Skład gazu drzewnego, uzyskiwanego w procesie gazyfikacji drewna lub innej biomasy, może być zróżnicowany, ale zazwyczaj obejmuje głównie wodór (H2), metan (CH4) oraz tlenek węgla (CO).  Skład gazu drzewnego może się różnić w zależności od rodzaju biomasy używanej do procesu gazyfikacji oraz parametrów tego procesu.

1. Metan (CH4): Metan jest jednym z głównych składników gazu ziemnego. Jego kaloryczność wynosi około 55,5 MJ/m³ (megadżuli na metr sześcienny) w warunkach standardowych. Jest to jeden z najbardziej efektywnych paliw gazowych pod względem kaloryczności.

2. Tlenek węgla (CO): Tlenek węgla ma znacznie niższą kaloryczność niż metan. Jego kaloryczność wynosi około 10,1 MJ/m³. Pomimo niższej kaloryczności, jest to ważny składnik gazu drzewnego i może być wykorzystywany jako paliwo w procesach energetycznych.

3. Wodór (H2): Wodór jest bardzo efektywnym paliwem o wysokiej kaloryczności. Jego kaloryczność wynosi około 120,7 MJ/kg (megadżuli na kilogram). 

Gaz drzewny ma szerokie zastosowanie w różnych dziedzinach, w tym:

1. Produkcja energii: Jest wykorzystywany do wytwarzania energii cieplnej i elektrycznej w elektrociepłowniach oraz kogeneracyjnych instalacjach energetycznych.

2. Przemysł metalurgiczny: Może być stosowany jako reduktor w procesach metalurgicznych, zwłaszcza w produkcji żelaza i stali.

3. Transport: Gaz drzewny może być wykorzystywany jako paliwo do napędu pojazdów, szczególnie w silnikach spalinowych przystosowanych do jego spalania.

4. Gospodarstwa domowe: W niektórych obszarach, zwłaszcza na wsiach, może być używany do ogrzewania domów i gotowania.

Gaz drzewny produkowany jest w procesie gazifikacja biomasy. Jest to proces rafinowania przetwarzania surowca (w naszym przypadku drewnianej biomasy, na przykład zrębek drzewny i łupiny orzechów), który przetwarza ją w czysty palny gaz, który można używać w silnikach spalinowych. Proces zużywa część zawartości energetycznej surowca w celu osiągnięcia tej transformacji.

W gazifikacja biomasy można wyodrębnić pięć procesów:

1. Suszenie
2. Piroliza
3. Spalanie
4. Rozkład smoły
5. Redukcja

Powstały gaz drzewny jest mieszaniną tlenku węgla i wodoru oraz metanu, razem z azotem z powietrza atmosferycznego użytego w reakcji. Innym produktem tego procesu jest węgiel drzewny, który zawiera również popiół z bimasy. Produkt uboczny czyli popiół jest stosowany jako organiczny nawóz do gleby.

1. Suszenie

Proces suszenia polega na zastosowaniu wystarczającego ciepła aby odprowadzić całą wodę z biomasy. Jest to proces endotermiczny, który zachodzi w zakresie temperatury 100-150°C. W wyniku tego procesu powstaje para wodna i sucha biomasa.

2. Piroliza

Piroliza polega na zastosowaniu podgrzewaniu suchej biomasy, aby spowodować jej dymienie i przekształcenie w węgiel drzewny. Jest to również proces endotermiczny. Proces zwęglenia polega po prostu na oddzieleniu związków lotnych (dymu) od stałego węgla (węgla drzewnego) zawartości biomasy poprzez zastosowanie wysokiej temperatury.

3. Spalanie

Ponieważ zarówno suszenie, jak i piroliza to procesy endotermiczne, potrzebne jest źródło ciepła do napędzania obu tych procesów. Spalanie dymu uwalnianego podczas pirolizy dostarcza wymaganego ciepła. W trakcie fazy spalania do gazyfikatora wprowadzane jest powietrze i mieszane z dymem, aby poprawić spalanie, osiągając temperatury przekraczające 800°C. W trakcie spalania wytwarzane są para wodna i dwutlenek węgla. Wysokie temperatury również prowadzą do rozkładu smoły.

