Stufette a biomassa e biochar

[Sulzer1]

Avendo le prove sarebbe un bello smacco per chi ha omologato il brevetto.... con lo stesso principio voleva fare un motore a reazione....

 

[broker]

Una domanda:
Ho letto da qualche parte che il bruciatore che stiamo discutendo (intendo il principio Lucia stowe)è in realtà un mini-termovalorizzatore date le alte temperature ,con conseguente emissione di nanopolveri (ricordo molto più pericolose del fuoco aperto normale) e la cosa mi è sembrata un poco esagerata ma volevo un parere qui perché in quel caso non ci sarebbero modi per trattarle se non costosissimi accorgimenti che sono impensabili per un apparato casalingo...

 

[tuttologo70]

E' facilmente provabile attraverso un video dello stesso inventore The LuciaStove as a Gas Producer. 4/22/09 - YouTube
Al time frame di 1' e 30'' l'inventore mette nuovo pellet all'interno della lucia stove se quest'ultima fosse davvero un gassificatore downdraft avremmo una reazione diversa da quello che accade successivamente. L'inventore estrae il gas , peraltro molto sporco, per bruciarlo con scarso successo. Questa stufetta è chiaramente un updraft, una fiamma tappo non riesce a contenere la forza della pressione esercitata dai gas e proprio in questo video ne abbiamo la conferma. Il TAR prodotto viene letteralmente espulso attraverso la bocca principale. Ripeto con un gassificatore a bocca aperta non è possibile applicare il design downdraft. La reazione che riesce ad ottenere è particolare ma non imputabile ad un gassificatore downdraft.

Assolutamente impossibile!!
Ad un buon termovalorizzatore occorrono temperature superiori ai 1200 °C e il solo metodo applicabile è l'utilizzo del plasma.
La lucia stove a queste temperature fonderebbe immediatamente essendo realizzata con semplice alluminio..

A mio avviso il brevetto non è coerente con la reazione .. è molto probabile che l'inventore sappia il vero meccanismo che innesca la reazione ma per motivi di brevetti già registrati abbia optato per questa soluzione o fors'anche linventore è convinto che la reazione che lui ottiene sia imputabile al downdraft ma cosi di fatto non è..

 

[broker]

era quello che pensavo infatti , anche se io quando ho realizzato il mio avevo usato delle rivette in alluminio che si sono fuse alla prima prova pratica ed ho dovuto usare successivamente del bulloni in acciaio o ferro sapendo che l'alluminio fonde a 800° penso che cmq sia nello standard .Ho anche letto che la temperatura massima del bruciatore così concepito è di 1200° alla fiamma
grazie per la celere risposta tuttologo70

ps: per la costruzione ho usato due tubi di acciaio per le stufe ed ho chiuso con dei fondi di batattolo acciaioso ecco il motivo delle rivette/bulloni

 

[Sulzer1]

Argh, qui di nani c'è solo Brunetta. Il processo di combustione avviene comunque dopo la vaporizzazione della parte volatile della biomassa che non contiene o contiene pochissimi solidi e di conseguenza non produce polveri. Tuttologo afferma che procedendo nel processo di combustione brucia anche il char formatosi durante la fase di combustione ( ammetto di non aver osservato attentamente le vostre stufe) . Se questa fase avviene comunque in presenza del tappo di fiamma è probabile che si verifichi una gassificazione in atmosfera povera di O2 con la produzione di CO che uscendo dagli ugelli e mescolandosi con l'aria proseguirà il processo. E' una reazione altamente endotermica e raggiunge temperature superiori ai 1.200 gradi, sopratutto se non strappa particelle di char trascinandole nel flusso ( dipende dalla velocità dei gas) non produce polveri o ne produce pochissime tanto quanto bruciasse metano.

 

[tuttologo70]

Semplicemente per produrre syngas pulito occorre tar e temperatura (cracking termico).. il tar viene ottenuto attraverso la gassificazione con l'utilizzo di poca aria (primaria). La temperatura è data dall'area della combustione e della riduzione (charcoal) medesima e l'aria insufflata (secondaria) attraverso ugelli particolari prolunga lo stazionamento del tar a contatto con il calore e il charcoal, viene cosi ottenuto un syngas pulito che risalendo dalle pareti interne del primo cilindro si miscela con l'aria secondaria generando una bella fiamma blu. Aumentando la quantità di pellet e quindi di tar il gassificatore và in crash come accade nel video "the lucia stove as a gas producer", il tar espande cosi velocemente che non ha piu' il tempo di interagire con l'area della combustione e quindi di purificarsi ed esce sporco o comunemente chiamato "raw syngas" bruciando di un giallo/arancione data l'eccessiva presenza di particelle di carbonio e monossido di carbonio non bruciato per mancanza di aria secondaria. Nessuna magia da parte dell'inventore della lucia stove..

