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Première partie disponible ici
Le lien entre la technologie appropriée, l’économie circulaire et l’agriculture est un buffet de projets stimulants et intéressants. En 2017 et 2018, notre travail continu dans le biochar et la gazéification, et parmi d’autres projets ésotériques, notre travail avec le recyclage du plastique à petite échelle, – sans parler de l’organisation du projet WNC Repair Cafe – nous ont tirés dans de nombreuses directions. Avec tant de nouvelles frontières, quand nous avons une minute, c’est agréable de revenir à quelque chose avec lequel nous devenons très à l’aise: notre brûleur à mazout à pyrolyse de style Babington.
Nous avons modifié notre précédent atomiseur d’huile de pyrolyse pour qu’il s’adapte à un emballage plus petit. Notez les commandes de remplacement manuelles pour l’entretien, et le carter plus petit est nécessaire pour s’interfacer avec notre équipement de biochar.
Huile de pyrolyse
Pensez à ce que nous appelons l’huile de pyrolyse comme quelque peu interchangeable avec ce qui est parfois appelé « bio-brut » ou simplement goudron et « créosote ». Bien que la définition commune de la créosote (du moins dans le sud-est des États-Unis) ait tendance à englober tous les liquides de bois, elle est généralement évoquée lorsqu’on parle d’accumulation dans une cheminée à bois. Ce gâchis gluant / parfois croustillant qui tapisse votre cheminée est essentiellement de la fumée condensée provenant d’un feu qui couve – le produit d’une combustion froide et partielle. L’huile de pyrolyse est un peu différente: il est produit par condensation des gaz libérés lors de la pyrolyse – ce qui se produit avant l’introduction d’oxygène. Il est également important de noter ici que la créosote de bois est différente de la créosote de goudron de houille intrinsèquement plus toxique qui, tout au long du 20ème siècle, était couramment utilisée comme agent de conservation du bois. Afin d’éviter toute confusion, au lieu de l’appeler créosote, nous nous en tiendrons à l’appeler goudron et huile de pyrolyse.
Les goudrons et huiles à base de plantes ont une longue histoire bien documentée d’utilisation dans la construction navale préindustrielle – les goudrons fonctionnaient bien pour sceller les joints et prévenir la pourriture sur les coques en bois. Certains historiens ont affirmé que pendant une période au cours des 18e et 19e siècles, la Caroline du Nord (go Tarheels!) a mené le monde dans la production de goudron de pin et de térébenthine. Son rôle dans les premières constructions de routes (voir: tarmac), les toitures et, fait intéressant, à divers degrés de médicaments légitimes et charlatans comme l’eau de goudron est moins connu. (Si vous êtes curieux, l’histoire du philosophe et homonyme de l’Université de Berkeley George Berkeley avec l’eau de goudron est certainement bizarre.)
De nos jours, avec l’émergence de la pyrolyse en tant qu’outil de gestion des déchets viables pour les pneus et les plastiques, ainsi que les déchets agricoles et forestiers, il est possible que ces liquides de pyrolyse de grande envergure puissent réapparaître en tant que contributeur majeur à l’industrie chimique des huiles de pointe bon marché. La technologie des plastiques pour alimenter reçoit beaucoup d’attention, et les goudrons de biomasse dans le bio-asphalte semblent bien fonctionner comme une alternative appropriée aux liants pétroliers conventionnels.
L’équipe de LWF Biochar a fabriqué ce bloc d’asphalte en utilisant un rapport d’agrégats conventionnel tout en remplaçant les liants à base de pétrole par du goudron de bois. Bien qu’il ne voit pas de conditions d’usure normales, il est laissé au soleil, à la pluie et à la neige depuis quelques années maintenant.
Les condensats de pyrolyse varient considérablement selon les matières premières et les procédés. Les nôtres proviennent principalement de déchets de scieries de feuillus des Appalaches à forte teneur en lignine, ce qui donne un mélange huile / goudron complexe épais, riche en oxygène et en eau, très collant et très acide. J’ai déjà écrit à propos de l’utilisation des huiles de pyrolyse comme carburant liquide stable, constant et mesurable. Ces avantages des carburants liquides par rapport aux autres alternatives renouvelables sont certainement attrayants, et bien que la combustion propre des huiles de pyrolyse soit un défi, nous pensons avoir trouvé une solution appropriée avec la conception de la buse à bille babington.