4. Rozkład smoły

Biomasa drzewna składa się w przybliżeniu z 80% związków lotnych, które odparowują z biomasy jako dym, i z 20% stałego węgla, który pozostaje jako węgiel drzewny, z około 1% popiołu pomiędzy nimi. Te lotne gazy pirolizy są znane jako gazy smolne ponieważ kondensują się w smołę. Te gazy są niepożądane, ponieważ ich kondensaty są szkodliwe dla silników spalinowych. Proces rozkładu smoły, który zachodzi jednocześnie ze spalaniem, polega na tym, że ciężkie cząsteczki organiczne tych gazów smoły rozpadają się na lżejsze, niekondensujące się gazów palnych pod wpływem ekstremalnie wysokich temperatur. Szacuje się, że około połowa cząsteczek palnych w syngazie pochodzi z rozkładu smoły.

5. Redukcja

Para wodna i dwutlenek węgla powstałe podczas spalania gazów smoły są odpadami spalania, ale mogą zostać przekształcone w gaz palny poprzez poddanie ich reakcjom redukcji. 

Kiedy węgiel drzewny jest podgrzewany do bardzo wysokich temperatur, zawartość węgla w węglu drzewnym staje się bardzo reaktywna i wykazuje bardzo silne powinowactwo do tlenu, umożliwiając mu redukcję (przeciwność utleniania; w tym kontekście „redukcja” oznacza odwrócenie procesu utleniania) utlenionych substancji, takich jak dwutlenek węgla i para wodna. Kiedy produkty spalania z fazy spalania przechodzą przez gorący węgiel drzewny, reakcje redukcyjne przekształcają dwutlenek węgla i parę wodną w tlenek węgla i wodór, jednocześnie zużywając węgiel z węgla drzewnego. Ten proces produkuje około połowę cząsteczek palnych w syngazie.

W procesie redukcji atomy węgla są indywidualnie usuwane z powierzchni węgla drzewnego. Sprawia to, że powstały węgiel jest quasi-aktywowany, co jest pożądaną cechą w popiole węglowym, który może być użyty jako nawóz.

Gazyfikacja drewna oferuje szereg korzyści zarówno dla środowiska, jak i dla każdego z nas. Oto kilka głównych korzyści wynikających z tego procesu:

1. Odnawialne źródło energii: Drewno jest odnawialnym źródłem energii, co oznacza, że można je ciągle pozyskiwać z odpowiedniego zarządzania lasami i uprawami leśnymi. Gazyfikacja drewna wykorzystuje ten zasób jako surowiec do produkcji czystej energii.

2. Niskie emisje: Proces gazyfikacji drewna może być wykonywany w sposób, który nie zanieczyszcza środowiska w porównaniu z tradycyjnymi metodami spalania paliw kopalnych, takimi jak węgiel.

3. Redukcja odpadów: Gazyfikacja drewna może być stosowana do przetwarzania odpadów leśnych, drewnianych i rolniczych w wartościową energię, co przyczynia się do redukcji ilości odpadów i zmniejszenia potrzeby składowania odpadów.

4. Zróżnicowanie źródeł energii: Wykorzystanie gazyfikacji drewna jako alternatywnej formy energii może przyczynić się do zróżnicowania źródeł energii w gospodarce, co może zwiększyć niezależność energetyczną kraju i zmniejszyć jego uzależnienie od paliw kopalnych importowanych z zagranicy.

5. Lokalna produkcja energii: Proces gazyfikacji drewna może być realizowany na skalę lokalną, co oznacza, że energia może być produkowana tam, gdzie jest potrzebna, bez konieczności długotrwałego transportu paliwa. 

Tak, jak najbardziej! 

