Zgazowanie węgla i drewna

Każdy rodzaj paliwa stałego można przerobić na palny gaz, który da się wykorzystać w wielu bardziej wartościowych zastosowaniach, gdzie paliwo stałe z natury się nie nadaje (np. w silnikach spalinowych). Proces zgazowania jest też etapem pośrednim procesu spalania w nowoczesnych piecach i kotłach na węgiel i drewno. Przerobienie paliwa stałego na gaz a następnie ostateczne spalanie już samego gazu pozwala osiągnąć dokładne i czyste spalanie.

W tym artykule zbieram podstawowe informacje o zgazowaniu paliw stałych w skali mikro. Mało gdzie można znaleźć ten temat kompleksowo wyjaśniony w detalach, szczególnie gdy chodzi o podstawy jak-to-działa. Mnie poskładanie strzępów wiedzy z różnych źródeł zajęło ładnych parę lat.

Trzeba uściślić – co to jest zgazowanie

Zgazowanie to proces przeróbki paliwa stałego w paliwo gazowe – palny gaz. To pojęcie bardzo ogólne, dlatego kwalifikuje się pod nie wiele bardzo różnych rzeczy, czasem z totalnie różnych bajek i działających na skrajnie różnych zasadach:

  • proces produkcji gazu koksowniczego
  • podziemne zgazowanie węgla – pierwsze, co wyskakuje w polskojęzycznym internecie pod hasłem "zgazowanie"
  • kotły zgazowujące – w tym przypadku jest to bardziej marketingowa nazwa dla rodzaju kotłów zgazowujących drewno. Nie są to bynajmniej jedyne kotły, gdzie zachodzi zgazowanie paliwa.
  • kopcący kocioł sąsiada – dym jest produktem zgazowania, to palny gaz, który ludzie wyrzucają kominami, zwykle nieświadomi tego, że wyrzucają pieniądze. Błędny sposób rozpalania w najpopularniejszych kotłach powoduje, że zamiast spalać paliwo, zgazowują je w niekontrolowany sposób i wypluwają niespalony gaz kominem.
  • nowoczesne piece na węgiel i drewno – takie jak TLUD albo piec kirgiski.

Ja skupię się tu na zgazowaniu węgla i drewna nieprzemysłowo, w małej skali, tam gdzie zgazowanie ma na celu pozyskanie gazu do innych zastosowań, jak i tam, gdzie jest środkiem dla ulepszenia procesu spalania.

Zgazowanie a odgazowanie

Pojęcia zgazowanie oraz odgazowanie często bywają mylone, czasem używane zamiennie – a to nie jest to samo.

  • Odgazowanie to wydobycie lotnych składników z paliwa stałego – do tego wystarczy paliwo stałe podgrzać. Nazwa się to: sucha destylacja (widać na poniższym filmie). Pozostałością po odgazowaniu jest część stała paliwa (koks / węgiel drzewny). Tak produkowano gaz koksowniczy. Faktycznie, odgazowanie zalicza się do szerokiej definicji zgazowania: z paliwa stałego uzyskujemy palny gaz – tyle, że jedynie wydobywamy lotne części. Nie jest takie zgazowanie, o jakie będzie mi chodziło w całej dalszej części tego tekstu.
  • Zgazowanie "właściwe" to przeróbka paliwa stałego na gaz w całości – czyli z części stałej też powstaje gaz. Pozostałością po zgazowaniu jest popiół.

Jak działa zgazowanie węgla i drewna

Mimo że na świecie zgazowanie biomasy jest dość popularnym tematem – mało kto rozumie i potrafi wytłumaczyć na poziomie prostej fizyki i chemii, jak to dokładnie działa. Sam przez dłuższy czas usiłowałem poskładać w całość strzępy informacji z różnych źródeł.

Kęs terminologii

Urządzenie produkujące gaz z paliwa stałego nazywa się: gazogenerator lub pięknie po polsku: czadnica – ponieważ głównym palnym składnikiem gazu generatorowego (tak z kolei nazywa się gaz z paliwa stałego) jest najczęściej czad (tlenek węgla).

