Combustibil pentru lemn
Selecția Wikipedia școli 2007. Subiecte conexe: Mediu
Arderea lemnului este cea mai mare utilizare actuală a energiei derivate din biomasă. Lemnul poate fi folosit ca combustibil solid pentru gătit sau încălzire, sau ocazional pentru motoarele cu aburi.
Utilizarea lemnului ca sursă de combustibil pentru căldura din casă este la fel de veche ca civilizația însăși. Din punct de vedere istoric, utilizarea era limitată doar de distribuția tehnologiei necesare pentru a face scânteie. Căldura lemnului este încă obișnuit în toată lumea, deși a fost înlocuit în principal cu încălzire cu cărbune, petrol sau gaz natural. Încălzirea lemnului a fost identificată ca un pericol grav pentru sănătate în multe regiuni ale lumii.
Exemplele timpurii includ utilizarea căldurii lemnului în corturi. Au fost construite focuri pe sol, iar o gaură de fum în partea de sus a cortului a permis fumului să scape prin convecție.
În structurile permanente, s-au construit vetre - suprafețe de piatră sau alt material necombustibil pe care putea fi construit un foc. Fumul a scăpat printr-o gaură de fum din acoperiș.
Dezvoltarea coșului și a șemineului a permis o epuizare mai eficientă a fumului. Încălzitoarele sau sobele din zidărie au făcut un pas mai departe captând o mare parte din căldura focului și a evacuării într-o masă termică mare, devenind mult mai eficiente decât un șemineu singur.
Soba metalică a fost o dezvoltare tehnologică concomitentă cu revoluția industrială. Sobe erau fabricate sau construite piese de echipament care conțineau focul pe toate părțile și furnizau un mijloc de control al tirajului - cantitatea de aer permisă să ajungă la foc. Sobe au fost realizate dintr-o varietate de materiale. Fonta este printre cele mai frecvente. Piatra de sapun (talc), tigla si otel au fost toate folosite. Sobe metalice sunt adesea căptușite cu materiale refractare, cum ar fi cărămida, deoarece cea mai fierbinte parte a unui foc de ardere a lemnului va arde oțelul pe parcursul mai multor ani de utilizare.
Soba Franklin a fost dezvoltată în Statele Unite de către Benjamin Franklin. Mai mult un șemineu fabricat decât un aragaz, avea o față deschisă și un schimbător de căldură în spate, care a fost conceput pentru a extrage aerul din pivniță și a-l încălzi înainte de a-l elibera din părți. Schimbătorul de căldură nu a fost niciodată o caracteristică populară și a fost permis în versiunile ulterioare. Așa-numitele sobe „Franklin” sunt fabricate astăzi într-o mare varietate de stiluri, deși niciuna nu seamănă cu designul original.
Soba etanșă, inițial din oțel, permitea un control mai mare al arderii, fiind mai bine montată decât alte sobe ale zilei. Sobe etanșe au devenit comune în secolul al XIX-lea.
Conținut energetic
„Conținutul caloric” (ardere cu conținut energetic) al lemnului de foc depinde în principal de cât de uscat este. Lemnul „verde” este de aproximativ 10 MJ/kg (megajuli pe kilogram), lemnul condimentat în aer aproximativ 16 MJ/kg, în timp ce lemnul uscat la cuptor este de aproximativ 19 până la 20 MJ/kg. Conținutul de căldură potențial pe kilogram de lemn este aproximativ egal pentru toate soiurile de lemn.
Cu toate acestea, potențialul de încălzire al lemnului de foc pe metru cub sau pe butuc variază foarte mult, în funcție de specia de copac din care este tăiat lemnul și, prin urmare, de densitatea buștenilor. În Statele Unite, lemnul de foc este de obicei clasificat în două categorii: „lemn de esență tare” (orice copac cu frunze late) și „lemn de esență moale” (orice specie de conifere). Aceste etichete sunt adesea înșelătoare, deoarece unele specii de conifere au lemn mai dur decât unele specii de arbori cu frunze late. În general, cu cât lemnul este mai dur (care rezultă din creșterea mai lentă), cu atât este mai dens și cu atât este mai mare cantitatea de biomasă pe unitate de volum. Astfel de păduri, atunci când sunt bine condimentate, produc focuri fierbinți, cu ardere îndelungată, cu emisii relativ mici de particule. Soiurile de lemn, cum ar fi stejarul, arțarul dur, Hickory și majoritatea pădurilor fructifere (măr, cireș etc.) au lemnul cel mai dur și cel mai dens și sunt cele mai de dorit pentru lemnul de foc. Soiurile cu frunze largi, cum ar fi salcie, aspen sau plop, au lemn mai puțin dens și necesită un volum mai mare de lemn pentru a produce aceeași cantitate de căldură. În zonele în care copacii cu frunze largi nu cresc, soiuri precum pinul slash, zada de vest și tisa sunt soiuri de lemn de foc de dorit.
Pentru cei care ard lemne de foc într-un șemineu sau aragaz cu lemne vechi, următoarea listă poate fi utilă. Pentru producerea căldurii și arborii cu cea mai bună ardere atunci când se usucă la aer, luați în considerare următoarele, care sunt listate în ordine de la cel mai bun la cel mai mic - Rock Elm, Shagbark Hickory, Stejar alb (uscat cel puțin 24 de luni), Bitternut Hickory, Sugar Maple (numit și arțar tare), Fag, Stejar roșu (uscat cel puțin 24 de luni), Mesteacăn galben, Ulm roșu, Frasin alb, Arțar roșu, Tamarac, Cireș negru, Mesteacăn alb, Frasin negru, Frasin verde, Arțar argintiu. Toate cele de mai sus sunt lemne de foc excelente, cu peste 20.000 BTU de căldură produsă când sunt uscate.