Gaz drzewny to biogaz. Biogaz to gaz produkowany z biomasy i/lub z części odpadów ulegającej biodegradacji, który może być oczyszczony do poziomu odpowiadającego jakości gazu naturalnego, do stosowania jako biopaliwo, lub gaz drzewny. W skrócie biogaz oznacza paliwa gazowe wyprodukowane z biomasy.

Gaz drzewny jest uznawany za ekologiczne źródło energiiwa. Oto kilka czynników, które wpływają na ekologiczność gazu drzewnego:

1. Emisje CO2: Gaz drzewny emituje mniej dwutlenku węgla (CO2) w porównaniu z tradycyjnymi paliwami kopalnymi, takimi jak węgiel i ropa naftowa. Gaz drzewny ma negatywny bilans CO2 co oznacza, że rozpad organiczny biomasy wydziela więcej dwutlenku węgla niż przy spalaniu gazu drzewnego.

2. Ograniczone zanieczyszczenia: W porównaniu z innymi paliwami, takimi jak węgiel, gaz drzewny wydziela mniej zanieczyszczeń atmosferycznych, takich jak siarka. Drewno, które jest głównym źródłem biomasy do produkcji gazu drzewnego, zawiera niskie ilości siarki, co zmniejsza emisję siarki do atmosfery.

Gaz drzewny i gaz ziemny są dwoma różnymi rodzajami paliw gazowych, które mogą być wykorzystywane do produkcji energii. Oto główne różnice między nimi:

1. Źródło: Gaz ziemny jest naturalnym gazem, który występuje w pokładach podziemnych. Jest to kopalne paliwo gazowe, które powstaje w wyniku procesów geologicznych na przestrzeni milionów lat. Natomiast gaz drzewny jest produkowany poprzez zgazowanie drewna lub innych materiałów organicznych, takich jak odpady rolnicze lub odpady organiczne.

2. Skład chemiczny: Gaz ziemny składa się głównie z metanu, ale może zawierać również inne węglowodory, takie jak etan, propan i butan, oraz małe ilości dwutlenku węgla, azotu i siarkowodoru. Gaz drzewny, z drugiej strony, składa się głównie z tlenku węgla, wodoru i metanu, ale jego skład chemiczny może się różnić w zależności od rodzaju biomasy i procesu produkcji.

3. Dostępność i wydobycie: Gaz ziemny jest wydobywany z pokładów podziemnych za pomocą technik wiercenia naftowego i gazu łupkowego. Jest powszechnie dostępny w wielu regionach świata, szczególnie tam, gdzie istnieją złoża gazu ziemnego. Gaz drzewny jest produkowany lokalnie poprzez zgazowanie drewna lub biomasy, co oznacza, że jego dostępność może być zależy od lokalnych zasobów drewna lub innej biomasy.

4. Czystość i emisje:  Zarówno gaz ziemny oraz gaz drzewny jest uznawany za czystse paliwo w porównaniu z innymi paliwami kopalnymi, takimi jak węgiel, ze względu na niższą zawartość zanieczyszczeń, takich jak siarka i pyły.

5. Zastosowania: Zarówno gaz ziemny, jak i gaz drzewny, mogą być wykorzystywane do produkcji energii elektrycznej, ogrzewania budynków oraz jako paliwo, chociaż ich zastosowania mogą się nieznacznie różnić.

Gazyfikacja drewna może być opłacalna dla gospodarstw domowych, zwłaszcza jeśli istnieje dostęp do taniej biomasy, na przykład w postaci odpadów drzewnych lub słomy. Oto kilka czynników, które należy wziąć pod uwagę przy ocenie opłacalności gazyfikacji drewna dla gospodarstwa domowego:

1. Koszty instalacji/gazyfikatora: Inwestycja w urządzenie do gazyfikacji drewna może być początkowo kosztowna, ale może się opłacić w dłuższej perspektywie, zwłaszcza jeśli jest to alternatywa dla innych źródeł pozyskiwania energii elektrycznej i cieplnej.

