Come realizzare un gasogeno a legna fai-da-te: creazioni artigianali con legna e segatura

Nel corso di migliaia di anni, l'umanità ha imparato a estrarre petrolio e gas, ha inventato l'elettricità, utilizza l'energia eolica e solare, ma continua a bruciare legna nei camini. Legna da ardere, segatura, legno vecchio, rifiuti delle aziende di lavorazione del legno – tutto questo può essere utilizzato se si realizza un generatore di gas a legna fai da te.

Molti artigiani utilizzano con successo questo dispositivo per la casa e persino per l'auto. Se è interessato a questo argomento, o ha avuto l'idea di realizzare un generatore da solo, le spiegheremo come realizzarlo nella pratica.

In questo articolo parleremo del principio di funzionamento del generatore di gas a legna, dei vantaggi e degli svantaggi di tale sistema, e di come assemblare autonomamente un dispositivo del genere.

Principio di funzionamento dei generatori di gas a legna

La combustione rapida della legna all'aperto fornisce, principalmente, una certa quantità di calore utile. Ma il comportamento del legno è completamente diverso nella cosiddetta combustione per pirolisi, cioè quando brucia in presenza di una quantità molto piccola di ossigeno.

In questa situazione non si osserva tanto una combustione quanto una carbonizzazione del legno. E il prodotto utile di questo processo non è il calore, ma un gas combustibile.

I generatori di gas un tempo venivano utilizzati attivamente come fornitori di carburante per le auto. E ancora oggi si possono vedere occasionalmente auto che funzionano con il gas da loro prodotto:

Con la combustione lenta della legna, all'uscita si ottiene una miscela contenente i seguenti prodotti:

• metano (CH₄);
• idrogeno (H₂);
• monossido di carbonio (noto anche come CO o gas venefico);
• vari idrocarburi saturi;
• anidride carbonica (CO₂);
• ossigeno (O₂);
• azoto (N);
• vapore acqueo.

Solo una parte di questi ingredienti sono gas combustibili, tutto il resto – sono impurità o zavorra non combustibile, di cui è meglio liberarsi. Pertanto, non è sufficiente bruciare il legno in un'apposita installazione, ma è necessario anche purificare il risultato e raffreddare la miscela di gas ottenuta.

In condizioni di produzione industriale, questo processo comprende le seguenti fasi:

1. Combustione del combustibile solido in presenza di una piccola quantità di ossigeno (circa il 35% del normale).
2. Pulizia primaria grossolana, ovvero separazione delle particelle volatili in un filtro a ciclone vorticoso.
3. Pulizia secondaria grossolana, in cui il gas viene purificato mediante un filtro ad acqua, utilizzando un cosiddetto scrubber depuratore.

I dispositivi fai-da-te per uso domestico sono più semplici e occupano meno spazio, ma il loro principio di funzionamento e la struttura sono molto simili. Prima di iniziare la costruzione di un tale dispositivo, è necessario pianificare tutto attentamente, nonché redigere o trovare un progetto dell'unità.

Questo schema permette di comprendere la struttura del gassificatore a legna: la legna viene caricata dall'alto, entra nella camera di combustione, dove viene immessa una piccola quantità d'aria, e dove avviene il processo di combustione lenta del combustibile e il rilascio di gas combustibile.

Su Internet si trovano numerosi consigli su come realizzare un gassificatore a legna fai-da-te. Alcuni di essi sono corredati da progetti realistici da realizzare.

Gli artigiani che sono già riusciti in qualche modo a realizzare questo affascinante processo sottolineano che potrebbe essere necessario molto tempo e impegno. Probabilmente sarà necessario eseguire più di una modifica e una serie di esperimenti per ottenere un'unità con caratteristiche accettabili.

Questo schema, che mostra il principio di funzionamento di un impianto gassificatore industriale, permette di farsi un'idea dei singoli elementi di un gassificatore domestico.