Brûleur de style Babington, Revisité
Il y a un an, lorsque j’ai écrit sur notre brûleur de style babington de première génération, je me suis arrêté avec des remarques sur le type d’améliorations que nous aimerions apporter. Notre première unité était grande, avec un système de préchauffage maladroit, des commandes maladroites et un système d’allumage peu fiable (et honnêtement, un peu dangereux). Nous n’en avons pas fini avec notre travail, mais nous avons parcouru un long chemin depuis lors. Notre nouvelle unité est principalement encastrée dans un boîtier de brûleur de type pistolet conventionnel. Il repose suffisamment bas au sol maintenant qu’il s’interface avec notre équipement de production de biochar. Nous pouvons préchauffer dans le temps et remplir automatiquement le puisard d’un récipient de 20 gallons pendant (théoriquement) jusqu’à 20 heures de temps de combustion continu. Le démarrage est beaucoup plus fiable, et peut-être le plus important, l’atomisation est adéquate pour une combustion continue de + 900C. Il y a encore beaucoup de travail à faire avec (pour n’en nommer que quelques-uns) des contrôles améliorés des flotteurs, des tests d’émissions, de l’étanchéité aux intempéries et du fonctionnement par temps froid. Malgré les problèmes, je suis convaincu que nous ne sommes pas loin de cette machine servant de source de chaleur de démarrage principale pour la production de biochar – où nous pourrons peut–être éliminer entièrement nos gazéificateurs de copeaux de bois – échangeant une source de chaleur neutre en carbone (discutée) contre une source qui, en considérant le biochar séquestré, pourrait en fait être appelée carbone négatif.
Si vous êtes comme la plupart des gens qui enquêtent sur les brûleurs à mazout, vous avez déjà une source de déchets d’huiles moteur ou végétales. Pour ces carburants, il existe de nombreux brûleurs à huile à moteur usagés commerciaux disponibles. Si vous voulez en voir un en action, il y a de fortes chances que vous puissiez en voir un dans n’importe lequel des magasins de vidange d’huile. La plupart de ces brûleurs peuvent basculer entre les huiles moteur et les huiles végétales, tant qu’une attention particulière est portée à la filtration appropriée et qu’un moyen de régler la chaleur est disponible. N’oubliez pas que, par rapport aux buses de brûleur à mazout classiques, les buses à siphon ont des passages légèrement plus grands et permettent une certaine marge de manœuvre en matière de qualité du carburant. Cependant, si vous êtes comme nous et que votre carburant nécessite un faible degré de filtration, rien ne vaut la conception de la buse à bille Babington – où le carburant est réparti sur la buse, pas à travers la buse comme dans d’autres conceptions. Autre détail important: les brûleurs à huile usée conventionnels nécessitent des systèmes de compresseur d’air robustes pour obtenir l’atomisation et entraîner le système d’alimentation en carburant du siphon. Les brûleurs de style Babington nécessitent toujours de l’air comprimé, mais le volume est beaucoup moins important en raison du très petit trou sur la buse. Notre unité a un (relativement grand).0137 » trou et a prouvé qu’il fonctionnait (là où d’autres ne l’ont pas fait) sur le volume d’air disponible à partir de compresseurs frigorifiques typiques de junkyard. Certes, ce n’est pas le plus sûr et ne convient certainement pas à un fonctionnement à long terme, mais c’est un outil décent pour démontrer la quantité relativement faible d’air comprimé réellement requise.
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Comme la dernière fois, je repartirai avec quelques notes sur les améliorations. Les commandes de flotteur améliorées et les alarmes de débordement sont les premières à venir – il y a un équilibre délicat avec ce petit puisard et les débordements sont désordonnés et dangereux. Sans l’accumulation dans le tube à combustion longue, notre temps de fonctionnement serait probablement limité au volume de carburant dans notre réservoir de préchauffage. La modification du tube d’entrée de la chambre de combustion peut résoudre ce problème; pour une atomisation améliorée, des trous de buse plus petits et une véritable conception de balle ne peuvent pas nuire. Un linceul dédié avec de l’air de refroidissement technique gardera l’électronique au frais, contiendra des incendies catastrophiques et nous permettra de fonctionner par temps de pluie. Il y a encore du travail à faire.
Avant de terminer: Un rappel sur la sécurité. Bien que nous aimions lire et entendre des histoires et partager notre expérience d’expérimentation de carburants alternatifs, il convient de noter que le système que nous avons conçu et partagé ici est expérimental et optimisé pour notre mélange spécifique de goudrons et d’huiles de bois dur. Nous n’encourageons jamais la modification d’un four pour le fonctionnement des huiles usées, et nous n’approuvons pas le fait de laisser les machines de BRICOLAGE fonctionner à l’intérieur sans surveillance constante. Soyez en sécurité – économiser quelques dollars est bien, mais cela ne vaut jamais le risque pour les personnes et les biens.
Comme toujours, n’hésitez pas à nous contacter pour toute question,