2. Dostępność biomasy: Opłacalność gazyfikacji drewna będzie zależała od dostępności taniej biomasy w okolicy, która może być wykorzystywana jako paliwo do procesu gazyfikacji.

3. Efektywność energetyczna: Gazyfikacja drewna może być efektywnym sposobem na produkcję ciepła i energii elektrycznej, zwłaszcza jeśli urządzenie jest odpowiednio zaprojektowane i wykorzystuje wysokiej jakości technologię.

4. Koszty produkcji: Koszty eksploatacji urządzenia do gazyfikacji drewna, takie jak zakup paliwa i konserwacja, mogą wpłynąć na opłacalność tego rozwiązania. Warto porównać je z kosztami innych źródeł energii, takich jak gaz ziemny czy energia elektryczna.

5. Subsydia i ulgi podatkowe: W niektórych krajach istnieją programy subsydiów lub ulg podatkowych dla osób instalujących urządzenia do produkcji energii z odnawialnych źródeł, co może wpłynąć na opłacalność gazyfikacji drewna.

Podsumowując, opłacalność gazyfikacji drewna dla gospodarstw domowych zależy od wielu czynników, w tym dostępności biomasy, kosztów instalacji i eksploatacji, efektywności energetycznej oraz wsparcia rządowego. Przed podjęciem decyzji warto przeprowadzić dokładną analizę kosztów i korzyści, aby ocenić, czy gazyfikacja drewna jest odpowiednim rozwiązaniem dla danego gospodarstwa domowego.

Gaz drzewny i gaz propan to dwie różne substancje, które mogą być wykorzystywane do różnych celów. Oto główne różnice między nimi:

1. Źródło: Gaz drzewny, zwany także holtzgazem, jest produktem procesu gazyfikacji drewna lub innej biomasy. Z kolei gaz propan jest gazem płynnym, który jest pozyskiwany w procesie rafinacji ropy naftowek. Spora część LPG powstaje jako produkt pochodny w procesie rafinacji ropy. Występuje  również w naturalnej postaci ciekłej wraz z gazem ziemnym. Kiedy gaz ziemny wydobywa się na powierzchnię, zawiera pewną ilość naturalnych gazów ciekłych. Stanowią one do 10% jego zawartości. Wśród nich znajdują się między innymi: propan, izobutan, a także butan – znane szerzej pod nazwą LPG.

2. Skład chemiczny: Gaz drzewny, będący produktem gazyfikacji, składa się głównie z tlenku węgla (CO) i wodoru (H2), z niewielkimi ilościami metanu (CH4) i innych gazów. Natomiast gaz propan to węglowodór złożony z trzech atomów węgla i osiemnastu atomów wodoru, o wzorze chemicznym C3H8.

3. Faza skupienia: Gaz drzewny jest gazem o temperaturze pokojowej i ciśnieniu atmosferycznym, podczas gdy gaz propan występuje w postaci ciekłej w warunkach normalnych temperatury i ciśnienia, wymagając przechowywania w zbiornikach pod ciśnieniem lub w postaci sprężonej.

4. Zastosowanie: Gaz drzewny może być wykorzystywany do produkcji energii cieplnej lub elektrycznej w specjalnych urządzeniach, takich jak silniki gazowe lub turbiny gazowe. Natomiast gaz propan jest powszechnie stosowany jako paliwo do ogrzewania domów, gotowania, grilowania oraz w motoryzacji do napędu samochodów lub kuchenek kempingowych.

5. Dostępność: Gaz drzewny jest zazwyczaj produkowany lokalnie poprzez proces gazyfikacji drewna lub biomasy, co może być korzystne dla niezależności energetycznej i zrównoważonego rozwoju lokalnych społeczności. Gaz propan jest zazwyczaj dostępny w formie butli gazowych lub w sieciach dystrybucji gazów płynnych.