Stufette a biomassa e biochar

[Sulzer1]

X AndreaMatt, cerco di spiegare in maniera più semplice . Il catrame (definiamolo genericamente così) per bruciare completamente necessita come tutti i conbustibili liquidi di tre condizioni fondamentali :
1) temperatura di accensione " flash point "
2) quantità di ossigeno atmosferico " comburente "
3) grado di miscelazione tra ossigeno e catrame

Nella Lucia grazie al bruciatore superiore , quando la stufa è in temperatura , si verificano tutte le 3 condizioni . La conseguenza è che i catrami bruciano efficientemente e i gas residui che lambiscono la pentola "fredda" non contengono materiali condensabili da depositare sulla superficie esterna della stessa .
In una stufa meno effficiente la combustione dei tar avviene parzialmente e una parte può depositarsi sulla pentola fredda per condensazione.
Nella realtà potrebbe in parte trattarsi di nerofumo " black carbon " dovuto al fatto che non è efficiente la pirolisi e si tratta di una combustione con asportazione di particelle di carbonio solido dalla biomassa oppure di formazione di "soot" nerofumo prodotto dalla parziale combustione dei gas ma così invece di semplificarti la spiegazione te la complico per cui non considerare questa ultima parte

[AndreaMatt]

Grazie Sulzer1, la tua spiegazione è chiara.
Aggiungo un'altra domanda per continuare ad importunarti: il "catrame" bruciato completamente che tipo di emissioni produce?

Nella sostanza vorrei capire quanto questa stufa (priva di canna fumaria) può inquinare l'aria di un locale ben areato come il mio garage. Purtroppo la documentazione che ho trovato in giro sulla gassificazione e sulla pirolisi spesso si contraddice, mi servirebbe un testo digitale affidabile. Qualcuno mi sa dire con chiarezza di cosa è composto il gas prodotto nella gassificazione e il gas prodotto nella pirolisi?

[Sulzer1]

A stima direi che se la combustione è efficiente i gas di risulta sono molto simili a quelli prodotti da un fornello a petrolio di tanti anni fa . Il petrolio ( era il nome commerciale per una frazione intermedia tra benzina e kerosene ) veniva pressurizzato con una pompetta manuale e se il combustore era efficiente non si sentivano odori nonostante il combustibile avesse un proprio odore molto forte. Il risultato è che in ambiente chiuso avrai comunque una progressiva diminuzione del tenore di O2 nell'atmosfera che respiri, un aumento della CO2 , la presenza di CO ( non esiste una combustione così perfetta da eliminare completamente il monossido di carbonio senza catalizzatori ,sui sommergibili nucleari per permettere di fumare ai marinai prima di proibire definitivamente il fumo, passavano l'aria attraverso un catalizzatore) Io consiglierei di utilizzare una cappa aspirante comunque oppure sperimentare all'aperto o tenere la serranda del garage aperta.......
Ah, anche NOx , un po' di NOx non mancheranno di sicuro ....

[giovanni1967]

buonasera a tutti,e da più di una sett che leggo tutti i vari argomenti e devo dire molto interessanti, sopratutto per quanto riguarda la costruzione della lucia, io avevo già fatto una elsa e funziona discretamente, ma vedendo la lucia mi voglio cimentare a costruirne una, in quanto vedo che a occhio e molto superiore e più efficente ,appogiandomi alle vostre argomentazioni ed esperienze.e chiedo ai più esperti in materia di combustione, una buona combustione nn dovrebbe avere la fiamma il più possibile azzurra?
saluti a tutti.

[Il Crucco]

"una buona combustione nn dovrebbe avere la fiamma il più possibile azzurra?"

No

Il colore e solo un indicatore per calore ed per la presenza di determinati composti chimici. Quali di questi siano desiderati e anche in quale punto del specifico processo di combustione cambia con il proposito della singola applicazione.

Nel caso specifico della Lucia una fiamma azzurra indica la mancanza di catrame e che il "gasificatore" interno produce gas pulito. Secondo me questo avviene se la si carica con carbonella. Se ci metti sostanze che hanno ancora delle componenti volatili la fiamma non sara mai azzurra ma non te ne frega neanche molto. Anzi. Se la combustione e "buona" quei catrami producono molto calore e quello ti serve proprio li dove vedi il giallo.