Nazewnictwo w innych językach (przydatne w przekopywaniu internetu):

  • po angielsku: gazogenerator – gasifier; gaz generatorowy – woodgas,
  • po niemiecku: gazogenerator – Holzvergaser; gaz generatorowy – Holzgas.

Technicznie możliwe jest zgazowanie każdego paliwa stałego: węgla kamiennego i brunatnego, drewna, koksu i węgla drzewnego. Na świecie najczęściej ludzie zajmują się biomasą, bo jest ona najbardziej dostępna.

Mechanizmy chemiczne stojące za zgazowaniem

Najczęściej powtarzane wyjaśnienie mechanizmu zgazowania to: spalanie w niedostatku tlenu. Jaka to jest bzdura! To tak jakby prawa pozwalające samolotom latać tłumaczyć niedostatkiem gruntu. Naprawdę to niczego nie wyjaśnia. Niestety ten slogan jest mocno utarty i kopiowany jak świat długi i szeroki, najczęściej bezmyślnie. Bywa, że ludzie potrafią od zera zbudować gazogenerator – ale nie wiedzą, co tam się w środku dzieje.

Wiemy już, że wydobycie części gazowej z węgla/drewna to żadna sztuka – wystarczy paliwo podgrzać. Ale jak z części stałej paliwa zrobić gaz? Potrzebne będą dwie reakcje chemiczne, które zachodzą w warstwie gorącego koksu.

  • spalanie – wiadomo – tlen reaguje z gorącym koksem (węgiel-pierwiastek) i powstaje dwutlenek węgla oraz ciepło. Dwutlenek węgla to gaz niepalny, ostateczny produkt spalania.
  • redukcja – to reakcja odwrotna do spalania – kiedy dwutlenek węgla spotyka się z gorącym koksem, też zachodzi reakcja, ale inna: dwutlenek węgla zamienia się w tlenek węgla. Ta reakcja żywi się energią cieplną z otoczenia i przerabia ją na energię chemiczną: powstały tlenek węgla jest gazem znakomicie palnym. I tak oto otrzymujemy paliwo gazowe z paliwa stałego.

Gorący koks ma bardzo ciekawe właściwości: bardzo chętnie łączy się z tlenem. Jeśli wolnego tlenu akurat brak – przemocą zabiera tlen z innych związków chemicznych, które się akurat napatoczą. Np. z dwutlenku węgla – z takiego spotkania powstaje tlenek węgla. Natomiast gdyby przez gorący koks przepuścić parę wodną, zostanie ona rozbita na tlen i wodór, z czego ostatecznie dostaniemy mix wodoru i tlenku węgla: gaz wodny.

Teraz przejdźmy z poziomu spraw pojedynczego węgielka na poziom budowy gazogeneratora.

Budowa i działanie gazogeneratora

Gazogenerator tym się różni od zwykłego pieca czy kotła, że w części jego paleniska zachodzi już nie spalanie a reakcja redukcji – po to, aby mógł powstać palny gaz. Redukcja zaczyna się wtedy, gdy w powietrzu przepływającym przez warstwę paliwa skończy się tlen – i chodzi właśnie o to, aby tlen wyczerpać gdzieś przed końcem warstwy paliwa. Ten efekt można osiągnąć na kilka sposobów.

Pierwszym, najprostszym sposobem, jest znacznie pogrubić warstwę paliwa.

  • W zwykłym piecu/kotle warstwa paliwa jest tak dobrana, że w całej jej grubości zachodzi zazwyczaj tylko spalanie – jest zbyt cienka, aby zdążył się w niej skończyć tlen i zaczęła się na dobre dziać redukcja.
  • Jeśli znacznie pogrubić warstwę paliwa, powietrze przepływając przez paliwo na tyle często spotka się z żarem, że w końcu wyczerpie się w nim tlen i wtedy dalej będzie już zachodzić redukcja.

Zjawiska z pogranicza zgazowania możemy zaobserwować niekiedy w domowych kotłach, właśnie przy grubej warstwie paliwa, szczególnie drobnego. O tym jeszcze będzie co nieco powiedziane.

Drugim sposobem na wyczerpanie tlenu w warstwie paliwa jest zwiększenie prędkości przepływu powietrza.

