Como fazer um gasogênio de madeira caseiro: faça você mesmo com lenha e serragem

Ao longo de milhares de anos de história, a humanidade aprendeu a extrair petróleo e gás, inventou a eletricidade, usa energia eólica e solar, mas ainda queima madeira nas fornalhas. Lenha, serragem, madeira velha, resíduos de empresas de processamento de madeira – tudo isso pode ser utilizado se você fizer um gaseificador a lenha faça você mesmo.

Muitos artesãos usam com sucesso este dispositivo para casa e até mesmo para automóveis. Se você se interessou por este tópico, ou teve a ideia de fazer um gerador por conta própria, explicaremos como implementar isso na prática.

Em nosso material, falaremos sobre o princípio de funcionamento de um gaseificador a lenha, vantagens e desvantagens deste sistema, bem como sobre como montar tal dispositivo por conta própria.

Princípio de funcionamento dos gaseificadores a lenha

A queima rápida de lenha ao ar livre fornece, principalmente, uma certa quantidade de calor útil. Mas a madeira se comporta de maneira completamente diferente na chamada queima por pirólise, ou seja, na combustão na presença de uma quantidade muito pequena de oxigênio.

Nessa situação, observa-se não tanto a combustão, mas a queima lenta da madeira. E o produto útil deste processo não é o calor, mas o gás combustível.

Os gaseificadores já foram amplamente utilizados como fornecedores de combustível para automóveis. E ainda hoje é possível encontrar ocasionalmente carros que funcionam com o gás produzido por eles:

Com a queima lenta da madeira, obtém-se uma mistura contendo os seguintes produtos:

• metano (CH₄);
• hidrogênio (H₂);
• monóxido de carbono (também conhecido como CO);
• vários hidrocarbonetos saturados;
• dióxido de carbono (CO₂);
• oxigênio (O₂);
• nitrogênio (N);
• vapor de água.

Apenas parte desses ingredientes são gases combustíveis, o resto – são impurezas ou lastro não combustível, do qual é melhor se livrar. Portanto, não basta apenas queimar a madeira em uma instalação especial, mas também purificar o resultado, além de resfriar a mistura gasosa obtida.

Em condições de produção industrial, este processo inclui as seguintes etapas:

1. Queima de combustível sólido na presença de uma pequena quantidade de oxigênio (cerca de 35% do normal).
2. Limpeza grosseira primária, ou seja, separação de partículas voláteis em um filtro ciclônico de vórtice.
3. Limpeza grosseira secundária, na qual o gás é purificado com um filtro de água, utilizando o chamado purificador de scrubber.

Dispositivos caseiros para uso doméstico parecem mais simples e ocupam menos espaço, mas o princípio de funcionamento e a construção são muito semelhantes. Antes de começar a fabricar tal dispositivo, é necessário pensar bem em tudo, além de elaborar ou encontrar um projeto do conjunto.

Este esquema permite entender o funcionamento do gaseificador a lenha: a lenha é carregada por cima, entra na câmara de combustão, onde é injetada uma pequena quantidade de ar, e onde ocorre o processo de combustão lenta do combustível e a liberação de gás combustível.

Na internet, há muitas recomendações sobre como fazer um gaseificador de madeira caseiro. Algumas delas vêm acompanhadas de desenhos realmente viáveis para implementação.

Os artesãos que já conseguiram realizar esse fascinante processo até certo ponto observam que pode ser necessário muito tempo e esforço. Talvez seja necessário fazer mais de uma adaptação e realizar uma série de experimentos para obter um conjunto com características aceitáveis.

Este esquema, que mostra o princípio de funcionamento de uma instalação industrial de gaseificação, permite ter uma ideia dos elementos individuais de um gaseificador doméstico.

Vantagens e desvantagens do sistema

Os gaseificadores são extremamente convenientes de usar. Se o conjunto for feito corretamente, seguindo todos os requisitos de segurança, é possível carregar combustível com pouca frequência. Por exemplo, carregar lenha na câmara apenas uma vez por dia, e se for usado carvão vegetal como combustível, uma vez por semana será suficiente.

Os modelos industriais de gaseificadores domésticos a madeira são extremamente convenientes e seguros, no entanto, o custo de tal dispositivo geralmente é muito alto.

Mas isso se aplica, antes, a dispositivos de fabricação industrial. Naturalmente, o funcionamento de um gerador de gás caseiro deve ser cuidadosamente controlado. A temperatura do gás quente pode ser muito alta, e o risco de incêndio também aumenta significativamente.

A madeira – é um material acessível. Na câmara de carga do gerador de gás podem ser colocados lenha, cavacos, serragem prensada, quaisquer resíduos da indústria madeireira e materiais contendo celulose. O carvão vegetal seco e leve é excelente como combustível. Se as dimensões do funil permitirem, pode-se carregar lenha inteira, mesmo sem rachar.

