Węgiel drzewny

To jest tylko zalążek artykułu. Jeśli posiadasz wystarczającą wiedzę i materiały źródłowe, pomóż go nam rozwinąć! Pamiętaj jednak o zasadach edycji artykułów.

Węgiel drzewny - (czerń węglowa), lekka, czarna substancja wytwarzana z drewna w procesie suchej destylacji. Używany przez ludzi od zamierzchłych czasów. Zapotrzebowanie na węgiel drzewny rozwinęło się z chwilą rozpoczęcia wytapiania, z jego pomocą, rudy żelaza w dymarkach. Wysoki popyt potrwał, aż do czasów rewolucji przemysłowej, kiedy zastąpiono go tańszym odpowiednikiem - koksem. Od tego momentu, stał się niszowym produktem użytkowanym na niewielką skalę przed odbiorców prywatnych, przemysł medyczny i w niewielkim stopniu metalurgiczny (wysokiej jakości, czysta stal).

Do podstawowych zalet węgla drzewnego w stosunku do drewna opałowego należą:

• posiada ponad trzy krotnie większą kaloryczność przy tej samej masie
• głównie żarzy się, a nie pali otwartym płomieniem
• pozbawiony jest w dużej mierze wody i posiada znikomą ilość substancji smolistych (nie dymi, lepszy uzysk cieplny)
• posiada rozwiniętą strukturę powierzchni (porowatość) - przez co charakteryzuje się duża absorpcyjnością

Historyczne zastosowanie

• jako paliwo w dymarkach, piecach i hutach
• jako paliwo w małych, przenośnych paleniskach do ogrzewania, gotowania itp. (np. fajerki)
• składnik czarnego prochu
• rysownictwo
• w medycynie
• w procesie destylacji niektórych odmian drewna, jako produkt poboczny uzyskiwano również smołę i dziegieć

Sposoby produkcji

Do XX wieku węgiel drzewny wytwarzany był głównie w dużych stosach drewna zwanych mielerzami. Początkowo były to duże doły ziemne, w których składano drewno i zasypywano ziemią. Jednak ze względu na duże straty energii (ogrzanie otaczającej ziemi) i pracochłonność (wykopanie dołów) z czasem zmieniono konstrukcję na całkowicie naziemną. W obu wypadkach stos drewna obłożony darnią lub ziemią był spalany przy kontrolowanym, ograniczonym dostępie tlenu. Obecnie węgiel drzewny jest destylowany w podgrzewanych, stalowych retortach. Do wyprodukowania 1 kg węgla drzewnego potrzeba ok. 5 kg drewna.

Węgiel drzewny wypalać można z każdego gatunku drewna (najlepsze-liściaste), jednak nie może ono posiadać zgnilizny. Nie wolno tez stosować do tego celu trocin i kory. Nie wszystkie gatunki drewna można wypalać jednocześnie.

"Dopiero w latach 60-tych zaczęto wypalanie węgla drzewnego w kraju. Początkowo powrócono do dawnej techniki wypału w mielerzach naziemnych. W płytkim zagłębieniu terenowym układano warstwami drewno przeznaczone do zwęglenia z przekładkami z chrustu (tzw.”posypka”), których zadaniem było zapewnić dostęp powietrza. Ponadto po środku stosu wbijano pionową „średzinę”(wiązka gałęzi), również spełniającą to zadanie. Przy ziemi pozostawiano kanał na rozpałkę, przez który przy pomocy kija rozpalano mielerz. Zewnętrzna powierzchnia pokryta była warstwą tzw. „opony”, składającej się z darni i ziemi. Dym przedostawał się przez liczne nieszczelności w oponie. Pojemność takich mielerzy mogła dochodzić do 100 m3. Wypał trwał 8-10 dni. W tym czasie węglarze ( zwani także kurzaczami, często błędnie-smolarzami) pełnili ciągły dozór mielerza; chodziło o to, aby nie dopuścić do pojawienia się płomienia (całkowite spalenie drewna), a jedynie podtrzymywać proces żarzenia się zawartości (zwęglanie przy ograniczonym dostępie tlenu). Praca polegała więc na uszczelnianiu, lub rozszczelnianiu opony, ewentualnie-tłumieniu pojawiającego się na powierzchni płomienia. Kontrola okrywy wiązała się z koniecznością wchodzenia na mielerz, była zatem bardzo niebezpieczna (ryzyko zapadnięcia się do wnętrza). W procesie wypału tym sposobem 18% produktu stanowiły gazy (CO2, CO, metan, H2), 44%-produkty płynne (woda, smoła, metanol), zaś 38%-stałe (węgiel, koksik). Wadą tego sposobu była znaczna pracochłonność przy budowie, wspomniane już ryzyko przy nadzorze, szkodliwy wpływ na glebę, a także znaczne zanieczyszczenie produktu ziemią."

Z wykorzystaniem nowoczesnych przedmiotów, ale obrazuje idee: