Gaz drzewny

Gaz drzewny (ang. wood gas, niem. holzgas) powstaje w procesie zgazowania drewna. Jest to mieszanka palnych gazów: tlenku węgla, wodoru i metanu, a także niepalnych — azotu, dwutlenku węgla, pary wodnej. Skład gazu zależy od wielu czynników, między innymi od temperatury panującej w palenisku generatora gazu, wilgotności załadowanego paliwa i innych.

Zgazowywanie paliw stałych jest technologią liczącą ponad 200 lat. Na początku XIX w. używano tzw. gazu miejskiego do zasilania kuchenek gazowych, latarni ulicznych i do celów przemysłowych, zanim rozpowszechniło się użycie gazu ziemnego. Ówcześnie gaz miejski był wytwarzany z węgla, w miejskich gazowniach. Ogólnie — gaz powstały sztucznie ze zgazowania paliwa stałego nazywany jest gazem generatorowym.

Technologia ta polega na poddaniu paliwa stałego serii reakcji ter­mo­che­micz­nych, w wyniku czego wyprodukowany zostaje palny gaz. Zgazowaniem określa się właśnie ten cykl przemian, opisanych dokładniej w artykułach „Produkcja gazu drzewnego” i „Produkcja holzgazu w praktyce”. Proces ten odbywa się w urządzeniu zwanym gazogeneratorem.

Gaz drzewny może służyć do zasilania silników spalinowych o zapłonie iskrowym i samoczynnym (z małymi zastrzeżeniami).

Gaz generatorowy stracił na znaczeniu w momencie odkrycia ropy naftowej i jej rafinacji, a także złóż gazu ziemnego. Gaz drzewny wrócił do łask w czasie II Wojny Światowej, gdy cywilni posiadacze pojazdów mieli trudności z dostępem do paliw płynnych. Wtedy miał miejsce renesans tej technologii.

Samochód osobowy Mercedes 170VG z zamontowanym generatorem gazu drzewnego (z tyłu) oraz chłodnicą i filtrem gazu (z przodu). Paczka na lewym błotniku to zapewne zapas drewna do gazogeneratora. Fotografię wykonał nieznany autor gdzieś w okresie 1939-1942. Zdjęcie ze zbioru Narodowego Archiwum Cyfrowego.

Właśnie II W. Ś. zawdzięczamy upowszechnienie się terminu holzgas. Wynika to z tego, że armia niemiecka, okupująca terytorium Polski, używała holzgazu do zasilania m.in. ciężarówek.

Skład gazu drzewnego może wyglądać następująco [1]:

tlenek węgla CO19%
wodór H218%
metan CH41,25%
dwutlenek węgla12%
para wodna H2O2,50%
azot N2reszta

Z tych wymienionych, tylko trzy pierwsze gazy (wyróżnione kolorem) są palne. Pozostałe się nie palą i w zasadzie stanowią tylko niepotrzebny balast, rozcieńczają gaz i zmniejszają jego wartość opałową. Z tego względu dobrze byłoby je usunąć.

O ile azotu z gazu drzewnego usunąć się nie da (jest on podstawowym składnikiem powietrza, w którym zgazowujemy drewno), to parę wodną można względnie łatwo wykroplić z gazu w chłodnicy. Z kolei zawartość dwutlenku węgla zależy przede wszystkim od temperatury w gazogeneratorze (im wyższa, tym więcej CO a mniej CO2).

Gaz generatorowy

Gaz generatorowy to pojęcie szersze niż gaz drzewny, jak to już zostało wspomniane. W zależności od sposobu jego produkcji i zastosowania był on nazywany też:
gazem miejskim (świetlnym) — był to gaz produkowany w miejskich gazowniach z węgla, służył do oświetlania ulic i zasilania domowych kuchenek gazowych,
– gazem wodnym — powstaje on w wyniku zgazowania węgla gdy czynnikiem zgazowującym jest para wodna.

W przemyśle gaz generatorowy bywa wykorzystywany do opalania urządzeń technologicznych (np. kotły parowe), zaś same zgazowarki są w stanie dość przerobić nawet dość kłopotliwe odpady na palny gaz.

Ogrzewanie na gaz drzewny

Osobną kwestią jest ogrzewanie na gaz drzewny, pod postacią kotłów zgazowujących. Mamy na ten temat osobny artykuł.

W dużym skrócie, chodzi o kotły o takiej konstrukcji komory spalania, która pozwala na podzielenie procesu spalania drewna na dwie części. W pierwszym etapie następuje uwolnienie lotnych substancji z paliwa oraz częściowe jego zgazowanie, a w drugim kroku z dodatkową porcją powietrza następuje dopalenie gazów. To daje czyste spalanie paliwa i dużą sprawność kotła.

Niniejszy artykuł powstał w 2008 roku, a powyżej znajduje się jego zaktualizowana wersja.

Źródła:
[1] H.S.Mukunda, S.Dasappa, P.J.Paul, N.K.S.Rajan, U.Shrinivasa – „Gasifiers and combustors for biomass — technology and field studies”
[2] H.LaFontaine, P.Zimmerman – „Drewno zamiast benzyny. Jak zbudować generator gazu drzewnego i jeździć samochodem ponad 5 razy taniej?”

Komentarzy do wpisu “Gaz drzewny”: 9.

  1. Michał says:

    Ciekawa sprawa, tym bardziej, że w lasach marnuje się (gnije) bardzo dużo drewna.
    Czy jednak lobby paliwowe nie będzie podkładać nóg.

  2. jam ci to says:

    Michale,drewno w lesie sie nigdy nie marnuje-ma duże znaczenie biologiczne.
    a to że gnije to fakt 🙂

  3. Jofistron says:

    Obawiam się, że gdyby holzgas stał się popularny zagroziło by to naszym lasom, które i tak są w opłakanym stanie. Lepiej byłoby używać jako paliwo opon starych samochodów, czy wogóle śmieci.

  4. Bone says:

    Ja mam nadzieję, że już niedługo nie będą potrzebne żadne znane nam w tej chwili paliwa. Nie chce mi się wierzyć, że naukowcy nie maja już gotowych alternatywnych rozwiązań. Trzeba tylko trochę czasu

  5. paweł says:

    Widziałem w TV numer ze spalaniem 1L/75km przy pomocy chipa. Myślę że niskie spalanie jest możliwe tylko szejkom zależy na tym żeby to się nie wdrożyło!

  6. Inżynier says:

    Czy ktoś wie co z zanieczyszczeniem tego gazu cząstkami stałymi, bo autor artykułu o tym nie wspomniał, a przed spaleniem go w silniku na pewno trzeba go jakoś wcześniej oczyścić?

  7. @Inżynier: cząstki stałe w gazie są i oczywiście trzeba je usunąć. Jest o tym w innych tekstach, m.in. o produkcji gazu drzewnego.

  8. Inżynier says:

    Tak, widziałem ten artykuł ale chodzi mi o konkretne liczby, czy jest Panu znany jakiś rozkład granulometryczny z ilością cząstek stałych które trzeba usunąć?

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *