Říká vám něco slovo Biouhel?

Čím dál častěji narážím na předponu „bio“. Už to začíná být dost profláklý výraz - často jej firmy používají jen proto, aby nalákaly zákazníky, i když se o žádný přírodní výrobek nejedná. Při procházení internetem jsem  opakovaně zaznamenal výraz biouhel (biochar). Bylo to až tak často, že jsem začal pátrat, co to vlastně je a jak moc je to BIO?!

Informací k biouhlu není až tak mnoho jak jsem čekal, ale s každou další jsem poznával, že jde o pravé přírodní (tedy pro mě BIO) hnojivo, s mnoha výhodami a přínosy nejen pro půdu, ale i klima jako takové, a že je možné si jej vyrábět svépomocí. Naše parcela bývala dříve pole s chemicky hnojenou jílovitou zeminou. O její rekultivaci a obohacení chybějícími látkami se snažíme už čtvrtým rokem, takže jak jsem narazil na biouhel, byl to signál, který mi dal zelenou a pustil jsem se do experimentování.

Trocha bioteorie :-)

„Biouhel je produktem rozkladu biomasy vlivem dostatečně vysoké teploty (tři sta až šest set stupňů) za malého nebo žádného přístupu vzduchu. V případě nepřístupu vzduchu se proces označuje jako pyrolýza.“

Našel jsem i název „destruktivní destilace za nepřítomnosti vzduchu“.

Na pyrolýzu jsou pak další definice, ale to už rozvádět nebudu. Přínosem tohoto procesu zpracování biomasy na biouhel je fakt, že lze:

• až 50% rostlinami asimilovaného uhlíku dostat zpět do půdy (ve formě biouhlu);
• minimalizovat uvolňování nežádoucího metanu do ovzduší (dokonalé spálení toho, co se uvolňuje při tlení);
• získat biopaliva

Zajímavé je, že při pyrolýze vzniká plynná i kapalná frakce. Při níže popsaných pokusech jsem se jejich rozdíly nezabýval, ale dobré je vědět, že tam jsou a že je možné je separovat a pracovat s nimi odděleně. Z kapalné frakce lze získat „biopalivo“ a plynná zůstává „bioplynem“.

Zmínil jsem „biomasu“. Pro mé pokusy to bylo dřevo a dřevěný odpad. Biomasou zde však může být jakýkoli rostlinný odpad ze zahrady a de facto i kuchyně. Jen je vhodné jej alespoň částečně předsušit, ale ani to nemusí být podmínkou.

Snažil jsem se navázat na informace ze serveru veronica.cz a sobestacnost.cz. Poučení jsem našel i na fóru sobestacnost.cz a tak jsem se snažil navázat na již publikované zkušenosti.

Výroba

Vyrobit biouhel lze provést stejně, jako se dříve v milíři vyrábělo dřevěné uhlí = přímá metoda, nebo pokročilejším způsobem a to nepřímou metodou. V nejlevnější verzi se používá „sud v sudu“. Na to jsem poprvé narazil na fóru sobestacnost.cz, ale zvolil jsem trochu odlišný postup. Výsledek mě mile překvapil.

NEZNÁM : Tato oblast je pro mě nová. Doufám, že správně používám související výrazy. Případné nedostatky prosím omluvte.

Výrobní prostředky

Dva sudy, kus kouřovodné trubky, biomasa a zápalky, to je vše, čeho je třeba.

Základem je 200 litrový kovový barel. Je tenkostěnný a tak nevydrží velký počet použití, ale pro experiment to stačí. Pak je třeba druhý sud, buďto větší, nebo menší. Mě se podařilo sehnat menší, jen 60ti litrový (dále jen „soudek“). Podstatné je, aby bylo možné vložit soudek do sudu a vnitřní byl o něco menší a užší tak, aby bylo možné jej obložit palivovým dřevem.

Vnější sud, s odnímatelným víkem jsem opatřil otvory u dna pro vstup vzduchu. Odnímatelné víko pak „dostalo“ otvor pro odvod spalin.

Soudek měl pouze vylévací otvory, takže jsem jedno víko proříznul, abych mohl do něj vkládat biomasu. Ve stěně sudu, u této vyříznuté strany jsem říznul ještě pár malých štěrbin na šířku kotouče. To pro snazší odvod plynů.

Veškeré nářadí co jsem potřeboval, byla běžná kutilská rozbruska s řezným kotoučem na kov.

Pokus 1.

Malý sud jsem naložil odpadem stavebního dříví. Krom masivu tam byly i kousky DTD a OSB. Vše vlhké, nesušené a něco dokonce i namočené a od hlíny. Mezery jsem zaplnil hoblinami. Naládovaný soudek jsem dal na stojící špalek a přiklopil dnem vzhůru otočeným velkým sudem a to vše otočil ještě jednou tak, aby velký sud byl dnem dolu, soudek dnem nahoru, ale přitom se nevysypal.

