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Primera Parte disponible aquí
El nexo entre la tecnología apropiada, la economía circular y la agricultura es un buffet de proyectos interesantes y desafiantes. En 2017 y 2018, nuestro trabajo continuo en bioquímica y gasificación, y entre otros proyectos esotéricos, nuestro trabajo con el reciclaje de plástico a pequeña escala, sin mencionar la organización del proyecto WNC Repair Cafe, nos han mantenido tirados en muchas direcciones. Con tantas nuevas fronteras, cuando tenemos un minuto, es agradable volver a algo con lo que nos estamos volviendo bastante cómodos: nuestro quemador de aceite de pirólisis estilo Babington.
Hemos modificado nuestro atomizador de aceite de pirólisis anterior para que quepa en un paquete más pequeño. Tenga en cuenta los controles de anulación manual para el mantenimiento, y el sumidero más pequeño se requiere para interactuar con nuestro equipo de biocarbón.
Aceite de pirólisis
Piense en lo que llamamos aceite de pirólisis como algo intercambiable con lo que a veces se llama «bio-crudo» o simplemente alquitrán y «creosota». Aunque la definición común de creosota (al menos en el sudeste de Estados Unidos) tiende a abarcar todos los líquidos de madera, generalmente se menciona cuando se habla de acumulación en una chimenea de leña. Este lío pegajoso/a veces crujiente que recubre la chimenea es básicamente humo condensado de un fuego ardiente, el producto de la combustión fría y parcial. El aceite de pirólisis es un poco diferente: se produce por condensación de los gases liberados durante la pirólisis, algo que ocurre antes de la introducción del oxígeno. También es importante señalar aquí que la creosota de madera es diferente de la creosota de alquitrán de hulla inherentemente más tóxica que a lo largo del siglo XX se usó comúnmente como conservante de madera. Para evitar confusiones, en lugar de llamarlo creosota, lo llamaremos alquitrán y aceite de pirólisis.
Los alquitranes y aceites a base de plantas tienen una larga historia de uso bien documentada en la construcción naval preindustrial: los alquitranes funcionaron bien para sellar las juntas y evitar la putrefacción en los cascos de madera. Algunos historiadores han afirmado que durante un período durante los siglos XVIII y XIX, Carolina del Norte (go Tarheels!) lideró el mundo en la producción de alquitrán de pino y trementina. Menos conocido es su papel en la construcción temprana de carreteras (ver: asfalto), techos y, curiosamente, en diversos grados de medicamentos legítimos y curanderos como el agua de alquitrán. (Si tiene curiosidad, la historia de la obsesión del filósofo y homónimo de la Universidad de California en Berkeley con el agua de alquitrán es ciertamente extraña.)
En estos días, con la pirólisis emergiendo como una herramienta viable de gestión de residuos para neumáticos y plásticos, junto con los residuos agrícolas y forestales, es posible que estos líquidos de pirólisis de gran alcance puedan resurgir como un importante contribuyente a la industria química de petróleo de pico barato. La tecnología de plásticos para combustible está recibiendo mucha atención, y los alquitranes de biomasa en el bio-asfalto parecen estar funcionando bien como una alternativa adecuada a los aglutinantes convencionales de petróleo.
El equipo de LWF Biochar fabricó este bloque de asfalto utilizando una proporción de agregados convencional mientras reemplazaba los aglutinantes a base de petróleo con alquitrán de madera. Aunque no ve condiciones de desgaste normales, se ha dejado al sol, la lluvia y la nieve durante algunos años.
Los condensados de pirólisis varían mucho con diferentes materias primas y procesos. El nuestro se deriva principalmente de residuos de molinos de madera dura de los Apalaches con alto contenido de lignina, lo que resulta en una mezcla compleja de aceite/alquitrán espesa, rica en oxígeno y agua, muy pegajosa y altamente ácida. He escrito antes sobre el uso de aceites de pirólisis como combustible líquido estable, constante y dosificable. Estas ventajas de los combustibles líquidos sobre otras alternativas renovables son definitivamente atractivas, y aunque la combustión limpia de aceites de pirólisis es un desafío, creemos que hemos encontrado una solución adecuada con el diseño de la boquilla de bola babington.
