לכוכב שעליו אנו חיים.


#התוצאה
אם מביטים היטב במשאבות הנפט הגדולות, אפשר ממש לדמיין את חרגולי הברזל הללו כאילו הם אוכלים ולועסים את כדור הארץ שלנו ולא משאירים ממנו זכר.

זו הסיבה שכל כך חשוב לצמצם את פליטת הפחמן הדו חמצני העצומה, שהובילה להתחממות כדור הארץ לממדים הרסניים במאה האחרונה.

רק אם נצליח ונדע לומר שלום לבנזין, לפחם ולגז הטבעי, נוכל להתקדם לעבר תיקון איטי ומורכב של מצב האקלים.


הנה הדלק, דלק המאובנים שנחשב אנרגיה מתכלה (עברית):

https://youtu.be/CpWRjv1tEck


תוצאת שריפתו של הדלק היא הפחמן הדו חמצני (מתורגם):

https://youtu.be/ztWHqUFJRTs


הצמחים הם ממירי הפחמן הדו-חמצני בפוטוסינתזה לחמצן המבטיח לכולנו חיים (עברית):

https://youtu.be/BB2cwpgL0vg

אוהבים לאכול על האש?

רוצים לדעת איך נוצרים הפחמים של המנגל?

ממציא פחמי המנגל היה למרבה ההפתעה יצרן המכוניות האמריקאי הנרי פורד. הוא הכין משאריות עץ של מפעל המכוניות שלו פחמים והפך את הברביקיו לאחת האופנות הלוהטות של אמריקה.

מפעלי העץ מספקים ליצרני הפחמים שבבי עץ ונסורת שנשארים מתהליכי הייצור. במפעל הפחמים פורקים אותם ממשאיות, לתוך בור גדול. מערבבים את החומר כדי ליצור אחידות והוא מועבר למסוע גדול. מגנט מיוחד דואג להוציא מתערובת העץ שאריות מתכת שאולי "התגנבו" פנימה. מכונה ממיינת את החלקים הגדולים של העץ מהתערובת של החלקים הקטנים. מעבירים את התערובת למכונת ייבוש, מעין מייבש ענקי. החומר מחומם לטמפרטורה של 760 מעלות צלזיוס ורק בזכות העובדה שהמייבש אטום לחמצן, העץ לא עולה באש. כמה דקות במייבש והעץ מתייבש לחלוטין מהלחות שהייתה בו קודם. מוסיפים לו חומר שנקרא "פחם אנטרציט" וגם סיד, שילבין את הפחמים אחרי שיוצתו, כדי שנדע שהם מוכנים לצלייה.

כל התערובת עוברת שוב מתחת למגנט (כדי להוציא סופית חלקיקי מתכת שעוד נשארו) ומוסיפים לה עמילן תירס, שיחבר את כל המרכיבים. החומר עובר למכבשים שדוחסים את התערובת ומכינים ממנה לבנים לחות ורכות. מסננת דואגת לנקות מהלבנים שנוצרו את הפסולת. הלבנים עשויי-הפחם עוברים לתעלת ייבוש ארוכה מאד והפחמים נאפים בטמפרטורה של 140 מעלות, למשך יותר משעתיים. הייבוש הזה יאפשר ללבני הפחם לדלוק היטב בברביקיו או במנגל שלנו.

בשלב האחרון של ייצור פחמים למנגל, נשקלים הפחמים ונארזים בשקיות אטומות. כך הופכים מיליוני טונות של פסולת עץ לפחמים להכנת בשר על האש.


הנה תעשיית הפחמים למנגל (מתורגם):

http://youtu.be/2GetAl-jzfk?t=7s


שריפת העץ לפחמי ברביקיו:

https://youtu.be/58eEmeMYILE


ייצור פחמים בימי הביניים:

https://youtu.be/Z0HW4qk8dv4


כך עשו זאת בימי קדם:

https://youtu.be/GzLvqCTvOQY


ומדינות שבהן מייצרים פחם מקוקוס:

https://youtu.be/4oPfe7_EZYU?long=yes

חומרי בעירה נוצרים משרידי יצורים חיים וצמחים. צמחים ובעלי חיים אלה מחייבים את אור השמש כדי לחיות ולהתקיים. כשהם מתים הם נרקבים באדמה. מיליוני שנים לאחר מכן הם הופכים לחומרי בערה שנמצאים במעמקי האדמה, כמו נפט, פחם וגז. כך, יצורים ימיים כמו אלמוגים ופלנקטון שקעו במשך מיליוני שנים בקרקעית הים והפכו לנפט וגז.