Intuicja podpowiada, że więcej powietrza spowoduje li tylko tyle, że zacznie się "mocniej hajcować". Intuicja się tu myli.

  • W normalnym piecu/kotle powietrze opływa leniwie kawałki paliwa. Część wchodzi w kontakt z najniższymi warstwami, ale dużo przelatuje dalej pustymi przestrzeniami. Skutkiem tego nadal duża część natlenionego powietrza jest w stanie dotrzeć wgłąb warstwy paliwa i w przybliżeniu spalanie przebiega w całej objętości.
  • Wymuszenie odpowiednio szybkiego przepływu powietrza przez warstwę paliwa spowoduje, że wszystkie cząsteczki tlenu zderzą się a tym samym wejdą w reakcję spalania już z najniżej położonymi kawałkami paliwa. Skutkiem tego część paliwa, która jako pierwsza ma kontakt z powietrzem, rozgrzeje się do białości, a więc około i ponad 1000 °C. Wyżej będzie już strefa beztlenowa, w której zacznie się redukcja.

W "rasowych" gazogeneratorach powietrze wdmuchiwane jest do paleniska dyszami – pod dużym ciśnieniem i z dużą prędkością.

Rodzaje gazogeneratorów

Gazogeneratory pod wieloma względami są bardzo podobne do kotłów. Również dzielą się na rodzaje według zastosowanej techniki spalania: górnego spalania (updraft), dolnego spalania (downdraft), ze spalaniem krzyżowym (crossdraft). Są jednak pewne detale, których w kotłach nie spotkamy. Zdarzają się też ciekawe innowacje, które w kotłach mogły by mieć zastosowanie.

Górnego spalania

Każdy z nas albo sam obsługiwał latami gazogenerator, albo widział wiele takich urządzeń w akcji – tylko nie wiedzieliśmy, że to się tak nazywa. Najprostszy rodzaj gazogeneratora to dowolny piec lub kocioł górnego spalania, do którego ładujemy na żar tyle opału, ile wlezie.

Schemat gazogeneratora górnego spalania. Pożyczony od AllPowerLabs

Otrzymujemy coś, co wygląda jak erupcja Wezuwiusza – a to jest chmura palnego gazu.

To jest prymitywny, ale pełnoprawny gazogenerator.

Updraft to najprostszy możliwy gazogenerator. Również najprymitywniejszy. Jeśli zapakujemy do niego paliwo zawierające substancje lotne, jak węgiel lub drewno – otrzymujemy straszliwie brudny gaz, pełen oparów smoły wydobytych z paliwa przez odgazowanie.

Smoła jest problemem numer jeden (albo w najlepszym razie numer dwa) w zgazowaniu – szalenie utrudnia sensowne zastosowania gazu generatorowego: w szczególności na dłuższą metę niszczy silniki spalinowe, po prostu zaklejając je od środka "asfaltem".

Najprostszym sposobem walki ze smołą jest filtrowanie gazu przed wpuszczeniem go do silnika spalinowego. Filtr nie musi być skomplikowany, aby wyłapał smołę. Problemem jest to, że filtr jest dodatkowym elementem układu, zabierającym miejsce, pieniądze i wymagającym obsługi (gdzie wnętrzności takiego filtra śmierdzą jak dziupla Belzebuba...). Ponadto ze smołą traci się znaczną część wartości opałowej paliwa.

Uniwersalne prawo przyrody: lepiej zapobiegać niż leczyć – sprawdza się także w zgazowaniu. Ludzie zaczęli kombinować, co zrobić, aby smoły w gazie było jak najmniej, i tak powstały rozliczne inne rodzaje gazogeneratorów. Nie mam ambicji robić pełnego przeglądu, wymienię jedynie co ciekawsze rodzaje.

Imbert

Jeden z najpopularniejszych typów gazogeneratorów nazywany jest po prostu: Imbert – od nazwiska jednego ze słynniejszych konstruktorów takich urządzeń.

