1. O GAZYFIKCJI
SŁÓW KILKA...
FILIP MAŚKA
II L.O. Olkusz

2. ŹRÓDŁA ENERGII
ODNAWIALNE NIEODNAWIALNE
Woda Ropa naftowa
Wiatr Gaz ziemny
Słońce Paliwa jądrowe
Biomasa Węgiel
Ciepło Ziemi
Chcielibyśmy móc korzystać jedynie z odnawialnych źródeł energii, ale ich stosunkowo
mała dostępność w połączeniu ze wzrastającym zapotrzebowaniem na energię zmusza nas do
korzystania także (a może przede wszystkim) ze źródeł nieodnawialnych

3. ŹRÓDŁA ENERGII
ODNAWIALNE NIEODNAWIALNE
Woda Ropa naftowa
Wiatr Gaz ziemny
Słońce Paliwa jądrowe
Biomasa Węgiel
Ciepło Ziemi
CZY MOŻE BYĆ WYKORZYSTYWANY
EFEKTYWNIE I W SPOSÓB PRZYJAZNY
DLA ŚRODOWISKA???

4. WĘGIEL JAKO ŹRÓDŁO
ENERGII
ZALETY: WADY:
Jest tani Wydobycie i wykorzystanie
wywiera negatywny wpływ
Istnieją duże złoża
na środowisko (zwłaszcza
Występuje praktycznie na całym bardzo duża emisja
świecie dwutlenku węgla)
Jego cena jest stabilne i wolno Transport jest kosztowny
rosnąca
Występują trudności
z zagospodarowaniem
odpadów

5. WYKORZYSTYWANIE WĘGLA
... TO OBSZAR, W KTÓRYM NAJWIĘCEJ MOŻNA ZROBIĆ DLA
ZMINIMALIZOWANIA NIEKORZYSTNEGO WPŁYWU NA ŚRODOWISKO
MOŻNA TO UZYSKAĆ MIĘDZY INNYMI POPRZEZ:
POLEPSZENIE WARUNKÓW SPALANIA PRZY TRADYCYJNYM
SPOSOBIE UZYSKIWANIA ENERGII W ELEKTROWNIACH
CIEPLNYCH
ZGAZOWANIE WĘGLA
BEZPOŚREDNIE WYTWARZANIE PALIW PŁYNNYCH
BEZPOŚREDNIE UWODORNIENIE WĘGLA

6. ZGAZOWANIE WĘGLA
ZGAZOWANIE WĘGLA to zespół przemian termicznych
i chemicznych zachodzących w podwyższonej temperaturze
pomiędzy częścią organiczną substancji węglowej i czynnikami
zgazowującymi:
powietrzem,
tlenem,
dwutlenkiem węgla,
parą wodną
lub ich mieszaninami.
W zależności od warunków procesu uzyskuje się produkty gazowe
o różnym składzie, np. gaz syntezowy czy gaz opałowy.
Technologia ta znana jest od ponad 200 lat.

7. ZGAZOWANIE WĘGLA
ZGAZOWANIE WĘGLA przeważnie składa się z trzech etapów:
PIROLIZA – w podwyższonej temperaturze przy niedostatecznym
dopływie tlenu z węgla wydzielają się substancje lotne, jak np.
gaz koksowniczy i smoła.
SPALANIE węgla i produktów pirolizy – utlenianie węgla do CO2.
Może zachodzić także wiązanie zawartego w węglu wodoru
z tlenem prowadzące do powstania H2O. Są to reakcje
egzotermiczne produkujące ciepło niezbędne do
przeprowadzenia endotermicznych reakcji redukcji.
REDUKCJA – (właściwa gazyfikacja) redukcja produktów
spalania. W zależności od technologii mogą tu zachodzić różne
reakcje, np.:
C + CO2 → 2CO CO + H2O ↔ CO2 + H2
C + H2O → CO + H2 CO + 2H2 ↔ CH4

8. ZGAZOWANIE WĘGLA
TYPY REAKTORÓW (URZĄDZEŃ DO ZGAZOWYWANIA WĘGLA):

9. ZGAZOWANIE WĘGLA
CZY MOŻLIWE JEST
ZGAZOWANIE W DOMOWYCH
WARUNKACH?

10. DOMOWE ZGAZOWANIE WĘGLA (i nie tylko)
WEŹMY METALOWY POJEMNIK, NA PRZYKŁAD KORPUS STAREGO
TERMOSU. NA DOLE ZRÓBMY DZIURKI, A GÓRĘ PONACINAJMY
I POWYGINAJMY TAK, ABY ZAPEWNIĆ DOBRE MIESZANIE SIĘ
POWIETRZA Z POWSTAJĄCYM GAZEM
Dziurki umożliwią
dopływ powietrza
niezbędnego do
zgazowania

