在这个科技飞速发展的时代，我们似乎已经习惯了各种新能源。太阳能电池板在屋顶上闪闪发光，风力发电机在野外旋转，核电站的冷却塔冒着白色蒸汽。

但是，在这些新能源的光环下，一位"老前辈"仍然默默地为人类文明提供着源源不断的动力——煤炭。

根据国际能源署的规定，煤炭仍然是全球能源消费的重要组成部分，尽管我们正在努力转向更清洁的能源。(IEA)数据显示，2022年全球煤炭消费量达到81亿吨，比2021年增长1.2%。

这个数字告诉我们，煤炭仍然是能源行业的"顶流"，所以，你知道世界上最大的煤田在哪里吗？那又有什么惊人之处？咱们一起揭开这个地下王国的神秘面纱吧！

阿巴拉契亚煤田

想像一下，如果把整个江苏省变成一片煤田，会是什么样子？

实际上，这就是阿巴拉契亚煤田的规模，位于美国东部的超级煤田，横跨宾夕法尼亚、西弗吉尼亚、肯塔基等9个州，面积约18万平方公里，相当于江苏省的面积不到两个。

这片巨大的煤田从东北延伸到西南，长度超过1200公里，宽度在50-300公里之间，更令人惊叹的是，这片煤田的深度可以达到1800米左右。

根据美国地质调查局的说法，阿巴拉契亚煤田的储量也令人惊叹。(USGS)据估计，这片煤田含有超过316.8个。GT(而且1GT指的是10的九次方吨)煤，占美国总资源的9%。

要知道，全球每年的煤炭消耗量约为81亿吨，换句话说，即使全世界只依靠阿巴拉契亚的煤田供应，也可以持续37年！

这个"黑宝"可追溯到18世纪中期的发展历史，宾夕法尼亚州的一名铁匠在1750年首次发现了这里的煤炭资源。

从此，它开始为人类提供能源，至今已有近300年的历史。然而，它仍然充满活力，每年为美国提供约3.3亿吨煤炭，约占美国煤炭总产量的一半。

启动时间机：回到3亿年前的"植物学王国"

您可能会问，这么大的煤田是如何形成的？史前文明是否在地下埋下了一个巨大的煤炭仓库？

尽管这一想法很有创意，但是地质学家给出的解释也许会让你更加惊讶：这片巨大的煤田，实际上是由古代植物形成的！

让我们乘坐时光机，回到3亿多年前的石炭纪。当时地球不是这样的。大气中的二氧化碳含量高达1500ppm，是现在的近4倍。

气候温暖潮湿，空气中氧含量高达35%，远高于现在的21%，在这种环境下，植物疯狂生长，形成大片森林和沼泽。

想象一下，你站在石炭纪的森林里，周围是30米高的巨型鳞木，粗壮的树干直径可以达到2米，地面覆盖着长达20米的巨型蜈蚣，头顶上飞过翼子，长达75厘米的巨型蜻蜓。

这些植物生长死亡，然后埋在沼泽中。因为当时的微生物还没有进化出分解木质素的能力，所以这些植物的残骸并没有完全分解，而是慢慢积累起来。

随着时间的推移，这些植物残骸被越来越厚的沉积物覆盖，逐渐沉入地下。在高温、高压和缺氧的环境中，它们经历了一系列复杂的物理和化学变化，最终转化为我们今天看到的煤炭。

这一过程并非一蹴而就，而是持续了数百万年。

有趣的是，科学家估计，形成一米厚的烟煤需要大约20米厚的原始植物材料。换句话说，如果你看到一块1米厚的煤，它可能代表了20米高的古代森林！

想像一下，当你手里拿着一块煤的时候，你实际上是在接触三亿年前的树木和蕨类植物，是不是很神奇？

阿巴拉契亚煤田：美国工业"黑发动机"