Schemat gazogeneratora dolnego spalania (dokładnie to Imberta). Pożyczony od AllPowerLabs

Czym się ten typ gazogeneratora wyróżnia:

  • u góry znajduje się szczelny zasobnik paliwa
  • poniżej jest strefa spalania, do której powietrze dostarczane jest dyszami
  • poniżej dysz średnica paleniska znacznie się zmniejsza w stosunku do rozmiarów zasobnika paliwa

Gazogenerator Imberta wytwarza gaz nieporównanie czystszy niż typowy updraft. Ma on jednak swoje problemy. Łatwo przesadzić z temperaturami w strefie spalania. Był to jakościowy przełom w latach II wojny światowej, ale na obecne czasy gaz nie jest tak czysty jak by się chciało (wciąż wymaga filtrowania). Choć powyższy poglądowy rysunek może wydawać się prosty, dla otrzymania sprawnie działającego gazogeneratora istotne są wszystkie detale (tu można rzucić okiem na założenia projektowe, kwestie wymiarowania elementów itp.). Jest to więc konstrukcja dość skomplikowana i wymagająca od strony wykonawczej.

GEK

W 2008 roku w USA grupa osób wpadła na pomysł opracowania projektu gazogeneratora, który byłby zaawansowany technicznie a przy tym możliwy do poskładania samodzielnie w garażu – według projektu albo z gotowego zestawu części. Wszystko po to, aby zasiać ferment i dopuścić świeżej krwi do tej branży. Tak powstał GEK i rozwijająca go firma AllPowerLabs.

GEK bazuje na gazogeneratorze Imberta, stopniowo rozwijanym w celu przezwyciężenia typowych problemów trapiących te i inne gazogeneratory. Poniżej przekrój GEK-a wersji piątej (v5).

Jest na tym rysunku jedna ultraciekawa rzecz: to, co jest w miejscu rusztu. Ruszt i odpopielanie to pięta achillesowa nie tylko gazogeneratorów, ale i kotłów oraz pieców. Mało jest innowacyjnych i działających pomysłów w tym obszarze – a tutaj z takim pomysłem mamy do czynienia.

Klasyczny ruszt zastąpiono perforowanym koszem (grate basket). Na środku dna zamontowany jest blaszany stożek (cone activator) – element zapożyczony z konstrukcji silosów na materiały sypkie, z tym że tam działa z deka inaczej.
Kosz jest okresowo "potrząsany" poprzez szybki obrót o niewielki kąt raz w jedną, raz w drugą stronę. Taki rodzaj ruchu powoduje, że paliwo z reaktora zsuwa się w dół i zjeżdża na boki po stożku zamocowanym w dnie kosza a następnie zaczyna przemieszczać się w górę po zewnętrznej ściance kosza i w końcu przesypie się poza kosz. Naturalnie częstotliwość tych ruchów jest tak dobrana, aby poza kosz wypadał popiół a nie jeszcze węgiel drzewny. Dodatkowo w zawartości kosza zachodzi separacja różnych rozmiarów cząstek za sprawą efektu brazylijskiego orzecha, co pozwala uniknąć zatykania się gazogeneratora własnym popiołem po dłuższym okresie pracy.

Z wykorzystaniem GEK-a zbudowany został komercyjny produkt: Power Pallet – gotowy zestaw kogeneracyjny (produkujący prąd i ciepło) z biomasy.

FEMA

Opracowany w latach 80. dla Federal Emergency Management Agency – amerykańskiej Federalnej Agencji Zarządzania Kryzysowego. Miał być uproszczoną wersją gazogeneratora Imberta, możliwą do zbudowania w szopie, z byle gratów, do zastosowań w sytuacjach kryzysowych.

Potoczna nazwa FEMA wzięła się od nazwy agencji, która zleciła opracowanie tego projektu. Bardziej fachowo nazywa się ten typ gazogeneratora stratified downdraft – warstwowy dolnego spalania – z uwagi na specyficzny układ warstw paliwa, który wytwarza się samorzutnie w tym urządzeniu. Jak i dlaczego?

FEMA jest reprezentantem szerszej gamy gazogeneratorów typu open-top, czyli takich, w których powietrze do spalania dostaje się przez otwarty na atmosferę zasobnik paliwa – a nie dyszami. To znacząco upraszcza konstrukcję i powoduje samorzutne wykształcenie stref odgazowania, spalania i redukcji, które przemieszczają się w górę dostępnego wsadu paliwa.