Para queimar no gerador de gás, praticamente qualquer material que contenha celulose é adequado, mas é importante não esquecer o nível aceitável de umidade desse combustível para aumentar a eficiência do aparelho.

O produto resultante da combustão, o gás combustível, pode ser usado para diversas finalidades: aquecer a casa, fazer funcionar o motor de um carro, até mesmo para gerar eletricidade. Mas vale lembrar também dos “pontos negativos” deste dispositivo útil.

Para começar, um modelo industrial de gerador de gás, confiável, seguro e prático, custa bastante caro. Nem todo proprietário de casa ou sítio pode comprar um aparelho desses. Mas a criação de um gerador de gás caseiro, mesmo com materiais disponíveis, pode custar uma boa quantia.

Nem sempre é possível usar quaisquer materiais disponíveis para ele. Todas as partes do aparelho devem ser muito resistentes e capazes de suportar altas temperaturas. Será necessário, obrigatoriamente, uma máquina de solda, bem como habilidades para usá-la. Será preciso cortar e soldar o metal.

O combustível para o gerador de gás a lenha deve ter tamanho e configuração que permitam sua livre movimentação para baixo no funil até a câmara de combustão.

Ao calcular o custo da criação de um gerador de gás caseiro movido a serragem, deve-se considerar também os materiais de consumo. Será necessário ferro fundido para fazer a grelha, e é bem provável que para a tampa seja preciso encontrar ou comprar uma mola especial.

Também são necessárias juntas refratárias para as escotilhas, para conexão de elementos individuais do dispositivo, etc. Antes de fabricar o gerador de gás, é preciso calcular tudo cuidadosamente.

Outra despesa com o gerador de gás – é a eletricidade necessária para a alimentação forçada de ar na câmara de combustão. Se por algum motivo a eletricidade for cortada, o gerador de gás não poderá funcionar.

Essa situação é inaceitável, pois a redução da temperatura de combustão pode levar à contaminação do dispositivo com alcatrão. Como resultado, será necessário interromper o processo, limpar o gerador de gás e depois reiniciá-lo.

Embora pareça que se possa carregar o gaseificador com quase qualquer combustível, deve-se lembrar que ele deve descer gradualmente pelo funil à medida que queima. Portanto, a lenha para o gerador deve ser preparada, cortando-a em pedaços mais ou menos do mesmo tamanho.

Fabricação do dispositivo faça você mesmo

Primeiro, deve-se decidir para que finalidade o gaseificador será construído: para casa ou para automóvel. No último caso, prioridade é dada ao baixo peso e tamanho compacto. O melhor material para um gaseificador automotivo – aço inoxidável, caro, mas resistente e leve. Já para casa, fazem um dispositivo grande com materiais improvisados, que são mais fáceis de encontrar e custam mais barato.

Vamos analisar um exemplo de fabricação de um gaseificador para fornecer combustível a uma motocicleta:

Para fornecer combustível gasoso a um motor a gasolina, ele deve ser resfriado, limpo e misturado com ar nas proporções adequadas. Para isso, o agregado precisa ser equipado com ventilador de ignição, ciclone, filtro, misturador e resfriador.

Resta completar o gerador de gás caseiro com dispositivos que assegurem o funcionamento normal e resolver as questões de instalação na motocicleta com sidecar.

Claro, quanto mais próximas as dimensões e a configuração do gerador de gás caseiro do modelo industrial, mais eficiente será o dispositivo. É difícil fazer em casa uma cópia exata de um gerador de gás fabricado em fábrica, e nem é necessário.

É mais fácil copiar um conjunto caseiro pronto, pedindo-o a conhecidos ou amigos, ou simplesmente usando informações da internet.

Primeiro, fabricam-se os componentes principais do gerador de gás, depois eles são montados em um único dispositivo. Para fazer tal dispositivo, é necessário preparar os seguintes elementos:

1. Corpo.
2. Depósito de combustível.
3. Câmara de combustão.
4. Gargalo da câmara de combustão.
5. Conjunto de distribuição de ar.
6. Conjunto de filtragem.
7. Tubo de saída da câmara de combustão.
8. Grelha, portas e outros elementos semelhantes.

O corpo, às vezes chamado de câmara de enchimento, pode ter formato cilíndrico ou cúbico. Portanto, o profissional tem duas opções para fabricá-lo: usar um recipiente metálico adequado, modificando-o ligeiramente, ou fazer o corpo a partir do zero com cantoneira e chapa metálica.

Para a fabricação de um gerador de gás caseiro, podem ser usados materiais disponíveis, como um tambor metálico, cilindros de gás antigos, corpo de extintor de incêndio, etc.

Da mesma forma, é feito o compartimento para combustível sólido, ou seja, também de chapa metálica e cantoneira. Posteriormente, o compartimento é fixado dentro do corpo, portanto suas dimensões devem ser adequadas. No entanto, às vezes é mais simples transformar uma parte do corpo do gerador de gás em compartimento. Para isso, uma parte do espaço é separada com placas metálicas.

O material adequado para o interior do gerador de gás a lenha – é aço com baixo teor de carbono. O corpo deve ser coberto com uma tampa bem ajustada. A vedação – é uma condição importante para o funcionamento correto do gerador, pois é assim que se garante a entrada de uma quantidade limitada de oxigênio.

O gerador de gás caseiro – é um dispositivo bastante pesado, deve-se cuidar da sua estabilidade. Para isso, pernas resistentes são soldadas na parte inferior do corpo. A tampa, através da qual é feito o carregamento do combustível, merece atenção especial.

Às vezes ela é pesada e não é fácil levantá-la sozinho. Para resolver o problema, pode-se usar uma mola de amortecimento especial.

Para a câmara de combustão, será necessário um aço especial resistente ao calor, pois é aqui que ocorre a queima do combustível em temperaturas muito altas. No entanto, para esses fins, pode-se usar com sucesso um cilindro vazio de gás doméstico. Tanto um recipiente novo quanto um usado servem.

Se o cilindro de gás para a fabricação do gerador de gás doméstico foi usado anteriormente, antes de iniciar os trabalhos de soldagem, é melhor enchê-lo com água. Isso evitará a possível ignição de resíduos de gás.

O gargalo metálico da câmara de combustão, onde ocorre outro processo importante – o craqueamento de alcatrão – deve ser separado dos demais elementos por juntas especiais resistentes ao calor. O amianto é considerado um material adequado para isso, mas é melhor usar materiais mais modernos e seguros.

O conjunto de distribuição de ar é conectado à estrutura por meio de um bocal, junto ao qual é instalada uma válvula de retenção. A função deste elemento – é regular a entrada de ar para o combustível e evitar o vazamento do gás combustível obtido, para o qual a criação do gerador foi planejada.

Entre a caixa de distribuição de ar e a parte central da câmara de combustão, devem haver orifícios de calibração especiais (ventaneiras). Após a câmara de combustão, é colocada um sistema de filtros para limpar a mistura de gás obtida das impurezas. A grelha é destinada à limpeza da câmara de combustão.

Ela é geralmente feita de ferro fundido. Para facilitar o processo de limpeza, a parte central da grelha pode ser móvel ou removível. As portas fornecem acesso a diferentes compartimentos do gaseificador e servem para carregar lenha, limpar a câmara de combustão, etc. Claro, todas essas portas devem ser herméticas e vedadas com juntas resistentes ao calor.

Na parte inferior, é montado um tubo de conexão através do qual a mistura gasosa obtida passa para o conjunto de filtragem e, em seguida, para o resfriador. Para fabricar um pequeno filtro ciclônico, pode-se usar o corpo de um extintor velho ou outro recipiente metálico de tamanho e configuração adequados.

Neste diagrama, o dispositivo e o princípio de funcionamento de um filtro ciclônico de limpeza são claramente demonstrados. Com sua ajuda, é possível realizar a limpeza primária do gás obtido como resultado da operação do gaseificador.

Ele funciona da seguinte forma: o gás quente contaminado é injetado na parte superior do ciclone. Em seguida, no corpo cilíndrico, ele começa a girar. Sob a ação das forças centrífugas, as partículas de impurezas se deslocam para a parte inferior do dispositivo e saem através do orifício de descarga. O gás limpo sai através de outro orifício na parte superior do filtro.

Em casa, pode-se usar um radiador comum como resfriador ou fabricar uma serpentina especial. O gás quente se move ao longo dessa estrutura longa e gradualmente esfria. Se desejar, é possível organizar o resfriamento a água.

Acredita-se que um gaseificador doméstico seja capaz de 'digerir' madeira de qualquer teor de umidade, mesmo 50%, o que é típico de madeira recém-cortada. Na prática, verifica-se que quanto maior o teor de umidade do combustível, menor a eficiência do gaseificador. Não é recomendado carregar no dispositivo combustível cujo teor de umidade exceda 20%.

Uma pequena modificação no dispositivo permitirá corrigir a situação. A partir do tubo de conexão da câmara de combustão, deve-se conduzir um gasoduto anular, colocando-o no espaço entre as paredes do corpo e o lado externo da câmara de carga.

Como resultado, parte da energia térmica será transferida ao combustível, permitindo reduzir sua umidade. Além disso, levará menos tempo para o resfriamento, e a eficiência do gerador aumentará.