כך נוצרים חומרי הבעירה הללו במעמקים:

https://youtu.be/8YHsxXEVB1M


הנה "שער הגיהנום" - בור עם גז טבעי שעשרות שנים בוער ללא הפסקה:

http://youtu.be/QZoVYj5X6ds

את הדלק סיפרו לנו שמייצרים מהנפט, שאותו שואבים מהאדמה. אבל לא כולם יודעים שהנפט נוצר באדמה, בתהליך שנמשך מאות מיליוני שנים.

לעיתים אומרים בחיוך שהנפט נוצר מדינוזאורים שמתו, אבל הנפט נוצר בעיקר גם משרידים של יצורי ים זעירים שנקראים פלנקטון, כמו גם משלדים של יצורים ימיים אחרים, שמתו והצטברו בקרקעית האוקיינוסים הקדומים.


איך נוצר הדלק? (עברית)

https://youtu.be/CpWRjv1tEck


כך נוצרים דלקים וחומרי בעירים מצמחים ובעלי חיים שמתו:

http://youtu.be/_8VqWKZIPrM


כך נוצר הפחם שבאדמה:

http://youtu.be/BQ_Ethb6_Wk


הסבר מורחב ומעמיק להיווצרות הפחם באדמת כדור הארץ:

http://youtu.be/MBeXRRTGjNE


כך נוצרו הדלקים העתיקים ומשמשים אותנו כדלקים וחומרי בעירה:

http://youtu.be/8YHsxXEVB1M


כך מוציאים גז ממעמקי האדמה:

http://youtu.be/Uti2niW2BRA


וכך מוציאים אותו מהים:

http://youtu.be/YQtDiX2Dbr0

תקופת הפחם (Carboniferous period), או תקופת הקרבון, החלה לפני כ-360 מיליון שנים ונמשכה כ־60 מיליון שנים. התקופה, המזוהה בצפון אמריקה של היום, מתאפיינת בכמות חמצן אדירה באוויר, לפי ההערכות כפולה מזו שהאוויר מכיל בימינו.

החמצן הרב באטמוספרה הוביל לכך שהחרקים בתקופת הפחם היו בגודל ענק. גם העצים היו עצומים בגודלם. בני אדם, לעומת זאת, לא היו יכולים לשרוד כמות כה גבוהה של חמצן באוויר.

סופות ברקים עצומות באותה תקופה הובילו לשריפות ענק על פני כדור הארץ. מסביב בכל כדור הארץ יש ביצות ענקיות, עם צמחייה עשירה שגדלה בהן. הצמחיה הזו עתידה להפוך למרבצי הפחם והפחמן (carbon) של ימינו. היא שהעניקה לתקופה את שמה.

וזוהי אכן התקופה שהותירה לנו מגוון סוגים של דלק מחצבי, כגון פחם, נפט, גז ועוד.

הכחדה שהתרחשה בסוף העידן הקודם, הובילה להתפתחותם של מינים חדשים בתקופת הפחם. חלקם יובילו לחי והצומח של תקופתנו. כך מופיעים בתקופת הפחם מיני דגים רבים בים, בעוד שביבשה מופיעים לראשונה התיקנים, מיני לטאות קדומות שמהן יתפתחו בתקופות הבאות הדינוזאורים. בשמיים מופיעות אז באותה התקופה גם שפיריות הענק, שיהיו אבותיה של השפירית בת ימינו ויהפכו לנציגות של תקופת הפחם בדמיוננו.