FEMA to skrajnie uproszczony gazogenerator dolnego spalania. Bez wielkiej przesady: można go zbudować z dziurawego wiadra, nawet można się obejść bez rusztu, dobrze by było jedynie zaizolować całość czymś żaroodpornym. Nie będzie to cud techniki, ale to w założeniu nie miał być cud techniki, lecz przede wszystkim konstrukcja jak najprostsza, na sytuacje kryzysowe (typu: brak benzyny na świecie po atomowej apokalipsie).

Pod względem jakości gazu FEMA jest lepsza od updrafta, bo jednak jest downdraftem, nawet jeśli byle jakim. Można więc widzieć ten gazogenerator jako połączenie głównych zalet downdrafta z prostotą updrafta.

Drizzler

Gazogeneratory dolnego spalania, choć są jednymi z najczystszych, nadal produkują gaz z dodatkiem smoły. Wynika to stąd, że nie wszystką ją udaje się spalić lub na inne sposoby przekształcić do substancji prostszych jeszcze w palenisku. Jest jej więcej niż gazogenerator jest w stanie "przetrawić". Skąd to się bierze? Ano stąd, że na najgorętszej części paleniska - strefie spalania - leży fura surowego paliwa (cały zasobnik). Przez to paliwo odgazowuje bardziej niż byśmy chcieli.

Co można na to poradzić? Pomysł jest tak oczywisty, aż razi, że nikt na to wcześniej nie wpadł. Trzeba usunąć zasobnik paliwa! Tak powstał Drizzler - nowy typ gazogeneratora, którego istotą, zawartą zresztą w nazwie, jest podawanie paliwa niewielkimi porcjami.

Znika problematyczny nadmiar odgazowującego paliwa – fizycznie już go tam nie ma. Znika nadmiar smoły, więc gaz staje się czystszy niż z klasycznego downdrafta. Konstrukcyjnie Drizzler to właściwie jest gazogenerator FEMA, a więc bardzo prosta konstrukcja. Pierwsze komentarze właśnie takie były: gdzie tu nowość, przecież to FEMA, przecież to już było.

Guzik prawda. Owszem, kiedy się o Drizzlerze dowiedziałem, od razu wydało mi się, że już gdzieś to widziałem – bo to się zdaje tak oczywiste, że ktoś musiał na to wpaść. Tylko, że ani od razu, ani przez lata późniejsze nikt nie podał żadnego przykładu wcześniejszego umyślnego zastosowania dokładnie takiej idei. Tak właśnie jest z prostymi innowacjami: wydają się oczywiste i jakby znane. Ale tylko wydają się.

Sposób podawania paliwa w Drizzlerze to jest prawdziwa innowacja, która mogłaby mieć sens także w kotłach na pellet albo ekogroszek. Wiele kotłów automatycznych podaje paliwo "ciągiem" – paliwo idzie rurą, na której końcu żar styka się z surowym paliwem, wskutek czego stale występuje tam strefa odgazowującego paliwa. Nie jest to problem w trakcie pracy na wyższych obrotach. ale uwidacznia się przy bardzo zmniejszonej mocy: gazy nie dopalają się, dym i sadza brudzą kocioł.
Palnik zbudowany na zasadzie podawania paliwa malutkimi porcjami mógłby pracować bardzo ładnie na niewielkich mocach, gdyż głównie spalałby część stałą paliwa. Ale nie jest to takie proste do zastosowania. Trzeba by mocno przebudować cały układ podawania paliwa.

Drizzler ma pewne związki z Polską. Współautorem jest Luk Vanhauwaert – Belg od lat mieszkający na Dolnym Śląsku. Zgazowaniem zajmuje się hobbystycznie. Ma wykształcenie artystyczne – nijak nie inżynierskie. To można widzieć jako zaletę, bo pomaga w nieszablonowym podejściu do problemów.

TLUD

Nie tylko urządzenie produkujące gaz na użytek zewnętrzny zasługuje na miano gazogeneratora. Nazywane bywają tak również piece i kotły, w których wyprodukowany gaz jest natychmiast spalany. Nie ma w tym nadużycia.

