Na nedávném Maker Fair jsem měl možnost vidět fascinující exponát - malý traktůrek poháněný dřevoplynem. Tento projekt mě zaujal natolik, že jsem se rozhodl ponořit hlouběji do této zajímavé technologie a podělit se s vámi o to, jak vlastně takový dřevoplynový pohon funguje.
Co je dřevoplyn?
Dřevoplyn vzniká při nedokonalém spalování dřeva v uzavřeném kotli s omezeným přívodem vzduchu. Tento proces se nazývá pyrolýza. Výsledný plyn je směsí oxidu uhelnatého, vodíku, metanu a dusíku. I když má nižší energetickou hodnotu než benzín, je to plnohodnotné palivo, které může pohánět upravený spalovací motor.
Jak funguje dřevoplynový systém?
Kotel a zachytávání plynu
Srdcem systému je kotel, kde probíhá samotná výroba plynu. Proces začíná zapálením dřeva a dosažením správné provozní teploty (800-1200°C). Po rozhoření se omezí přívod vzduchu pro vytvoření redukční atmosféry, ve které vzniká kvalitní dřevoplyn.
Čištění plynu
Surový plyn je horký a obsahuje nečistoty, proto musí projít několika čistícími stupni:
- Cyklonový odlučovač - využívá odstředivou sílu k oddělení pevných částic. Plyn vstupuje tangenciálně do válcové nádoby, kde těžší částice odpadávají a čistý plyn stoupá vzhůru.
- Chladič - snižuje teplotu plynu na přibližně 40°C. Při chlazení kondenzují dehty a vlhkost.
- Vícestupňová filtrace - kombinace hrubých filtrů (dřevěná štěpka), textilních filtrů a někdy i vodních nebo olejových praček plynu.
Cesta do motoru
Vyčištěný plyn je veden do směšovače, který nahrazuje klasický karburátor. Zde se mísí se vzduchem v správném poměru. Celý systém funguje primárně na podtlaku vytvářeném motorem během sacího zdvihu pístu. Tento podtlak (0.05-0.1 bar) se přenáší přes celý systém až do kotle.
Úpravy spalovacího motoru
Pro provoz na dřevoplyn je nutné motor upravit:
- Zvětšit průměr sacího potrubí kvůli nižší energetické hustotě plynu
- Upravit časování zapalování (předstih), protože dřevoplyn hoří pomaleji
- Zvýšit kompresní poměr pro lepší účinnost
- Použít odolnější materiály pro ventily a jejich sedla
Provozní fáze
Provoz dřevoplynového systému má několik fází:
- Startovací fáze (10-15 minut)
- Zapálení dřeva s otevřeným přívodem vzduchu
- Čekání na dosažení provozní teploty
- Provozní fáze (1-2 hodiny)
- Částečné uzavření přívodu vzduchu
- Stabilní produkce kvalitního plynu
- Doplňovací fáze
- Doplnění paliva při poklesu výkonu
- U některých systémů možné za provozu
Vhodné palivo
Pro spolehlivý provoz je klíčová volba správného paliva:
- Nejlepší je tvrdé dřevo (buk, dub)
- Vlhkost pod 20%
- Velikost špalíků 3-7 cm
- Vyhnout se jehličnatému dřevu a chemicky ošetřenému dřevu
Praktické aspekty provozu
Provoz dřevoplynového systému vyžaduje pravidelnou údržbu:
- Kontrola a čištění filtrů
- Sledování teplot v různých částech systému
- Odstraňování dehtu a popela
- Kontrola těsnosti spojů
- Možnost rychlého přepnutí na benzín pro případ problémů
Závěr
I když dřevoplyn není v dnešní době hlavním zdrojem energie pro vozidla, zůstává fascinující technologií s potenciálem pro krizové situace nebo experimentální účely. Výkon motoru na dřevoplyn je sice asi o 40-50% nižší než na benzín, ale představuje zajímavou alternativu a připomíná nám, že i zdánlivě zastaralé technologie mohou být v určitých situacích velmi užitečné.
Pokud vás téma dřevoplynu zaujalo, můžete se podívat po dalších maker fairech nebo technických muzeích, kde občas bývají k vidění funkční exempláře této technologie.