阿巴拉契亚煤田不仅是一个巨大的煤炭储存库，也是美国工业发展的重要动力，这里的煤炭质量相当出色，烟煤和无烟煤是理想的发电和炼钢原料，热值高，杂质少。

由于这一原因，美国的主要钢铁、电力和化工产业都集中在这片煤田周围，这座被称为"的匹兹堡;钢铁城"这座城市位于阿巴拉契亚煤田北部。

一九世纪末二十世纪初，匹兹堡生产的钢铁占美国总产量的一半以上，为美国的工业化做出了巨大贡献。

更令人惊讶的是，阿巴拉契亚煤田的开采条件极其优越。煤层大多靠近地面，最浅的地方只有1.7米，最深的地方只有100米左右。

这就是说，开采成本大大降低，效率也大大提高，相比之下，中国的煤矿平均开采深度已超过600米，有的甚至超过1500米。

此外，该煤田的瓦斯含量极低，远低于每吨7.85立方米的平均标准，大大降低了开采的安全风险。难怪阿巴拉契亚煤田被称为"上帝赏食"的宝地。

但是，煤炭开采也给这一地区带来了严重的环境问题，山顶移除式开采(MTR)露天开采是一种常用的方法，它通过炸毁山顶直接接触煤层。

虽然这种方法效率很高，但对生态环境造成了很大的破坏。据估计，自20世纪70年代以来，阿巴拉契亚已经有500多座山峰被"削平"。

另外，煤矿酸性排水也是一个严重的问题，当煤矿中的硫化物与空气和水接触时，会产生硫酸，这会污染周围的河流和地下水。

根据美国环境保护署(EPA)据统计，受煤矿酸性排水影响，阿巴拉契亚地区有超过12000公里的河流。

中国的"煤炭王国":鄂尔多斯盆

说到这里，你可能会问，中国有没有这样的"？;宝藏"怎么样？答案是肯定的！同样拥有世界一流的煤田，其中最著名的是神府东胜煤田。

神府东胜煤田属于鄂尔多斯盆，位于内蒙古、陕西、甘肃、山西、宁夏交界处，占地37万平方公里，比阿巴拉契亚煤田还大。

根据中国地质调查局的估计，这个盆地蕴藏着丰富的煤炭资源，这里的煤炭总量达到6.4万亿吨。

鄂尔多斯盆地的煤炭资源不但数量惊人，而且质量也很好，这儿的煤主要是优质的不粘煤和长焰煤，热值高，灰分和硫分低，非常适合发电和化工。

尤其是神东矿区的煤炭，被称为"中国最好的煤炭"，若将鄂尔多斯盆地的煤炭资源转换为电力，大约有20万亿度的电力。

假设一个家庭每天使用10度电，这个盆地的资源可以供54亿个家庭使用一年！按照中国每年使用40亿吨煤炭的速度，仅鄂尔多斯盆地就能为中国提供约54年的煤炭使用资源。

鄂尔多斯盆地的开发始于20世纪50年代，但真正的大规模开发始于21世纪初。2002年，神华集团(现为国家能源集团)在这里建立了世界上最大的煤炭基地——神东煤炭基地。

该基地年产煤超过3亿吨，相当于德国的年产量。然而，鄂尔多斯盆地的发展也面临着严峻的环境挑战。

这一地区原本是干旱少雨的生态脆弱地区，大规模的煤炭开采加剧了水资源短缺和土地沙化问题。

根据统计，鄂尔多斯市的地下水位以每年1-3米的速度下降，有些地方甚至出现了地面沉降。

此外，煤炭开采还导致大量温室气体排放。根据国际能源署的数据，中国的煤炭开采和使用约占中国二氧化碳排放量的70%。

怎样在经济发展与环境保护之间取得平衡，成为中国面临的一大挑战。

合理利用煤炭资源

尽管煤炭资源丰富，但是我们必须认识到，它是一种不可再生的资源，一旦开采就不能再生，此外，煤炭的开采和使用也带来了空气污染、水污染、温室气体排放等严重的环境问题。

所以，如何合理利用煤炭资源已经成为一个重要的问题，我们需要从以下几个方面进行努力：

提高煤炭利用效率：开发清洁煤炭技术，提高煤炭燃烧效率，减少污染排放。

举例来说，超临界发电技术可将煤炭发电效率提高到45%以上，比传统的亚临界发电技术提高10个百分点。

2. 优化能源结构:积极发展太阳能、风能等可再生能源，逐步减少对煤炭的依赖。中国已成为全球最大的可再生能源投资国，2022年可再生能源发电占总发电量的31.6%。

3. 加强环境保护：在煤炭开采和使用过程中，采取严格的环境保护措施，如实施矿区生态恢复、治理煤矿酸性排水、控制煤矿瓦斯排放等，最大限度地减少对环境的影响。

4. 推进技术创新:加大对煤矿开采和利用技术的R&D投资，提高煤炭开采效率和利用效率，如开发智能开采技术，推广煤炭地下气化技术。

发展循环经济：探索煤炭资源的综合利用，如煤矸石制砖、粉煤灰制水泥等，实现资源的最大利用。

根据统计，中国每年产生大约7亿吨煤矸石，如果能得到充分利用，将会产生巨大的经济价值。

6.碳捕获和封存(CCS):它是一种将二氧化碳从工业和能源相关源中分离出来，运输到储存地点，并长期与大气隔离的技术。

尽管现在成本还比较高，但是随着技术的进步，CCS有望成为减少煤炭碳排放的重要手段。

7.煤炭清洁利用:除发电外，煤炭还可用于生产化学品和液体燃料。例如，煤制油技术可以将煤转化为汽油、柴油等液体燃料，从而减少对石油的依赖。

全球最大的煤制油项目已在中国建成，年产能达400万吨。

8. 国际化合作：煤炭资源的合理利用是一个全球性的问题，需要各国共同努力，比如中美清洁能源研究中心(CERC)致力于促进两国在清洁煤技术方面的合作研究。

结语

煤炭见证了地球的沧桑，也促进了人类文明的快速发展，从古代的植物王国到今天的能源支柱。

像阿巴拉契亚煤田和鄂尔多斯盆地这样的超级煤田，无疑是大自然赐予人类的珍贵礼物。

但是，我们也要清楚地认识到，煤炭资源有限，而地球环境的承载能力也有限。

我们这一代人面临的重要挑战是如何在经济发展和环境保护之间找到平衡，如何更智能地利用这些宝贵的资源。

未来，随着新能源技术的发展，煤炭在能源结构中的比重可能会逐渐下降，但在相当长的一段时间内，它仍将是我们不可或缺的能源来源。

让我们一起努力，谱写煤炭与人类文明共同进步的新篇章。在这个过程中，我们需要智慧、创新和对地球和后代的责任感。

唯有如此，才能真正实现煤炭资源的可持续利用，为人类文明的可持续发展作出贡献。

参考资料

泰田环能 - 能源科普：煤是如何形成的？

中国煤炭工业协会 - 全球主要煤炭生产国的资源分布情况