הנה תיאור של תקופת הפחם על החי והצומח שבה:

https://youtu.be/mAD4zfn4ZwE


מדען ש"נקלע" לתקופת הפחם:

https://youtu.be/DXThrLpqItU


על העידן של הפחם:

https://youtu.be/rESuGB6JdC8


על יערות הפחם שהותירה לנו הקרבון פיריוד:

https://youtu.be/NeonrFIVw2M


אוסף איורים של בעלי החיים מהתקופה:

https://youtu.be/5HIX8TL9CP4


והרצאת וידאו על תקופת הפחם:

https://youtu.be/-wQLKMUWANg

כששואלים מי המציא את הנורה, צריך קודם כל לשאול את איזו נורה. במהלך המאות האחרונות פותחו נורות שונות וכל אחת מהן הומצאה על ידי ממציאים וחברות אחרות.

אז בואו נדבר על נורת החשמל המקורית, או נורת הלהט, שהיא הנורה הראשונה בהיסטוריה.

נורת הלהט הומצאה בידי תומאס אלווה אדיסון. הוא עבד על המנורה שתחליף את עששית הנפט במשך שנים ולא הצליח. הרי כבר בשנת 1800 הצליחו לפתח נורת חשמל, אבל האור שהן הפיצו היה דל יחסית והנורות "נגמרו" בתוך זמן קצר, בשל התלהטות פיסות הפחם שהובילה להתפוררות מהירה.

אדיסון רצה נורה איכותית, שתאיר ממש ושתדלוק זמן רב ולא תתכלה. את המשימה לייצר נורה חשמלית שלא תישרף במהירות הוא נטל על עצמו אחרי שהמון אחרים נכשלו. הוא ניסה עוד ועוד חומרים כחומרי בעירה שיפיקו אור למשך זמן רב, אך לא צלח.

אבל מי שהסיסמה שלו הייתה "לא נכשלתי, רק מצאתי עשרת אלפי דרכים שלא עובדות", המשיך לחפש. פריצת דרך חשובה חלה כשתומס אדיסון גילה שבסביבה נטולת חמצן מחזיק תיל פחם מעמד עד 40 שעות שימוש.

אבל התפנית האמיתית הגיעה כשאדיסון גילה שסיבי במבוק מצופים בפחם הם חומר-בעירה מעולה בנורה החשמלית. כשחיבר את סיבי הבמבוק המצופים לסביבה נטולת חמצן הוא הצליח לפתח נורות שהחזיקו מעמד כ-1,500 שעות שימוש, לפני שנשרפו כליל.

כך פותחו נורות הלהט של אדיסון. כשיצאו לשוק הן היו הצלחה מסחרית מדהימה. פרט משעשע - לכל עמודי התאורה ברחובות הוסיפו אז הודעות עם הכיתוב "לא להדליק עם גפרור!".

אדיסון לא הבין מיד עד כמה המצאת הנורה החשמלית עתידה לשנות את החברה המודרנית ועד כמה היא תפתח את הכלכלה והתעשייה בעולם, כמו גם של המדע והחברה. אבל זה לא הפריע לו לפתח די מהר מפעלים לייצור חשמל ומגוון המצאות שמתבססות ומייעלות את השימוש בנורה החשמלית.

בדיעבד זו תתגלה כהמצאה החשובה ביותר של העת המודרנית והיא תהיה הבסיס לתעשיות שלמות שיבואו בשנים שלאחר מכן.

אגב, אחת הנורות שיצר אדיסון בשנת 1880, לאחר ניסיונות רבים שנכשלו, עדיין דולקת במוזיאון הסמיתסוניאן בוושינגטון. כמובן שזו הייתה נורה שחוט הלהט שלה הוא מבמבוק מצופה פחם. איך לא?


הנה סרטון על המצאת נורת הליבון (מתורגם):

http://youtu.be/9MPCKWREnIo


שיר קצר שמדגים היטב את גודל ההצלחה אל מול כל מי שנכשלו לפניו:

https://youtu.be/b1lKwZTtzIY


כך הומצאה נורת החשמל:

https://youtu.be/XWWgDn0C6DA


ההיסטוריה יודעת לספר סודות לא ידועים, על ממציאים אחרים שקדמו לאדיסון:

http://youtu.be/-Q4rQDN6Z4s


וסקירה של התפתחות הנורות החשמליות מאז אדיסון ועד היום:

http://youtu.be/afp8IRUUJUo