Jednym z takich pieców jest TLUD - piecyk górnego spalania rozpalany od góry.

Schemat pieca TLUD.

Strefą spalania w tym piecu jest warstwa płomienia schodząca w dół stosu paliwa. Odgazowane paliwo pozostałe powyżej pełni rolę strefy redukcji. Gaz spala się w powietrzu wtórnym powyżej.

Piec kirgiski

Również piec kirgiski jest piecem zgazowującym. Jest w nim kilka stref, w których spalanie zachodzi na różny sposób a ostatnim etapem jest dopalanie gazu w komorze spalania (5), z wykorzystaniem powietrza wtórnego docierającego tam spod rusztu.

Gazogeneratory na węgiel drzewny

Ustaliliśmy już, że lotne smoły w gazie są dużym problemem. Można próbować je odfiltrować. Można próbować spalić je jak najdokładniej. Jest i trzecia droga: można zastosować paliwo pozbawione lotnych składników: węgiel drzewny lub koks.

Stosując odgazowane paliwo pod wieloma względami mamy z górki:

  • gazogenerator bardzo prosty w budowie
  • gaz czyściutki.

Niestety, jak to w przyrodzie, w zamian pojawiają się inne problemy:

  • Drewno tylko w ok. 20% składa się z części stałej, więc produkcja węgla drzewnego może oznaczać zmarnowanie ~80% pierwotnego paliwa. Chyba, że da się znaleźć zastosowanie dla wytwarzanego przy tej okazji ciepła.
  • Proces produkcji węgla drzewnego trzeba prowadzić rozumnie, aby był on znośny dla otoczenia. Urządzenie do produkcji węgla drzewnego musi być zbudowane tak, aby spalało lotne składniki odgazowywanego drewna, a nie wydymiało je w atmosferę.
  • W gazogeneratorze na węgiel drzewny występują bardzo wysokie temperatury. Aby je zniwelować, dodaje się do powietrza parę wodną, która rozkładając się na gaz wodny schładza palenisko i jednocześnie podnosi jakość gazu.

Użycie odgazowanego paliwa nie tyle rozwiązuje problemy smół, co przesuwa go w inne miejsce: z gazogeneratora do etapu przygotowania paliwa. Mimo wszystko lepiej mieć ten problem tu niż w gazogeneratorze.

Istnieje dość silne stronnictwo zwolenników gazogeneratorów na węgiel drzewny. Jego reprezentantem jest np. Koen Van Looken – Holender, który wyemigrował do Tajlandii i tam rozwija gazogeneratory na węgiel drzewny produkowany z powszechnie dostępnego tam bambusa. Tutaj cały jego kanał Youtube z różnymi wycinkami z jego działalności – od głaskania kotów po spotkania z tajlandzkimi oficjelami i jazdy testowe różnymi rodzajami pojazdów napędzanych bambusem.

Dlaczego nie ma samochodów na węgiel albo drewno

Gaz generatorowy z węgla lub drewna jest paliwem raczej podłym i wysoce problematycznym w zastosowaniu. Dlatego nie zrobił nigdy większej kariery. Historycznie gazogeneratory stosowano w czasie wojen i kryzysów, gdy nie było dostępu do normalnych paliw silnikowych lub były one bardzo drogie.

  • Gaz generatorowy produkowany z użyciem powietrza atmosferycznego ma bardzo niską wartość opałową – poniżej 10MJ/kg, bo 2/3 jego składu stanowi azot. Dlatego nie ma sensu jego przechowywanie i jest mało atrakcyjny gdziekolwiek by go nie chcieć zastosować. W zastosowaniach przemysłowych, aby uzyskać gaz dużo lepszej jakości, zamiast powietrza do zgazowania używa się mieszanki czystego tlenu i pary wodnej. Wtedy gaz wychodzi świetny. Ale w zastosowaniach poza przemysłem nie ma to sensu z uwagi na koszty i stopień skomplikowania.
  • Prócz gazogeneratora potrzebne jest trochę dodatkowej aparatury, aby przystosować gaz do użytku. Przed użyciem w silniku spalinowym gaz generatorowy trzeba odfiltrować z lotnej smoły i pyłów oraz schłodzić (chłodniejszy gaz ma mniejszą objętość a więc rośnie jego kaloryczność w danej objętości). Ludzie wożą cały ten osprzęt albo na pace dostawczaka, albo na dodatkowej przyczepce – co tak czy inaczej jest straszliwie upierdliwe.
  • Gazogenerator jest problematyczny w obsłudze. Bezwładność paleniska, spieki, odpopielanie, podawanie paliwa itd. Wiele zależy od rodzaju paliwa, im gorszej i bardziej zmiennej jakości, tym więcej potencjalnych problemów.