Informações valiosas sobre gaseificadores

Às vezes, as expectativas dos proprietários de casas particulares que pensam em adquirir ou fabricar seu próprio gaseificador se mostram demasiado otimistas em comparação com a situação real.

É comum a opinião de que a eficiência do gaseificador, cerca de 95%, supera significativamente a eficiência de uma caldeira a gás de piso comum, que atinge 60-70%. Esses números estão corretos em geral, mas compará-los é incorreto.

Na fabricação de um gerador de gás caseiro, são utilizados botijões de gás usados, latas, utensílios de cozinha, etc. Um dispositivo praticamente gratuito consome de forma econômica um combustível não muito caro, com uma produtividade bastante alta.

O primeiro indicador reflete a eficiência da produção de gás combustível, e o segundo – a quantidade de calor obtida durante o funcionamento da caldeira. Em ambos os casos, a madeira queima, mas o resultado desse processo difere qualitativamente. Se, posteriormente, o gás combustível obtido pela combustão por pirólise da madeira for usado para aquecer a residência, tal comparação poderá ser realizada.

Vale lembrar também que os geradores de gás caseiros, embora possam funcionar com alto rendimento, raramente são tão eficientes quanto os modelos industriais. Esse ponto deve ser considerado ainda na fase de projeto do agregado e nos cálculos do custo do projeto e de sua eficiência esperada.

Se a necessidade de criar um gerador de gás for motivada apenas pelo desejo de melhorar o sistema de aquecimento da casa, vale a pena prestar atenção em um dispositivo semelhante – caldeira de pirólise, que funciona com princípios muito parecidos. Sua principal diferença em relação ao gerador de gás é que o gás obtido é queimado imediatamente, e a energia resultante é usada para aquecer o fluido térmico no sistema de aquecimento da casa.

Nesse dispositivo, é montada uma câmara de combustão adicional, na qual é necessário organizar uma alimentação de ar separada. Se for necessário aquecer a casa com um gerador de gás, também será necessário escolher um convector para aquecimento. Isso aumentará os custos de modernização ou instalação do aquecimento. É necessário calcular se, nesse caso, vale a pena o esforço.

Um ponto importante – a manutenção adequada do gerador de gás durante sua operação. A propaganda afirma que este é um dispositivo universal, no qual queima tudo: desde serragem até madeira recém-cortada.

Mas a propaganda omite o fato de que, ao carregar matéria-prima úmida, a quantidade de gás combustível obtido pode ser reduzida em 25% ou mais.

O melhor combustível para um gerador de gás doméstico – carvão vegetal. Ao queimá-lo, não se gasta muita energia na evaporação do excesso de umidade, o que permite obter a máxima quantidade de gás combustível.

O combustível ideal para um gerador de gás, segundo especialistas, é o carvão vegetal. Durante sua combustão, a energia gasta na evaporação da umidade é mínima, o que permite acelerar os processos de pirólise.

Os proprietários de veículos podem contar com o gerador de gás não apenas para aquecimento, mas também para o funcionamento do seu veículo. De fato, na Europa, muitos motoristas adaptaram com sucesso seus veículos para funcionar a lenha. Mas na maioria das vezes, são dispositivos compactos e resistentes, fabricados em aço inoxidável fino e resistente.

O custo desses equipamentos, mesmo os fabricados por conta própria, não é nada pequeno. Na realidade russa, os geradores de gás para automóveis são feitos com materiais improvisados e instalados em caminhões.

O efeito do seu funcionamento é baixo; geralmente, a presença desse equipamento é acompanhada de fenômenos como ignição prolongada, necessidade de manter o motor em rotações altas ou médias constantemente, o que contribui para seu desgaste rápido.

Para o automóvel, o melhor é usar um gerador de gás de qualidade, feito de aço inoxidável resistente, com peso relativamente leve e tamanho compacto.

Uma opção interessante de usar o gerador de gás em residências particulares – é usar o gás combustível para uma usina elétrica doméstica. Esse projeto é implementado com a ajuda de um motor a diesel de combustão interna.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Neste vídeo, é demonstrado o processo de funcionamento de um gerador de gás caseiro:

Aqui é apresentada uma experiência interessante de criação de um gerador de gás caseiro, levando em conta os erros cometidos:

Esta é uma versão de um gerador de gás compacto, projetado para instalação em um veículo:

Fabricar por conta própria um gerador de gás viável não é tão simples. Na maioria das vezes, esses equipamentos são feitos para automóveis, mas também são bastante eficientes em casas. Para um artesão habilidoso que não tem medo de desafios e está disposto a experimentar, essa tarefa é totalmente factível.

Se durante a leitura das informações você tiver dúvidas ou tiver recomendações sobre a montagem manual de um gerador de gás a lenha, por favor, deixe seus comentários abaixo.