|
最新更新日：2018.01.11 ・木炭の利用 ・木炭について 書籍やwebを見ていると木炭はいろいろな利用法があります。もともと製鉄の銑鉄の製造は木炭が燃料であり、還元雰囲気を作り出すものです。 薪→木炭になる過程で太陽から得られたエンタルピーの多くは使ってしまい、例えば10kgの薪のもつ化学エネルギーは約30,000kcalですが、僕の設備だと得られる木炭は約500gでその化学エネルギーは約3,500kcalととなり利用できるエネルギー量は約1/10くらいになります。そのため木炭はなんとなく燃やすのにはもったいない「貴重な」燃料と思ってます。 消防法的には薪や木炭は「指定可燃物」になり、その各々10m3、10tonを超える時は法規に従う必要があります。そんな多くの量はアマチュアは取り扱わないと思いますが、微粉炭は危険度が大きいので注意が必要と思っています。 ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝ 木炭の良い所 ・着火性が低いため安全性が高い。→灯油よりも安全と考えています。 ・煙が出ない。→このため調理に利用されます。ウナギや焼肉など。 ・送風機を使うと比較的容易に高温を作れる。1000℃は簡単に作れます。 ・小径のものは流動性が高い。→黒鉛は固体潤滑材のエースです。そのためかサラサラとして流動性が高いです。この点は枝のシュレッダーチップとは大きく異なります。 ・虫が食べないし住まない。→薪は小型の節足動物のエサになるので、住み着かれてしまいます。枝のシュレッダーチップの保管袋はゴキブリのお家でした。個人的に得意でないのでドキッとします。 ・水蒸気と反応して水性ガスを得ることができる。→意外と個人でもこれができるかも知れないと思っています。 ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝ 木炭の悪いところ ・密度が低いのでカサばり、保管場所が多くいる。→限られたスペース（例えばクルマ）へ利用を思案するときにまずこれが障害になります。 ・燃焼後に灰、もしくはクリンカができる。→灰は土壌改良剤になるので、畑で使っていますが、より高温で燃やしたときのクリンカはどうしたものか。思案中です。 ・有毒ガスのCO（一酸化炭素）が出る。→これはどうしようもないですね。ガス検知器を利用して事故を防ぐのだと思います。 ・木炭になるまでのエネルギーがなんだかもったいない。 ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝ ・木炭の七輪でのテスト燃焼 七輪陶芸については別ページへ移動しました。 僕も七輪を買ってきました。近くのホームセンターで1k円くらい。結構、重いと感じました。
webでは送風機にドライヤを使っている人がいたので、僕もそれをまねして、ドライヤを送付機にしました。内部に付属のロストル（火格子、ファイヤグレート）を設置して、七輪自体はカワラチップを敷いた金属台に置きました。
レンガの上でLPガスパーナを使って、種になる木炭を加熱して、赤熱状態になったら火格子の上に置いて、その上から未着火の木炭を入れます。だいたい500gです。それから送風機で風を給気口へ送ります。 計算上だと約2m/s強の風でだったようです。空気量だと同じく計算値ですが180LN/min弱です。給気の量は送風機の位置を遠ざけたり、近づけたりして変えます。
燃料装填＆ファン運転して約1minで上部から出てくる温度は500℃を超えました。
この状態まで3minです。急速な状態の変化に正直びっくりです。
内部は赤熱発光して1200〜1300℃くらいでしょうか。急速に木炭の上面が下がっていき、内部から灰が吹き出ます。灰がけっこう恐く感じました。 こんな状態でも送風機を遠ざけて、空気の供給を減らすと一気に炎はなくなります。
約40minで1kgの木炭を燃やせました。熱量的には12kWくらいです。こんなに扱いやすいとは思いませんでした。また、今まで薪カマドで扱っている熱量は15kWくらいなので、大きなエネルギーを扱っているんだなと実感しました。 ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝ 七輪と木炭の組み合わせの実例（クリックするとページが開きます） ・七輪陶芸（メインページからのものと同じです） まだ試行錯誤中ですが、少しわかってきたことは木炭での加熱の形態は「接触伝熱＆輻射加熱」が主流で「対流伝熱」は少なめかも・・・・と思い始めました。平たく言うと赤熱発光する木炭粒の中に埋没しているとき、加熱対象はよく加熱されます。 対流伝熱を期待して燃焼ガス中で加熱した時、燃焼ガスの温度が1000℃であっても製品からの輻射熱を反射するものがなければ製品の加熱はなんだかイマイチです。 こうして文章に起こしてみると当たり前のようにも思えますが、正直、経験も不足していて、現在勉強中という感じです。 ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝ ・COガスについて 現在、風力発電などで余った電気（まだ余ることは無いでしょうが・・・・）は水素H2にして、H2&H2O系の社会構想があります。トヨタ自動車の燃料電池自動車のミライのインフラになります。現在は石油精製施設から副産物として出てくる水素を使っているそうです。 これに対してCO＆CO2系の社会構想はバイオマス業界で存在しています。木炭からCOが簡単に作り出せたら、内燃機関の燃料に簡単に利用できます。第2次世界大戦の戦中、戦後は使っていました。 バイオマスエネルギーは元は太陽光です。太陽光＋CO2→植物の光合成で化学エネルギー→COガス→エンジンなどで運動エネルギー＋CO2 という物質循環も可能と思ってます。 東芝さんのやっている人工光合成の解説資料を読んだので、その取り組みがあることを知ったのですが・・・。人工光合成は人類の夢のひとつですが、夢が実現するとき恐いことも起きたりするのでちょっと心配な時代に生きているのかも・・・・と思います。 COは生物との相性が悪いのがとても大きな難点です。しかしながら水素も強烈な燃焼性を持つ相当危険な物質ですので、COも大事なものだと思っています。 ちなみに昭和中期まで都市ガスはH2とCOの混合ガス（水生ガス）でした。時代は戻るのかもしれません。 ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝ COガスの発生器とCOガス発電機がアメリカで売りにに出されていることを知りました！同じようなことを考えている人が他にもいてうれしいです。というか今まで英語でしっかり読めなかったり、全くヒアリングできなかったサイトの持ち主なのかもしれません。 もともとは日本語のこちらの記事（ブログ）で知りました。 https://blogs.yahoo.co.jp/hirai476/20599590.html こちらがアメリカのWebページ。GMT+6ということはアメリカの中部のようです。どこだろう・・・・。 http://www.offgridpro.com/crossfire-gasifier/ ホッパー＆発電機付の9000USドルのものが良いですね。安くはないけど完成されているみたいでいい感じです。発電機はアメリカ仕様なので周波数は60Hzなのでトランスで120Vを100Vへ変圧するとできるのでしょうか。うーん・・・・。 水タンクもあるようなので木炭と水から水性ガスをつくり、エンジンの燃料にするようです。 http://offgridpro.wpengine.com/shop/uncategorized/gasifier-generator-hopper-combo/ |
|
メールアドレスはトップページの下です。 |