Quello che conta, e che la Lucia con l´aiuto di Fibonacci riesce ad ottenere una combustione completa. Anche qui e stato riferito, che il fondo delle pentole che stanno soppra la fiamma e pulito.

Frank

[giovanni1967]

salve frank, si molto chiaro.
io devo costruire una lucia, tante cose le o capite rubacchiando con gli occhi sui vari filmati della lucia, ma quello che mi e più complicato capire, sono le dimensioni, cioè altezza e larghezza della camera di combustione, è sopratutto quanti centimetri devono esserci fra i due tubi.
se qualcuno mi darebbe le misure in base a quello che anno già realizato e provato, gli sarei molto grato.
grazie,

giovanni

[BUONFERRO]

io la stufa lucia la sto' facendo fare al tornio in alluminio se a qualcuno interessa, poi forse in acciaio il solo fornello.
se me la fanno questa settimana poi ti dico quanto costa se ne vuoi 1 uguale,magari prima la provo io

[doppiorino]

Ciao
sono interessato alla stufa lucia, appena è pronta fammi sapere caratteristiche e costi per favore.
Grazie

[finalel]

La stufa Elsa per i Paesi in via di sviluppo (NON USARE LAMIERA ZINCATA!!)

salve a tutti,
su youtube c'è un video che presenta la stufa "elsa"
La stufa Elsa per i Paesi in via di sviluppo (NON USARE LAMIERA ZINCATA!!) - YouTube
ma dice che non bisogna usare lamiera zincata, senza precisarne il perchè;
qualcuno lo sa?

ps: ho realizzato una specie di elsa, nel senso che è un tubo dotato di immissione di aria primaria regolabile dal fondo e aria secondaria immessa con corona di fori tangentalizzati al bordo superiore, indi camino aggiunto realizzato con barattolo di sezione dimezzata rispetto alla base, attorno un "cappotto" tubo più ampio (foderato all'interno con carta cuki) che contiene la perdira di infrarossi lateralmente, il tutto alimentato con cippato secco di biomasse da potatura.
parte con fiamma regolare "arrotolata" e poi dopo un certo tempo si spegne la fiamma ed inizia una emissione intensa di fumo (profumato di legno), lascio andare a termine il fumo quindi svuoto il tubone e subito spruzzo con acqua il contenuto,
ha prodotto veramente del carbone! oltre che un bel pò di calore.

[lino49]

salve a tutti,
su youtube c'è un video che presenta la stufa "elsa"
La stufa Elsa per i Paesi in via di sviluppo (NON USARE LAMIERA ZINCATA!!) - YouTube
ma dice che non bisogna usare lamiera zincata, senza precisarne il perchè;
qualcuno lo sa?

Perche' la temperatura di fusione dello zinco si aggira intorno ai 419°C, e i gas di pirolisi in combustione superano quella temperatura,di conseguenza lo zinco fonderebbe.

[finalel]

grazie della risposta

dunque, al massimo si arrugginisce, per me l'importante è che la cosa non costituisca pericolo.
le scatole che ho usato sono dei barattoli di composta varia e quindi non so se sono zincate, però ho visto che si sono arrugginite ben bene.
ho usato lamiera zincata che avevo lì solo per il colletto di raccordo tra il fornello e il camino e anche per il cappotto esterno.

[zincocarbone]

Salve a tutti, ho letto gran parte di questa (lunga) discussione perché sono molto interessato all'argomento, ed alla fine ho deciso di iscrivermi al forum.
La mia idea è di realizzare (impresa non proprio semplice) una stufa per uso domestico che funzioni con il principio dei vari pirolizzatori di cui si è parlato in precedenza.
Al momento ho fatto questo prototipo di bruciatore:
https://www.youtube.com/watch?v=Nmv6E5nwdvs
Più che altro per sperimentare di persona le potenzialità del principio di funzionamento, e devo dire che di calore ne produce in quantità, nonostante l'abbia caricato con prodotti analoghi a quelli per terra visibili nel video...cioè foglie umide e rametti idem.
Con materiale secco però va molto meglio, anche come accensione che con il combustibile umido è stata piuttosto difficoltosa, inoltre produce anche molto più gas (col secco fa una bella fiamma di quasi 20 cm sopra e sotto si vede anche la carbonella formarsi).
Ora penso di realizzarne uno un po' più grande, con materiali decisamente più robusti dei barattoli, se a qualcuno interessa posso anche documentare il lavoro nelle varie fasi.