Wiele technicznych przeszkód dałoby się zapewne przezwyciężyć, ale się to nie opłaca z uwagi na łatwą dostępność o wiele wygodniejszych paliw: benzyny z ropy naftowej, LPG czy jak w niektórych krajach bioetanolu. Wszystko to bije gaz generatorowy na głowę pod względem jakości i wygody użycia.

Natomiast gaz generatorowy wygrywa ceną: może być o wiele, wiele tańszy od konwencjonalnych paliw. Są miejsca na świecie, gdzie jest potąd biomasy praktycznie za darmo a benzyna swoje kosztuje i ponadto bywa trudno dostępna.

Gdzie współcześnie stosuje się zgazowanie węgla i drewna

Obecnie – poza nielicznymi wyjątkami takimi jak działalność AllPowerLabs w USA – zgazowanie w małych urządzeniach nie znajduje poważnych zastosowań komercyjnych. Owszem, jest grono ludzi-zapaleńców, którzy cisną 40-letnimi jeepami zasilanymi gazem generatorowym po bezdrożach Alabamy. Najwięcej amatorów zgazowania jest w USA. Czasem trafi się ktoś z Niemiec. W Polsce jest to totalna nisza.

Paliwo do silników spalinowych

Jest grupa zapaleńców, którzy nawet na co dzień używają samochodów zasilanych gazem generatorowym. Znaleźć ich można głównie w USA. Nie to, żeby nie było ich stać na benzynę. Jedni widzą to jako element niezależności od cywilizacji. Inni – jako wykorzystanie energii odnawialnej z biomasy w miejsce paliw z ropy naftowej.

Biochar i inne carbon-negative trendy

Była mowa o zgazowaniu węgla drzewnego – a można też na odwrót: wykorzystać części lotne biomasy a z węgla drzewnego zrobić nawóz. Nazywa się to biochar i bywa łączone z nowoczesnymi piecami kuchennymi, które wypalają części lotne biomasy a pozostawiają węgiel drzewny. Choć oczywiście można wyprodukować węgiel drzewny specjalnie dla celu użyźnienia ziemi.

To jest uber-ekologia: jedna z niewielu opcji bycia carbon-negative czyli ujemnej emisji dwutlenku węgla. Węgiel drzewny zakopany w ziemi nie wraca do powietrza ani nie rozkłada się a więc jest składowany w ziemi na trwałe.

Nowoczesne kotły i piece

Dawno już zauważono, że przeróbka paliwa stałego na gaz i ostateczne spalanie tego w formie gazowej daje dalece lepsze efekty jakościowe niż standardowe podejście, w którym jednoetapowo spalają się jednocześnie gazy i część stała paliwa. Dlatego różnych form zgazowania można się doszukiwać w większości nowoczesnych pieców i kotłów na węgiel i drewno.

Ciągle jest tu olbrzymie pole do rozwoju, ale nie jest to bułka z masłem. Im bardziej pójść w kierunku faktycznego wydzielenia w urządzeniu gazogeneratora i palnika, tym lepsze efekty da się osiągnąć, ale i tym bardziej komplikuje się sterowanie takim urządzeniem. Spalanie gazu musi być stale kontrolowane aby było bezpieczne (np. by nie zgasł płomień – a w przypadku gazu generatorowego, o słabej i co gorsza ciągle zmiennej jakości, łatwo o różne takie problemy).

Źródła wiedzy o zgazowaniu

Podstawy zgazowania wyjaśnia Jim Mason, szef All Power Labs, w poniższym trzyczęściowym filmie (po angielsku).