Vantaggi e svantaggi del sistema

I gassificatori sono estremamente comodi da usare. Se l'unità è costruita correttamente, rispettando tutti i requisiti di sicurezza, è possibile caricare il combustibile molto raramente. Ad esempio, si può caricare la legna nella camera solo una volta al giorno, e se si utilizza carbone di legna come combustibile, sarà sufficiente una volta alla settimana.

I modelli industriali di gassificatori a legna domestici sono estremamente comodi e sicuri, tuttavia il costo di un tale dispositivo è generalmente molto elevato.

Ma questo vale piuttosto per i dispositivi di produzione industriale. Naturalmente, il funzionamento del gasogeno autocostruito deve essere attentamente controllato. La temperatura del gas caldo può essere molto elevata e anche il rischio di incendio aumenta notevolmente.

Il legno è un materiale accessibile. Nella camera di carico del gasogeno si possono introdurre legna, trucioli, segatura pressata, qualsiasi scarto dell'industria del legno e materiali contenenti cellulosa. Il carbone vegetale secco e leggero è ottimo come combustibile. Se le dimensioni della tramoggia lo permettono, si può caricare legna anche senza spaccatura preventiva, intera.

Per la combustione nel gassificatore sono adatti quasi tutti i materiali contenenti cellulosa, ma è importante non dimenticare un livello di umidità accettabile di tale combustibile per aumentare l'efficienza del dispositivo.

Il prodotto ottenuto dalla combustione, il gas combustibile, può essere utilizzato per vari scopi: riscaldamento domestico, funzionamento del motore a combustione interna di un'auto, persino per la produzione di elettricità. Ma vale la pena ricordare anche gli 'svantaggi' di questo utile dispositivo.

Innanzitutto, un modello industriale di gassificatore, affidabile, sicuro e comodo, costa piuttosto caro. Non tutti i proprietari di casa o di dacia possono permettersi un simile apparecchio. Ma anche la costruzione di un gassificatore fai-da-te, anche con materiali di recupero, può costare una bella cifra.

Non sempre è possibile utilizzare qualsiasi materiale a portata di mano. Tutte le parti dell'apparecchio devono essere molto resistenti e in grado di sopportare le alte temperature. Sarà assolutamente necessario un saldatore, oltre alle competenze per usarlo. Il metallo dovrà essere sia tagliato che saldato.

Il combustibile per un gassificatore a legna deve avere dimensioni e configurazione tali da permettergli di scendere liberamente lungo la tramoggia verso la camera di combustione.

Nel calcolare quanto costerà la costruzione di un gassificatore fai-da-te a segatura, bisogna considerare anche i materiali di consumo. Sarà necessario ghisa per creare la griglia; è possibile che per realizzare il coperchio si debba trovare o acquistare una molla speciale.

Sono necessarie anche guarnizioni resistenti al calore per i portelli, per il collegamento dei singoli componenti del dispositivo, ecc. Prima di realizzare il gassificatore è necessario calcolare tutto attentamente.

Un'altra voce di spesa per il gassificatore – è l'energia elettrica necessaria per l'alimentazione forzata dell'aria nella camera di combustione. Se per qualche motivo l'elettricità venisse interrotta, il gassificatore non potrebbe funzionare.

Questa situazione è inaccettabile, poiché la riduzione della temperatura di combustione potrebbe causare la contaminazione del dispositivo con catrame. Di conseguenza, sarà necessario fermare il processo, pulire il gassificatore e poi riavviarlo.

Sebbene sembri che si possa caricare il gasogeno con quasi qualsiasi combustibile, bisogna ricordare che questo deve scendere gradualmente lungo la tramoggia man mano che brucia. Quindi la legna per il generatore va preparata tagliandola in pezzi di dimensioni più o meno uniformi.

Realizzazione del dispositivo fai da te

Innanzitutto bisogna decidere per quale scopo verrà realizzato il gasogeno: per la casa o per l'auto. In quest'ultimo caso si privilegiano peso ridotto e dimensioni compatte. Il materiale migliore per un gasogeno per auto è l'acciaio inossidabile, costoso ma resistente e leggero. Per la casa invece si realizza un grande dispositivo con materiali di recupero, che sono più facili da trovare e costano meno.