[doppiorino]

Scusatemi; ma è possibile che queste stufe non siano in commercio???

[Sulzer1]

Abbi pazienza ma a me il filmato che hai postato da l'impressione di vedere in funzione una forgia da fabbro a tiraggio forzato. Non riesco a identificare il tappo di fiamma, non vedo il ritorno in camera di pirolisi dei gas combusti. In compenso è ben ben evidente un flusso di particelle incandescenti proiettato al di sopra del dispositivo, come se il getto dei gas roventi invece di rientrare verso la biomassa da pirolizzare fosse spinto con forza verso l'alto.
Sei sicuro che la tua costruzione funzioni secondo il principio che enunci ?

[zincocarbone]

Mah, dal video non si vede bene ma il funzionamento, almeno in maniera parziale c'è.
Proverò a fare un altro filmato riprendendo più da vicino o con lo zoom, la formazione di gas c'è e si vede bene dal vivo, almeno fino a 3/4 del video, verso la fine brucia solo la carbonella residua.

Ecco un altro video, l'ho fatto col buio e più da vicino.
Bruciatore wood gas #2 - YouTube
La velocità della ventola è rimasta pressoché costante durante tutta la combustione, tranne all'inizio che era al minimo altrimenti la combustione "tradizionale" per accenderlo si spegneva.
Dopo la fase di accensione, più o meno al minuto 1.22 si vede che comincia a bruciare il gas e non più il combustibile sotto, in questo caso composto da gusci di arachidi secche e qualche stecco un pò meno secco.
Al minuto 3.00 circa si vede il tappo di fiamma completo, poi verso la fine si vede anche che esaurita la gassificazione si incendia il materiale residuo sotto.
Poi non so, magari sono io che ho capito male come dovrebbero funzionare questi bruciatori, ma a me non sembra affatto un fuoco da combustione diretta di legna, neppure sovralimentata brucia così.
Tra l'altro la ventilazione forzata passa tutta al di fuori del bruciatore, che è in una camera proprio separata ed esce praticamente tutta dai fori dove esce anche il gas.
Appena possibile metto anche qualche foto di come è realizzato dentro, così si capisce meglio.

[Sulzer1]

E' vero , in questo filmato il funzionamento sembra molto più corrispondente alla teoria anche se la barriera vera e propria con l'ombrello rivolto verso il basso la distinguo appieno solo dopo il quarto minuto di ripresa.

[lino49]

Devi proporzionare nel modo corretto l'intercapedine (condotto) aria,e' la velocita' di questa infatti che determina l'aspirazione dei gas dalla zona inferiore,innescando il classico effetto Venturi.

[zincocarbone]

Si, è vero, infatti con vari prototipi realizzati con barattoli esterni di differenti diametri il funzionamente è a volte totalmente differente, anche utilizzando lo stesso barattolo interno.
Ora sto lavorando a un prototipo molto più grande, realizzato in una vecchia stufa a legna che si prestava bene per via che è alta e stretta ed ha una buona piastra in ghisa nella parte superiore.
Sto facendo anche foto del tutto, appena ho fatto qualche test pubblico tutto perché magari interessa anche ad altri l'idea.

[BUONFERRO]

Salve,la stufa lucia che ho riprodotto ,causa lavori di tornio, mi è costata 650 € o più non ricordo esattamente perchè è il 1° prototipo,
bisogna sviluppare i disegni in cad(uno studio di cad mi aveva chiesto 900 € solo per quelli)2, 3 mesi per arrivare a progettare le misure e proporzioni dei vari fornelli e tubi (più vanno sommate barre filettate e dadi) prezzo dei tubi in acciaio da 0,6 e 1 mm spessore.
SE dovessi considerare tutto non basterebbero 1000 € a stufa ma visto che ormai so' come si fa, ho i disegni,tornire l'alluminio e non l acciaio costa molto meno(la metà) e non è compreso il ventilatore 220 v con potenziometro ,lo potrei far fare per 600 € se qualcuno lo vuole.