Quemador de estilo Babington, Revisado
Hace un año, cuando escribí sobre nuestro quemador de estilo babington de primera generación, terminé con comentarios sobre qué tipo de mejoras nos gustaría hacer. Nuestra primera unidad era grande, con un sistema de precalentamiento torpe, controles incómodos y un sistema de encendido poco confiable (y honestamente, un poco peligroso). De ninguna manera hemos terminado con nuestro trabajo, pero hemos recorrido un largo camino desde entonces. Nuestra nueva unidad se comprime principalmente en una carcasa de quemador de estilo pistola convencional. Se encuentra lo suficientemente cerca del suelo ahora que interactúa con nuestro equipo de producción de biocarbón. Podemos precalentar en ⅓ del tiempo y llenar automáticamente el sumidero de un recipiente de 20 galones durante (teóricamente) hasta 20 horas de tiempo de combustión continua. La puesta en marcha es mucho más confiable, y quizás lo más importante, la atomización es adecuada para la combustión continua de +900C. Todavía hay mucho trabajo por hacer con (por nombrar algunos) controles de flotador mejorados, pruebas de emisiones, impermeabilización y operación en clima frío. A pesar de los problemas, estoy seguro de que no estamos lejos de esta máquina que sirve como nuestra principal fuente de calor de arranque para la producción de biocarbón, donde podemos eliminar por completo nuestros gasificadores de astillas de madera, intercambiando una fuente de calor (discutiblemente) neutro en carbono por una que, al considerar el biocarbón secuestrado, en realidad podría llamarse carbono negativo.
Si eres como la mayoría de las personas que investigan quemadores de aceite , ya tienes una fuente de aceites vegetales o de motor de desecho. Para estos combustibles, hay muchos quemadores de aceite de motor de desecho comercial disponibles. Si desea ver uno en acción, es muy probable que pueda ver uno en cualquiera de los talleres de cambio de aceite comunes. La mayoría de estos quemadores pueden intercambiarse entre aceites de motor y aceites vegetales, siempre que se preste atención a la filtración adecuada y se disponga de un medio para ajustar el calor. Recuerde que, en comparación con las boquillas de quemador de aceite convencionales, las boquillas de sifón tienen pasillos ligeramente más grandes y permiten un cierto margen en la calidad del combustible. Sin embargo, si usted es como nosotros y su combustible exige un bajo grado de filtración, nada supera el diseño de la boquilla de bola Babington, donde el combustible se distribuye por la boquilla, no a través de la boquilla como en otros diseños. Otro detalle importante: los quemadores de aceite usado convencionales requieren sistemas de compresores de aire robustos para lograr la atomización y accionar el sistema de suministro de combustible de sifón. Los quemadores de estilo Babington todavía requieren aire comprimido, pero el volumen es mucho menor debido al orificio muy pequeño en la boquilla. Nuestra unidad tiene un (comparativamente grande).agujero de 0137″ y ha demostrado funcionar (donde otros no lo han hecho) en el volumen de aire disponible de los compresores de refrigeradores de origen chatarra típicos. Es cierto que esta no es la más segura, y ciertamente no es adecuada para operación a largo plazo, pero es una herramienta decente para demostrar la cantidad relativamente pequeña de aire comprimido que realmente se requiere.
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Al igual que la última vez, me iré con algunas notas sobre mejoras. Los controles de flotador mejorados y las alarmas de desbordamiento son los primeros en llegar – hay un equilibrio delicado con este pequeño sumidero y los desbordamientos son desordenados y peligrosos. Si no fuera por la acumulación en el tubo de combustión larga, nuestro tiempo de funcionamiento probablemente se limitaría solo al volumen de combustible en nuestro tanque de precalentamiento. Modificar el tubo de entrada de la cámara de combustión posiblemente solucionará esto; para una atomización mejorada, los orificios de boquilla más pequeños y un diseño de bola real no harán daño. Un sudario dedicado con aire de refrigeración diseñado mantendrá la electrónica fresca, contendrá incendios catastróficos y nos permitirá operar en clima lluvioso. Todavía hay trabajo por hacer.
Antes de terminar: Un recordatorio sobre la seguridad. Aunque nos encanta leer y escuchar historias y compartir nuestra experiencia experimentando con combustibles alternativos, cabe señalar que el sistema que hemos diseñado y compartido aquí es experimental y optimizado para nuestra mezcla específica de alquitranes y aceites de madera dura. Nunca alentamos la modificación de un horno para la operación de aceite usado, y no respaldamos que las máquinas de bricolaje funcionen en interiores sin supervisión constante. Esté seguro: ahorrar unos pocos dólares es bueno, pero nunca vale la pena el riesgo para las personas y la propiedad.
Como siempre, no dude en comunicarse con nosotros para preguntas,