Analizziamo un esempio di realizzazione di un gasogeno per alimentare una motocicletta:

Per fornire combustibile gassoso a un motore a benzina, esso deve essere raffreddato, pulito e miscelato con aria nelle proporzioni adeguate. A tal fine, l'unità deve essere dotata di un ventilatore per l'accensione, un ciclone, un filtro, un miscelatore e un raffreddatore.

Non resta che completare il generatore di gas fatto in casa con dispositivi che ne garantiscano il normale funzionamento e risolvere le questioni relative al suo montaggio su una motocicletta con sidecar.

Certo, quanto più le dimensioni e la configurazione del gassogenoartefatto si avvicinano a quelle di un modello industriale, tanto più efficiente sarà il dispositivo. Realizzare una copia esatta di un gassogeno fabbricato in fabbrica in casa è difficile, peraltro non necessario.

È più semplice copiare un apparecchio già fatto in casa, chiedendolo in prestito a conoscenti, amici o semplicemente utilizzando le informazioni su Internet.

Innanzitutto si costruiscono i componenti principali del gassogeno, poi si assemblano in un unico dispositivo. Per realizzare tale dispositivo, è necessario preparare i seguenti elementi:

1. Corpo.
2. Serbatoio del combustibile.
3. Camera di combustione.
4. Collo della camera di combustione.
5. Gruppo di distribuzione dell'aria.
6. Gruppo filtrante.
7. Tubo di raccordo della camera di combustione.
8. Griglia, sportelli e altri elementi simili.

Il corpo, talvolta chiamato camera di riempimento, può avere forma cilindrica o cubica. Pertanto, l'artigiano ha due opzioni per la sua realizzazione: utilizzare un contenitore metallico adatto, modificandolo leggermente, oppure costruire il corpo 'da zero' utilizzando angolari e lamiera.

Per realizzare un generatore di gas fatto in casa si possono utilizzare materiali di recupero, ad esempio un bidone metallico, vecchie bombole del gas, il corpo di un estintore e simili.

Allo stesso modo viene realizzato il serbatoio per il combustibile solido, cioè anch'esso in lamiera e angolari. Successivamente, il serbatoio viene fissato all'interno del corpo, quindi le sue dimensioni devono essere adeguate. Tuttavia, a volte è più semplice trasformare in serbatoio una parte del corpo del generatore di gas. A tal fine, una porzione dello spazio viene separata mediante lamiere metalliche.

Il materiale adatto per le parti interne di un generatore di gas a legna – acciaio a basso tenore di carbonio. Il corpo deve essere coperto con un coperchio perfettamente aderente. La sigillatura – una condizione importante per il corretto funzionamento del generatore, poiché è in questo modo che si garantisce l'ingresso di una quantità limitata di ossigeno.

Un generatore di gas fatto in casa – è un dispositivo piuttosto pesante, quindi bisogna provvedere alla sua stabilità. A tal fine, si saldano robusti piedini alla parte inferiore del corpo. Particolare attenzione merita il coperchio attraverso il quale si carica il combustibile.

Talvolta il coperchio può essere pesante e non è facile sollevarlo da soli. Per risolvere il problema, si può utilizzare una molla ammortizzatrice speciale.

Per la camera di combustione sarà necessario un acciaio speciale refrattario, poiché è qui che avviene la combustione del combustibile a temperature molto elevate. Tuttavia, per questi scopi si può utilizzare con successo una bombola vuota di gas domestico. Andrà bene sia un contenitore nuovo sia uno usato.

Se la bombola del gas utilizzata per realizzare un generatore di gas domestico è già stata usata in precedenza, prima di iniziare i lavori di saldatura è meglio riempirla d'acqua. Ciò eviterà un possibile incendio dei residui di gas.

Il collare metallico della camera di combustione, in cui avviene un altro importante processo – il cracking delle resine – deve essere separato dagli altri elementi con guarnizioni resistenti al calore. Un materiale considerato adatto a questo scopo è l'amianto, ma è meglio utilizzare materiali più moderni e sicuri.