P.S. ho usato l effetto camino con una kelly kettler o un tubo della stufa sulla lucia per farla funzionare senza ventilatore sotto ma il mio modello è alto 60 cm ed a metà smette di bruciare per cui un ventilatore regolabile è indispensabile per far pirolizzare tutto il pellet.
buon natale

[andreapir]

La Pirolisi produce monossido di carbonio ?

Salve, volevo sapere se il fornello pirolitico può essere usato anche al chiuso ( in casa ) e se produce il monossido di carbonio in quantità tale da essere nocivo per la salute. Per fornello intendo anche quello fatto utilizzando semplici barattoli seguendo le info che si trovano sul sito fuocoperfetto. ( Istruzioni e tutorial ). Grazie

[impazzitoinvolo]

*** Citazione integrale rimossa. Violazione art.3 del regolamento del forum. nll ***

@ Giovanni: Se stai parlando della lucia stove di Nathaniel dovresti magari sentire lui stesso, di solito è molto disponibile. Cercalo dal suo sito o dalla messaggistica in youtube. A me ha risposto diverse volte e in tempi brevi.

Al resto del forum, vi seguo da un pò, la discussione è davvero interessante. Io ne ho prodotti un paio di stufette/fornellini di diverse dimensioni e forme. Ci darò una bella occhiata al resto della discussione per farmi una panoramica e poi se sarà di utilità darò anche io il mio contributo.
Saluti a tutti!

[dacar]

*** Citazione integrale rimossa. Violazione art.3 del regolamento del forum. nll ***

Questi microgassificatori fanno una combustione molto più pulita di quella tradizionale ma sconsiglio di accenderli in luoghi chiusi, c'è e ci sarà sempre una parte di incombusti che vanno nell'aria quindi meglio evitare, anche se una piccola Elsa (potenza<1kW), tenuta accesa per mezz'ora in una stanza arieggiata di sicuro non crea problemi e rimane al di sotto dei limiti di legge. Prove che abbiamo fatto su un nuovo prototipo dicono che le sue emissioni sono inferiori a quelle di una sigaretta accesa in una stanza. Chiaro che con bruciatori più grandi le cose cambiano e gli incombusti emessi diventano rilevanti..

[adelchi]

*** Citazione integrale rimossa. Violazione art.3 del regolamento del forum. Inoltre il messaggio citato è stato oggetto di moderazione. nll ***

Ciao.
Ho seguito i tuoi post, e le domande inteligenti che fai agli esperti e ai non esperti.
Apprezzo anche le tue finalità "concrete" che vorrebbero arrivare alla produzione di "cose" utilizzabili per riscaldamento, o per cucinare...
Ok... Io ho buone esperienze in meccanica (lavorazione metalli) e conoscenze pratiche e teoriche sufficienti.
Intendo iniziare al più presto sperimentazioni diversificate su :
1) stufette, o,bracieri, a fiamma libera, di piccole dimensioni.
2) stufe con canna di scarico fumi, piccole e medie.
3) fornelli per cucinare.
Ciao.
Se ci sei ancora, dammi un segno di vita...

Sei sicuro che la tua costruzione funzioni secondo il principio che enunci ?

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Credo che tu stai equivocando.
Il prototipo di ZINCOCARBONE non è una stufa a pirolisi, almeno non nel senso classico.
Ma bansì una stufa a gassificazione, che possiamo dire una variante della pirolisi.
In questa variante la ventola soffia sia dentro la corona di fori in basso, alimentando la combustione, sia dentro la corona di fori superiore che alimenta la fiamma.
Le scintille che vedi sparate su, sono dovute ai pezzetti che l'amico aggiungeva man mano. Cosa assurda e da non fare, perchè una volta accesa, la stufetta va lasciata in santa pace.

Quest Prove che abbiamo fatto su un nuovo prototipo dicono che le sue emissioni sono inferiori a quelle di una sigaretta accesa in una stanza. Chiaro che con bruciatori più grandi le cose cambiano e gli incombusti emessi diventano rilevanti..