 

[broker]

Ciao Sulzer1:
Anche se produce pochissime polveri se la temperatura arriva o supera i 1200 gradi queste sono ridotte a nano-polveri che una volta inalate non vanno più via dal'organismo e si accumulano ,se usi l'aggeggio per anni alla fine qualcosa di cattivo viene fuori ,è il problema dei termovalorizzatori appunto. Ora con tutto quello che inaliamo nella vita di tutti i giorni potrebbe essere una concausa minima ma cmq è da tenere presente secondo me ,la difficoltà è che è difficile misurarle se non con attrezzature molto sofisticate e quindi ci sembra che siano innocue perché non le vediamo nè le misuriamo ma ci sono .
Queste considerazioni non valgono solo per l'oggetto della discussione naturalmente ma per tutto quello che è insito nella vita di tutti i giorni vernici,smog e gas di scarico compresi specie se si abita in città il "quantum" incida sulla salute è tutt'altro problema su cui si discute da anni ormai.
Quindi anche per questo uno scarico esterno "possibilmente anche due uno per i fumi ed un altro per l'aria della combustione come sono ora tutte le stufe moderne" secondo me ci vuole se si vuole utilizzare il bruciatore come stufa interna.

 

[luca1]

Per TUTTOLOGO 70 : la produzione del biochar avviene nella 1° ora , se spegnessi l'estrattore fumi resterebbe circa il 50% del prodotto iniziale .

La combustione del carbone non avviene direttamente all'interno del tubo, ma dai fori superiori del bruciatore.

Sicuramente non è pirolisi ne gassificazione al 100 % , perchè alla fine gli ultimi 2 minuti avviene la combustione del carbone direttamente dal braciere .

Se fosse una stufa a pellet tradizionale , ci sarebbe gia la parete esterna nero fumo .

 

[marcober]

Lucas..ma il tuo "bruciatore" si puo alimentare in continuo?
Si potrebbe dire che si trata di un bruciatore a "bassa turbolenza" e che quindi comporta fumi con meno polveri? questo perchè quando vi è una fiamma turbolenta, è piu gassificatore..e quando bruci il char vi è poca turbolenza?
In tal caso, oltre ad avere forse un rendimento un tantinello superiore..sarebbe una combustione con fumi meno inquinanti (e piu cenere in caldaia).
E' cosi?

 

[tuttologo70]

La pirolisi avviene in presenza di calore e assenza di aria.. la gassificazione avviene con il controllo diretto dell'aria primaria che serve per innescare il processo di combustione.. noi siamo nati nell'era della combustione , dobbiamo consumare tutta la materia per ottenere energia e generarte quantità incredibili di CO2..ed è quindi improbabile per la nostra mente pensare in altro modo.. cè ancora tanto da studiare sulla combustione e sulle reazioni ad essa connesse e probabilmente prossimamente ne vedremo delle belle..

 

[broker]

solo il bruciatore (senza ventola o con pochissima ventola) non fà ceneri ma solo char( carbonella) se metti una ventola molto potente allora può darsi che la faccia ma solo per l'effetto che il vento solleva il carbone più oltre cè anche il caso che spenga addirittura il bruciatore con conseguente fumo almeno questo è capitato a me .
Con la ventola si ha una combustione più efficiente e meno carbone in ogni caso bisogna adattare bene il tipo di ventola se si vuole metterla il mio funziona benissimo senza

 

[luca1]

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

(1) Si ,ma brucerebbe in modo diverso , come è gia stato detto .

(2) Durante la combustione , non faccio nessuna regolazione a l'aria primaria e secondaria , se aumento o diminuisco i giri del ventilatore fa un po di fumo ,
potrei quasi raddoppiare o dimezzare la durata dell' intero processo , diminuendo e aumentando cosi la potenza , ma non sarrebbe più cosi pulita.

(3) La cenere è stata pesata : 5 gr su 1kg di pellet abete , e rimane quasi tutta dentro il braciere , nelle stufe tradizionali invece oltre a cadere nel cassetto va nello scambiatore di calore e nel giro fumi , ovviamente per mantenere il braciere pulito e i valori stechiometrici ok devono aumentare la velocita dell' aria comburente.

Invece lavorando a cicli , il problema cenere e la pulizia del braciere non c'è

 

[tuttologo70]

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

poca aria=gassificazione e formazione di carbonella

molta aria=combustione standard e formazione di ceneri

dipende da cosa si cerca di realizzare

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

il problema delle stufe a pellet è l'aspiratore che alla fine fà si che il braciere erutti come un vulcano, le soluzioni al riguardo sono varie ma occorre mettere mano al braciere...

cosa significa lavorare a cicli?