11. DOMOWE ZGAZOWANIE WĘGLA (i nie tylko)
WEŹMY PUSZKĘ O WYSOKOŚCI TAKIEJ JAK TERMOS, ALE
O NIECO WIĘKSZEJ ŚREDNICY. ZRÓBMY NA DOLE DUŻY OTWÓR
PRZEZ KTÓRY BĘDZIE DOSTAWAŁO SIĘ POWIETRZE
Część wchodzącego
powietrza wykorzystywana
będzie w procesie zgazowania,
a reszta przejdzie pomiędzy
ściankami i umożliwi
spalanie powstającego gazu

12. DOMOWE ZGAZOWANIE WĘGLA (i nie tylko)
W WIECZKU ZRÓBMY DUŻY OTWÓR.
ZACZNIJMY OD ZGAZOWANIA DREWNA (BIOMASA)

13. DOMOWE ZGAZOWANIE WĘGLA (i nie tylko)
CZYSTA PRZYKRYWKA ŚWIADCZY O TYM, ŻE PALIŁ SIĘ GAZ,
A NIE DREWNO W PUSZCE
Mała ilość zwęglonych
pozostałości wskazuje
na wysoką efektywność
procesu gazyfikacji

14. DOMOWE ZGAZOWANIE WĘGLA (i nie tylko)
ZGAZOWANIE WĘGLA WYMAGA WYŻSZEJ TEMPERATURY, A WIĘC
I WIĘKSZEGO DOPŁYWU POWIETRZA
Do wtłaczania
powietrza wykorzystany
został wiatraczek
z mikroprocesora
z potencjometrem do
regulacji obrotów

15. DOMOWE ZGAZOWANIE WĘGLA (i nie tylko)
JAK WIDAĆ, GAZ ZAPALA SIĘ NIŻEJ, TUŻ PRZY GÓRNYM
DOPŁYWIE POWIETRZA

16. DOMOWE ZGAZOWANIE WĘGLA (i nie tylko)
ABY OTRZYMAĆ WIĘKSZE STĘŻENIE METANU, DO STREFY
ZGAZOWANIA MOŻNA DOSTARCZYĆ PARĘ WODNĄ

17. DOMOWE ZGAZOWANIE WĘGLA (i nie tylko)
JAK TO DZIAŁA?
Przepływ powietrza: czerwone linie to
powietrze do zgazowania, a zielone Procesy zachodzące w urządzeniu
– do spalania powstałego gazu

18. DOMOWE ZGAZOWANIE WĘGLA (i nie tylko)
WYKORZYSTANIE URZĄDZENIA:
DO ILUSTRACJI PROCESU ZGAZOWANIA
DO ZBADANIA, JAKE CZYNNIKI WPŁYWAJĄ NA EFEKTYWNOŚĆ
ZGAZOWYWANIA (TEMPERATURA, DOPŁYW POWIETRZA –
KTÓREDY I W JAKICH ILOŚCIACH, DOPŁYW PARY WODNEJ,
GEOMETRIA URZĄDZENIA, RODZAJ ZGAZOWYWANEGO
MATERIAŁU, ITP.)
JAKO KUCHENKA TURYSTYCZNA
W WIĘKSZEJ SKALI W KRAJACH TRZECIEGO ŚWIATA JAKO PIEC
KUCHENNY, W KTÓRYM WYKORZYSTYWAĆ MOŻNA RÓŻNODNE
DOSTĘPNE W OKOLICY PALIWA (OD WĘGLA BRUNATNEGO
PRZEZ GAŁĘZIE I SZYSZKI, AŻ PO WYSUSZONE ODCHODY
ZWIERZĘCE) – TAKIE EKSPERYMENTY SĄ JUŻ PROWADZONE

19. PODSUMOWANIE
POLSKA, POSIADAJĄC BOGATE ZŁOŻA
WĘGLA KAMIENNEGO POWINNA
WYKORZYSTAĆ SZANSE NA JEGO
EKOLOGICZNE WYKORZYSTANIE.
JEDNĄ Z TECHNOLOGII, KTÓRE TO
UMOŻLIWIAJĄ JEST ZGAZOWANIE