_____________________

Come avete fatto le misurazioni dei gas incombusti ?

Gli equivoci non finiscono mai...

D: Dove vai ?
R: Son cipolle.
D: E cosa vendi ?
R: Vado a Siena.

E' quello che sta capitando nel forum.
C'è chi fa domande sul processo di pirolisi, e ottiene risposte centrate sulla gassificazione. E viceversa.
Specialmente chi ha fatto prototipi funzionanti in gassificazione si trova ad esser scoraggiato da "esperti" che pensano in pirolisi.
Stiamo lavorando su gassificazione.
Pensiamo in gassificazione, facciamo prototipi e scambi in gassificazione.
Progettiamo stufe (e altro) funzionanti in gassificazione.
Altrimenti c'è il caos e poi lo scoraggiamento.

Scusatemi; ma è possibile che queste stufe non siano in commercio???

________________________

Io ho tutta l'intenzione di farlo! ! !

Accettansi auguri e scambi culturali....

[broker]

salve sono nuovo del forum ma vi ho letto spesso ed ho anche provato a costruire una stufa/gassificatore , anche più di una per le verità e funzionano tutte bene ma naturalmente con rendimenti diversi appunto per la diversa costruzione vorrei sapere se ci sono dei parametri ideali per la costruzione delle stesse , tipo un coefficiente fisso tra il cilindro interno e quello esterno , la proporzione (nel caso senza ventola) della lunghezza dell'uno rispetto all'altro e così via .
Ho notato che uno dei miei prototipi non fa fumo allo spegnimento (se lasciato stare) ma solo all'accensione come dovrebbe .
Nel caso ho anche notato che a parità di dimensioni del bruciatore interno il gassificatore che ha più dato performances è quello che ha il cilindro esterno più lungo ed anche che praticamente non rimaneva nulla del legno che era servito per caricarlo nemmeno la carbonella per intenderci o meglio pochissima
grazie per la risposta

[adelchi]

Siamo parecchio distanti, purtroppo.
Ma il problema maggiore, a quanto pare, è che questo blog sia morto.
Azzardo una diagnosi : Manca il passaggio dai prototipi sperimentali a prodotti commrciabili.

Note di Moderazione: nll Questo non è un blog, ma un forum. Cerca in rete e ne scoprirai le differenze. Questa discussione (né blog, né forum, ma è una parte del forum) è tenuta attiva da voi utenti: finché c'è interesse, qualcuno ci scrive. Quando ha esaurito la sua funzione di scambio d'informazioni, non è detto che non interessi a nessuno, significa solo che nessuno ha novità da aggiungere, ma molti potrebbero essere ancora interessati a leggere

[broker]

ciao adelchi :
No le stufe a pirolisi già esistono solo che solo in alcuni casi vengono definite appunto pirolitiche, basta guardare i rendimenti delle ultime stufe sia a biomassa che pellet che superano il 90% e te ne accorgi anche guardando bene il funzionamento ,solo che costano tantissimo e cmq. richiedono uno sfiato (canna esterna) che è effettivamente indispensabile per evitare incidenti a mio modesto parere

il nostro obbiettivo sarebbe o dovrebbe essere. di potersi costruire la propria stufetta con pochi soldi ed abbastanza facilmente utilizzabile senza dover pagare fino ad 8.000 euro o più per una stufa di quelle in commercio

[adelchi]

Condivido.
Credo, come te, che si possa fare un riscaldamento fai-da-te con semplici stufette.
Tra circa un mese potrò disporre di uno spazio ove fare prototipi.
Farò stufette a camera semplice, poichè ritengo inutili quelle a doppia camera.Infatti la combustione avviene non esattamente come pirolisi "classica" ma per gassificazione. In cui l'ossigeno funge e lavora...Non è affatto assente.
Quel che farò, tenuto conto di esperienze precedenti (mi sono letto una catasta di post precedenti) è un cilindro diametro mm120 e altezza il doppio, mm240.
Poi gli opportuni taglietti lunghi 40 mm sul bordo alto del tubo, distanti 15 mm e stortati con una pinza, in modo da dare un'entrata tangenziale all'aria di combustione.
Importante poi mettere una cappetta che riduca l'uscita fumi a diametro mm.80...E sopra un tubo ovviamente da 80 lungo mm500-600 per dare tiraggio alla fiamma.
Il tiraggio della fiamma è importante, in quanto richiamerebbe aria dal di sotto della stufa che andrebbe ad alimentare la gassificazione del truciolato- cippato- pellet ecc...
Ovviamente si deve trovare un equilibrio tra sezione dell'aria comburente il gas e la sezione comburente il truciolato...Con delle prove...