 

[Sulzer1]

Per Broker
nella chimica che conosco esistono reazioni in cui le nanopolveri non hanno spazio. Alla temperatura di 1200° secondo Boudouard il carbonio libero ( le particelle carboniose ) in presenza di CO2 e in assenza di O2 si trasformano in CO combustibile e disponibile per alimentare la reazione appena aumenta il tenore di osssidante. Temo che l'applicazione di una teoria complessa che riguarda la combustione di rifiuti contenenti metalli e elementi incombustibili come la generalità degli inceneritori, sia inopportuna e fuorviante quando si parla di piccole macchine alimentate a biomassa.

 

[broker]

speriamo che sia così Sulzer1 te dici che tutto viene distrutto io ho letto altri pareri ma cmq , qui in effetti non è l'apparato che è in questione ma quello che ci metti dentro secondo il tuo punto di vista se ho capito bene

 

[marcober]

Borker..guarda che Sulzer ti ha detto una cosa diversa..che qui si parla di gassificazione o combustione di biomassa..se ci sono metalli o incombustibili..si parla di inceneritori..e quindi sei marcatamente fuori tema..il messaggio era chiaro nella sua eleganza..

 

[luca1]

cosa significa lavorare a cicli?

caricare il bruciatore una volta sola , senza aggiungere pellet durante la combustione .


(citazione )poca aria=gassificazione e formazione di carbonella

molta aria=combustione standard e formazione di ceneri

Non sono daccordo sulla seconda , perchè dipende dalla costruzione del bruciatore : chiudendo l'aria primaria avrai comunque gassificazione quindi carbonella

 

[tuttologo70]

Ma viene fatta combustione o gassificazione? Se non aggiungi pellet alla fine lastufa si spegne ma se metti del nuovo pellet sul residuo del vecchio tutto cambia.. ovviamente se usi la gassificazione..

Ovvio che se chiudi l'aria primaria hai gassificazione e non combustione...

 

[Sulzer1]

Marcober , ha interpretato perfettamente il mio intervento. Tutti coloro che parlano di nanopolveri in questo momento, compresi i demagoghi che dovrebbero appartenere al mondo scientifico, non si sono presi la briga di confrontare le analisi chimiche dei prodotti della combustione delle biomasse con le analisi della combustione dei rifiuti e dei combustibili di origine fossile.
Il problema più grande dei fumi originati da combustibili non derivanti da biomassa, per quanto riguarda la produzione di polveri ,sono il contenuto in metalli pesanti ( gli alcalini contano meno ) e lo zolfo. Questi elementi hanno una importanza fondamentale , anche se la loro presenza è in tracce , perché fungono da nuclei di aggregazione per le molecole di carbonio, formando con esse composti difficilmente distruggibili anche ad alta temperatura. La vera motivazione della formazione del nano particolato anche e sopratutto in presenza di FAP è proprio questa.Tanto che nel passato le epidemie inspiegabili più virulente di malattie poi attribuite alle nanopolveri si sono sviluppate attorno a fonderie di metalli speciali altofondenti. Rapallo, Bologna, Valenza, Chiavari, Milano ecc.
Quando avviene la combustione di biomasse solide o liquide questo problema è pressoché inesistente , proprio perchè nelle biomasse, per la loro natura, non si riscontrano apprezzabili quantità degli elementi che provocano l'aggregazione degli atomi di carbonio....
Se ( vado a occhio perchè a memoria bisognerebbe ricordarsi le poesie e non i diagrammi) avessi un gas ricchissimo di CO a 1.200 C° e di colpo lo raffreddassi a 200°, invece di bruciarlo, potresti riscontrare delle nanopolveri nel flusso composte da nanocristalli di grafite ( la composizione chimica è la stessa dei diamanti) nella tua stufetta Broker puoi ballare e cantare ma questa condizione non la riuscirai mai a determinare.
Sono condizioni da altoforno o da Fisher-Tropfsh ed infatti nell'uno e nell'altro caso vengono approntati gli opportuni accorgimenti per sfruttarne i vantaggi e non subirne i danni....

Per quanto riguarda le affermazioni di Luca1
La carbonella non può essere pirolizzata ma può essere gassificata C+ ½ O2 ? CO + ?H Combustione parziale , sarà sempre un gas pulito , regolando la velocità del flusso non si trascinerà cenere e non si immetteranno polveri in atmosfera, l'energia termica sviluppata ?H alimenterà la reazione e sarà comunque calore ....la stufetta serve a produrre calore , o no?

 

[tuttologo70]

Arrivare a 1200°C significa avere una stufa con ottimi materiali refrattari e un syngas pulito e dubito che qualcuno abbia un gassificatore con queste caratteristiche. Relativamente alla gassificazione della carbonella o charcoal la puoi fare con ossigeno molecolare O2 ma il problema è la diluizione con l'N2 presente al 78% nell'aria pertanto otterrai un gas a basso potere calorifico.. tutto cambia se usi il vapore e quindi produzione di gas di acqua C+H2O=CO+H2.