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為何遠古樹木死后能變成幾千億噸的巨型煤礦,而如今的植物死透了都造不出煤炭?像世界最大的阿巴拉契亞煤田,面積相當于我國5個臺灣省,煤層厚度超900米,這么大的煤田真的是由植物形成的嗎?
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根據現代科學推算,煤層和植物的比例大致為1:10,也就是說形成1米厚的煤層需要10米厚的植物堆積,這樣換算下來,阿巴拉契亞煤田需要9000米厚的植物堆積,比珠穆朗瑪峰還要高,至于為何會出現這一情況?
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還要把時間退回到3億年前的石炭紀,早在4億年前就已形成的木質素,在石炭紀這個森林時代發揮出了大作用,它就像鋼筋混凝土一樣能讓植物變得堅硬,支撐起幾十米的高度去爭搶陽光。
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巨大的植物既能吸收空氣中的二氧化碳,還能釋放出氧氣,使得當時的空氣含氧量高達35%,促進植物生長,但這時還沒有進化出能分解植物的真菌,所以死去的樹木只能一層一層不斷堆積且不會腐爛。
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隨著地質運動沉積到地底,高溫高壓的環境將植物水分擠出形成碳,并逐漸從泥煤變成褐煤再變成煙煤,最終形成含碳量極高的無煙煤。因此根據數據統計,這一時期的煤炭儲量占全球總量的50%以上。
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而且我們要知道的是,石炭紀持續了6000萬年,900米的厚度等同于90萬毫米,平均算下來,阿巴拉契亞地區的土地,每年只需要堆積0.015毫米厚的煤,100年下來也只需要積累1.5毫米厚的煤,比指甲蓋還要薄。
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如今,菌類的分解能力逐漸進化,植物的生長速度還趕不上我們用的速度,這也就出現了植物難以形成煤炭的局面,并成為了不可再生資源。那煤炭不就是用來發電、煉鋼的嗎?如今核電、水電、風電等發電方式層出不窮,為何2025年我國還是進口了49027萬噸煤炭呢?
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這就不得不說一下煤炭的百變形態了,上天的航天煤油、降落傘骨架材料,下海的輪船牽引纜繩,亦或是化肥、汽柴油等都離不開它。
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早在上世紀,我國就開始研發“煤制油”技術,通過將煤炭液化后進行裂解或氣化后,來制取汽油、柴油、液化石油氣,1噸油品只需要消耗標準煤3.48噸,每噸成本低至4000-5000元,而我國進口一噸卻需要8500-9500元。
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煤制化肥的技術也不容小覷,每1000噸優質煤炭能轉化成1200噸高效化肥,可以養育14萬畝農田,這項技術也讓我國在如今化肥暴漲的情況下,依然牢牢穩住了國內的化肥價格。
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另外,煤炭也可以變成“一根絲”,直徑不到1毫米卻能拉動1.8噸的汽車,它就是煤炭制成的芳綸纖維,其強度是鋼絲的5到6倍,韌性為鋼絲的2至3倍,重量卻只有鋼絲的五分之一,耐高溫、阻燃、耐腐蝕的特性,讓它在特種防護裝備、電氣絕緣材料,橡膠骨架等領域發光發熱,煤炭早已從單一的燃料變身成為化工新材料,讓我們為中國技術點贊。
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