[broker]

Ciao adelchi :
Non sono d'accordo sulla monocamera per il semplice motivo che la doppia camera se le proporzioni sono esatte NON produce fumo in fase di spegnimento mentre la monocamera ,tipo Elsa per intenderci, si e ,come ho scritto prima , ci si deve in ogni caso premunire con una canna fumaria esterna o in ambiente molto ventilato non per un inquinamento ma per il sequestro di ossigeno dovuto alla fiamma .
Questo almeno dalle mie personali esperienze

[adelchi]

Ciao broker !
1) Riguardo a bi-camera, interessante quanto mi dici sui fumi. Cosa da approfondire.
2) Riguardo al tubo di scarico, sono d'accordo in caso di utilizzo in ambienti chiusi.
La questione che ti vorrei porre a questo punto è :
Come fare lo scaricamento ceneri (biochar) e il caricamento cippato senza dover ribaltare la stufetta ?
Cosa che sarebbe semplice in una picola, del tipo uso all'aperto, senza canna fumaria. Mentre in una più grossa, con la canna fumaria, sarebbe gravoso e scocciante non poco...Anche perchè si dovrebbe lasciar raffreddare il tutto prima di metterci le mani

Per broker...
Dimenticavo il punto 3...
3) Riguardo al consumo di ossigeno del locale al chiuso, troverei opportuno provvedere ad un prelievo dell'aria esterna tramite un tubo che dall'esterno arrivi alla stufetta...Come già si può fare con le stufe a pellet...E in tal caso sarebbe utile avere la doppia camera.

[broker]

Ciao broker !
2) Riguardo al tubo di scarico, sono d'accordo in caso di utilizzo in ambienti chiusi.
La questione che ti vorrei porre a questo punto è :
Come fare lo scaricamento ceneri (biochar) e il caricamento cippato senza dover ribaltare la stufetta ?
Cosa che sarebbe semplice in una picola, del tipo uso all'aperto, senza canna fumaria. Mentre in una più grossa, con la canna fumaria, sarebbe gravoso e scocciante non poco...Anche perchè si dovrebbe lasciar raffreddare il tutto prima di metterci le mani

Secondo me lo scaricamento si può tranquillamente fare a stufa spenta (come del resto in tutte le stufe a legna di mia conoscenza ) sia ribaltando ma anche attraverso sportelli creati ad hoc come nelle altre stufe a legna
Per l'alimentazione invece si può eseguire anche attraverso delle coclee sia dal di sopra ma anche con lo stesso sistema dei cassetti come per lo scarico .
Personalmente non vedo grosse differenze tra una stufa "normale" e questa per le operazioni che mi hai prospettato ma tieni presente che anche un "bruciatorino " da circa 12 cm di diametro e circa 30 di lunghezza del tubo interno ti manda in giro un bel po di calore quindi farli molto più grossi secondo me per un uso casalingo non conviene (una fiamma di 12 cm di diametro per una lunghezza di 30 o piu riscalda un ambiente medio , una stanza di circa 20 metri quadri ma anche piu grande,abbastanza in fretta e bene )

Per broker...

Dimenticavo il punto 3...
3) Riguardo al consumo di ossigeno del locale al chiuso, troverei opportuno provvedere ad un prelievo dell'aria esterna tramite un tubo che dall'esterno arrivi alla stufetta...Come già si può fare con le stufe a pellet...E in tal caso sarebbe utile avere la doppia camera.

Concordo utilizzare l'irragiamento attraverso un vetro termico o anche un sistema tipo termocamino sarebbe senz'altro più sicuro che una fiamma libera in mezzo alla stanza ma i caminetti esistono non bisogna inventarli



Ciao adelchi