يتكون الفحم بشكل أساسي من عناصر مثل الكربون والهيدروجين والأكسجين والنيتروجين والكبريت والفوسفور. تمثل نسبة الكربون والهيدروجين والأكسجين مجتمعة أكثر من 95٪ من المادة العضوية. إنه مصدر مهم جدًا للطاقة ومادة خام رئيسية للتعدين والصناعة الكيميائية. يتم تصنيفه إلى عدة أنواع، بما في ذلك الفحم الحجري والفحم البيتوميني والأنثراسايت وشبه-الأنثراسايت.
اعتبارًا من عام 2011، كانت الصين أكبر منتج للفحم في العالم، حيث بلغ إنتاج الفحم 3.24 مليار طن، أي ما يعادل 1.8004 مليار طن من مكافئ النفط، وهو ما يمثل 48.3% من الإجمالي العالمي. وجاءت الولايات المتحدة في المركز الثاني بنسبة 14.8% من الناتج العالمي، تليها أستراليا في المركز الثالث بنسبة 6.3%. واحتلت الهند وإندونيسيا المرتبة الرابعة والخامسة، حيث ساهمتا بنسبة 5.8% و5.0% من الناتج العالمي على التوالي.
وينقسم الفحم إلى ثلاثة أنواع: الفحم الحجري، والفحم البيتوميني، والفحم الحجري. الأنواع المختلفة من الفحم لها تركيبات وصفات مختلفة، كما تختلف قيمها الحرارية أيضًا.
1. الليجنيت: في الغالب على شكل كتلة، لونه بني غامق، مع بريق باهت وملمس فضفاض. يحتوي على حوالي 40% من المواد المتطايرة، وله نقطة اشتعال منخفضة، وسهل الاشتعال؛ يحترق بسرعة بلهب كبير وينتج دخانًا أسود؛ يحتوي على محتوى منخفض من الكربون وقيمة حرارية (تختلف القيمة الحرارية بشكل كبير اعتمادًا على درجة الفحم الأصلي)، ويحترق لفترة قصيرة، ويتطلب إعادة التزود بالوقود بشكل متكرر.
2. الفحم البيتوميني: يأتي عمومًا على شكل حبيبات أو كتل صغيرة، ويمكن أيضًا أن يكون مسحوقًا. وهو في الغالب أسود ولامع، ذو ملمس ناعم، ويحتوي على أكثر من 30٪ من المواد المتطايرة. تتميز بنقطة اشتعال منخفضة نسبيًا وسهلة الاشتعال؛ يحتوي على نسبة عالية من الكربون وقيمة حرارية، ويشتعل بسرعة، وينتج لهبًا طويلًا، ويولد الكثير من الدخان الأسود. وقت الاحتراق طويل نسبيا. معظم الفحم البيتوميني لزج ويميل إلى تكوين خبث أثناء الاحتراق.
3. فحم الأنثراسيت: متوفر على شكل مسحوق أو كتل صغيرة، وهو أسود اللون مع بريق معدني ولامع، قليل الشوائب، كثيف الملمس، يحتوي على نسبة عالية من الكربون الثابت، تصل إلى أكثر من 80%؛ محتوى منخفض من المواد المتطايرة، أقل من 10%، نقطة اشتعال عالية، ليس من السهل إشعالها؛ ولكن ذات قيمة حرارية عالية، وبطيئة الاشتعال في البداية، ولهب كبير بمجرد إشعاله، وإخراج حرارة قوي، ولهب قصير، ودخان أقل، ووقت احتراق طويل، والتصاق ضعيف، وليس عرضة لتكوين الخبث أثناء الاحتراق. ويجب خلطه بكمية مناسبة من تربة الفحم للحرق لتقليل شدة الحرارة.
4. الفحم الخث: النوع الأقل تفحما، مع محتوى منخفض من الكربون ومحتوى رطوبة مرتفع، يمكن أن تصل قيمة Mar إلى 90%، لذلك يجب تجفيفه بالهواء-قبل الاستخدام؛ يذوب رماد الفحم الخث بسهولة، وله قيمة حرارية منخفضة، ويحتوي على الكثير من المواد المتطايرة، مما يجعله شديد الاشتعال.