Vše jsem dal na ohniště, kde je bezpečná vzdálenost od domů apodob., soudek jsem posunul do středu sudu. Mezi sudy a na soudek naházel dříví, opět nesušené, stavěbně-odpadní.

S papírem a suchými polínky jsem nahoře rozdělal oheň. Po dostatečné rozhoření, kdy horní část sudu již žhnula a nad ohněm nebyl žádný kouř,jsem částečně přiklopil sud víkem tak, abych oheň neuhasil, ale aby na otvoru víka stála trubka (dále jen „komínek“). Částečným přiklopením se omezilo dobré spalování a vše začalo dost dýmat. Komínek za chvíli „chytl“ tah a většina kouře šla horem. Když se tak stalo, postupně jsem přisunoval víko tak, aby veškeré spaliny šly komínem.

Komínová trubka se postupně zahřívala, kouře ubývalo, až úplně zmizel a nad trubkou se jen tetelil rozpálený vzduch. Tedy dosáhlo se zahřátí trubky na tolik, že uvnitř ní byla dostatečná teplota, aby veškeré hořlavé plyny a nespálené zbytky dohořely! Ještě za světla jsem si všiml, že z komína vychází přímý, do ruda rozžhavený kužel. Hoření v komínku nabralo „raketový efekt“ (více hledejte pod heslem „raketová kamna“).  Foťák to nebral, ale lepší fotka se mi podařila až za tmy (viz níže). To byly vidět i do ruda rozpálené plechy.

Během tohoto hoření se zahřál soudek natolik, že uvnitř něj probíhala pyrolýza, uvolňovaly se složky, které odcházely štěrbinami v (tuto chvíli) dolní části soudku a ty rovnou hořely. Tedy vyprodukované hořlavé látky podporovaly proces hoření a zahřívání.

Jakmile dohořelo palivové dříví a již nebylo co zuhelňovat, vše uhaslo. To trvalo asi 3 hodiny.

Druhý den jsem se došel podívat na výsledek. Z dříví, které bylo na soudku, a mezi sudy, zbyla jen malá hromádka popela. V soudku se nacházelo dřevěné uhlí a prach, zkrátka biouhel. Pár kousků, které byly při pyrolýze dole uprostřed a nestačili se dostatečně prohřát, bylo nedokonale zuhelnatěné. Vše ostatní byl dokonale zuhelnatělý materiál! Bylo toho na jedno kolečko, kde jsem to i rýčem rozsekal na menší kousky.

POZNÁMKA : Už nyní uvažuji nad zpracováním většího množství biomasy => bio-odpadu a chci zamezit nedokonalému zuhelnatění, které se mi stalo při obou pokusech. Tomu předejdu tím, že teplota bude dostatečná, nejlépe konstantní, a že pyrolytický reaktor (rotorka) bude v pohybu. Pohybem se biomasa postupně promísí a bude se moci z centra reaktoru posunout a dojde k plnému zuhelnatění. To vše v zatepleném prostoru, což sníží nároky na množství palivového dříví.

Pokus 2.

Ze stavby mi zbylo i dost pilin/hoblin, ty jsem použil na druhou várku. K pilinám jsem přidal i větve čerstvě pokácené bezinky. V soudku jsem vše zdusal. Tentokrát jsem palivové dříví jen tak naházel mezi sudy, s ničím jsem se nemazlil a zase vpodvečer zapálil.

Tentokrát bylo hoření relativně kratší. Asi tím, že bylo méně paliva a i tím, že piliny nemají takovou objemovou hmotnost a vygenerovaného bioplynu tak bylo málo.

Druhý den došlo k odhalení příčiny krátkého hoření. Zdusané piliny vytvořili „tepelnou bariéru“ a nedošlo tak k prohřátí celého obsahu soudku. Pyrolýza probíhala v biomase jen na okrajích, u stěn soudku. Nestačil se dostatečně prohřát celý obsah soudku. Výsledek je patrný z fotek.

POZNÁMKA : Při tom celém snažení vzniká hodně tepla, které odchází vniveč. Budu se muset zamyslet, jak jej využít ;o).

Zkušenost

Doposud vše potvrzuje zkušenosti, které jsem na internetu vyčetl. Tedy

• v malém není problém biouhel vytvořit;
• čím více je biomasa zhutněná, tím horší je dokonalé zuhelnatění;
• to vše bylo za málo peněz

Nedokonalé zuhelnatění je způsobeno nízkou teplotou v daném místě. Zuhelnatělý materiál tvoří jakousi tepelnou izolaci, která izoluje v centru uloženou biomasu od teploty nutné k pyrolýze.

ODKAZ : Pokud vás to zaujalo, hledejte více nejen o tématu biouhel, Terra Preta, pyrolýza,... Dobrým zdrojem mohou být stránky biom.cz, či na Návod na pokusy s biouhlem, Britské listy.