Il gruppo di distribuzione dell'aria viene collegato alla struttura mediante un raccordo, accanto al quale viene installata una valvola di non ritorno. Il compito di questo elemento – regolare l'ingresso dell'aria al combustibile e impedire la fuoriuscita del gas combustibile prodotto, per il quale è stata avviata la realizzazione del generatore.

Tra la scatola di distribuzione dell'aria e la parte centrale della camera di combustione devono trovarsi dei fori di calibrazione speciali (tuyères). Dopo la camera di combustione viene installato un sistema di filtri per pulire la miscela di gas ottenuta dalle impurità. La griglia è destinata alla pulizia della camera di combustione.

Di solito è realizzata in ghisa. Per facilitare il processo di pulizia, la parte centrale della griglia può essere resa mobile o rimovibile. Gli sportelli garantiscono l'accesso ai vari comparti del gassogeno e servono per il caricamento della legna, la pulizia della camera di combustione, ecc. Naturalmente, tutti questi sportelli devono essere ermetici e sigillati con guarnizioni termoresistenti.

Nella parte inferiore viene montato un raccordo attraverso il quale la miscela di gas ottenuta passa al gruppo di filtraggio e poi al raffreddatore. Per realizzare un piccolo filtro ciclonico si può utilizzare il corpo di un vecchio estintore o un altro contenitore metallico di dimensioni e configurazione adeguate.

In questo schema vengono chiaramente illustrati la struttura e il principio di funzionamento del filtro ciclonico di pulizia. Con il suo aiuto è possibile eseguire la pulizia primaria del gas ottenuto dal funzionamento del gassogeno.

Funziona in questo modo: nella parte superiore del ciclone viene immesso gas caldo inquinato. Poi, all'interno del corpo cilindrico, inizia a ruotare. Sotto l'azione delle forze centrifughe, le particelle di sporco si spostano nella parte inferiore del dispositivo e lo lasciano attraverso un foro di scarico. Il gas purificato esce attraverso un altro foro nella parte superiore del filtro.

In ambito domestico, come raffreddatore si può utilizzare un comune radiatore o realizzare una serpentina speciale. Il gas caldo percorre questa lunga struttura e si raffredda gradualmente. Se lo si desidera, è possibile organizzare un raffreddamento ad acqua.

Si ritiene che un gassogeno domestico sia in grado di "digerire" legna di qualsiasi umidità, anche del 50%, tipica del legno appena tagliato. In pratica, però, maggiore è l'umidità del combustibile, minore è l'efficienza del gassogeno. Si sconsiglia di caricare nel dispositivo combustibile con umidità superiore al 20%.

Una piccola modifica del dispositivo può risolvere la situazione. Dal raccordo della camera di combustione si deve condurre un gasdotto anulare, collocandolo nello spazio tra le pareti del corpo e il lato esterno della camera di carico.

Di conseguenza, parte dell'energia termica verrà trasmessa al combustibile, consentendo di ridurne l'umidità. Inoltre, ci vorrà meno tempo per il raffreddamento e il rendimento del generatore aumenterà.

Informazioni utili sui generatori di gas

A volte le aspettative dei proprietari di case private, che pensano all'acquisto o alla costruzione autonoma di un gassogeno, risultano troppo ottimistiche rispetto alla situazione reale.

Circola l'opinione che il rendimento del gasogeno, pari a circa il 95%, superi notevolmente quello di una caldaia a gas a pavimento standard, che raggiunge il 60-70%. Questi dati sono in generale corretti, ma non è corretto confrontarli.

Nella costruzione di un gassogeno fai-da-te vengono utilizzate bombole di gas esauste, bidoni, utensili da cucina, ecc. Un dispositivo praticamente gratuito consuma in modo economico un combustibile non molto costoso con una produttività piuttosto elevata.

Il primo indicatore riflette l'efficienza della produzione di gas combustibile, il secondo – la quantità di calore ottenuta durante il funzionamento della caldaia. In entrambi i casi brucia legna, ma il risultato di questo processo differisce qualitativamente. Se in futuro il gas combustibile ottenuto mediante pirolisi della legna verrà utilizzato per riscaldare l'abitazione, allora questo confronto potrà essere effettuato.

Bisogna anche ricordare che i gassogeni fatti in casa, anche se possono funzionare con un’elevata resa, raramente sono altrettanto efficienti quanto i modelli industriali. Questo aspetto va considerato già nella fase di progettazione dell’apparecchio e nel calcolo dei costi del progetto e della sua efficienza prevista.

Se la necessità di realizzare un gasogeno è data solo dal desiderio di migliorare l'impianto di riscaldamento domestico, vale la pena considerare un dispositivo simile – caldaia a pirolisi, che funziona secondo principi molto simili. La sua principale differenza rispetto al gasogeno è che il gas prodotto viene immediatamente bruciato, e l'energia ottenuta viene utilizzata per riscaldare il fluido termovettore nell'impianto di riscaldamento della casa.

In tale dispositivo viene montata una camera di combustione aggiuntiva, nella quale è necessario organizzare un'alimentazione d'aria separata. Se invece si vuole riscaldare la casa con un gasogeno, sarà necessario anche scegliere un convettore per il riscaldamento. Ciò aumenterà i costi per l'ammodernamento o l'installazione del riscaldamento. È necessario calcolare se in questo caso ne vale la pena.

Un aspetto importante – la corretta manutenzione del gassogeno durante il suo funzionamento. La pubblicità afferma che è un dispositivo universale, in cui brucia di tutto: dalla segatura al legno appena tagliato.

Ma la pubblicità tace sul fatto che, caricando materiale umido, la quantità di gas combustibile ottenuto può ridursi del 25% o più.

Il miglior combustibile per un gassogeno domestico – è il carbone di legna. Durante la sua combustione non si spreca troppa energia per far evaporare l'umidità in eccesso, consentendo di ottenere la massima quantità di gas combustibile.

Il combustibile ottimale per un gassogeno, secondo gli esperti, è il carbone di legna. Durante la sua combustione, una quantità minima di energia viene consumata per l'evaporazione dell'umidità, il che consente di accelerare i processi di pirolisi.

I proprietari di veicoli possono contare su un gasogeno non solo per il riscaldamento, ma anche per il funzionamento del loro mezzo. In effetti, in Europa molti automobilisti hanno adattato con successo i propri veicoli per funzionare a legna. Ma il più delle volte si tratta di dispositivi compatti e robusti, realizzati in acciaio inossidabile sottile e resistente.

Il loro costo, anche per quelli fatti in casa, non è affatto basso. Nella realtà russa, i gasogeni per automobili vengono realizzati con materiali di fortuna e installati su veicoli commerciali.

L'efficienza del loro funzionamento non è elevata; di solito, la presenza di un tale dispositivo è accompagnata da fenomeni come un lungo tempo di accensione, la necessità di mantenere il motore a regimi alti o medi, il che ne accelera l'usura.

Per un'automobile è meglio utilizzare un gasogeno di qualità, realizzato in acciaio inossidabile resistente, con peso relativamente ridotto e dimensioni compatte.

Un'opzione interessante per l'uso del gasogeno in abitazioni private – l'impiego del gas combustibile per un generatore elettrico domestico. Tale progetto viene realizzato con un motore diesel a combustione interna.

Conclusioni e video utili sull'argomento

In questo video viene dimostrato il processo di funzionamento di un gasogeno fatto in casa:

Qui viene presentata un'esperienza interessante nella creazione di un gasogeno fatto in casa, tenendo conto degli errori commessi:

Ecco una versione di un gasogeno compatto, progettato per essere installato su un veicolo:

Costruire da soli un gasogeno funzionante non è così semplice. Il più delle volte questi dispositivi vengono realizzati per automobili, ma anche nelle case sono abbastanza efficaci. Un abile artigiano, che non ha paura delle difficoltà ed è pronto a sperimentare, può certamente portare a termine questo compito.

Se durante la lettura delle informazioni Le vengono in mente domande o ha suggerimenti riguardo al montaggio fai-da-te di un gasogeno a legna, per favore, lasci i suoi commenti qui sotto.