Den trækul er et brændstof fremstillet ved carbonisering af træ i en atmosfære styres af pyrolyse (i fravær af oxygen ).
Processen fjerner, ved temperaturstigningen, fraktionerne flydende ( pyroligneøs syre ) og forgasbart træ: dets fugtighed og ethvert plantemateriale eller organisk flygtigt stof, der kun efterlader kulstof og mineraler . Den mikro- og nanoporøse struktur af dette trækul giver det særlige kvaliteter.
I nogle gamle værker sammenlignes det med trækul , stenkul .
Fra antikken , den trækul maker vidste, at det var nødvendigt at opvarme træ til en bestemt temperatur, ikke er for høj, og for at undgå antændelse det, for ellers resulterer det i aske eller dårlig trækul. Dette blev opnået ved at stable træ i en bunke dækket med et lag ler , som blev sat i brand. En del af det træ, der forbruges, forbruger alt ilt, og den producerede varme omdanner resten af træet til trækul. I stedet for en slibesten blev der undertiden udført forbrænding i en grop.
Historisk set blev kulsyre i Europa udført af kulbrændere direkte i skoven så tæt på træressourcen som muligt. De steder, hvor denne aktivitet blev oprettet blev kaldt kul miner eller carbonneries og efter nedlæggelse kul steder eller områder af faulde (i nord).
Fremstillingen er beskrevet i Précis illustreret de Mécanique i 1894 som følger:
| Fremstilling af trækul i Schwarzwald , Tyskland omkring 1900 | ||
Kvarnestenprocessen gør det muligt at opnå mellem 17% og 28% af den oprindelige vægt af træ. Volumenudbyttet er 60%. Denne proces tillader ikke nogen gendannelse af andre produkter, såsom tjære.
Torv kan også kulsyre ved stenprocessen .
I løbet af XIX E århundrede vises metalskabe i forskellige former. Disse ovne er lettere at bruge end slibesten. De fungerer ikke i et vakuum, men på samme princip som slibestenene. Nogle er aftagelige for at blive brugt på stedet i skoven. De tillader også genvinding af biprodukter såsom tjære eller gasser.
Der er mange systemer: Dromart, Moreau, Pierce osv.
Moreau-apparatet blev udviklet omkring 1875: ”Det består af et kuppelformet bur, der består af tunge metalplader monteret på en støbejernsramme. Den øverste del ender med en skorsten udstyret med et bevægeligt låg; den nederste del er åben, og buret placeres simpelthen på et område klargjort til et almindeligt slibeskive ” .
Det er processen i en lukket beholder, der blev brugt på det tidspunkt, hvor destillationen af træ producerede pyrolignøs syre , sammensat af eddikesyre (undertiden forveksles definitionen af pyrolignøs syre med den for eddikesyre, her træeddike ), methanol , også kaldet " ånd af træ " og forskellige andre kemikalier . Trækul var ikke det primære formål med operationen, men snarere et biprodukt. Før vi opfandt ordet " pyrolyse ", talte vi om " tør destillation " eller " karbonisering ". Fra 1886 indtil lukningen i 2002 var Lambiotte- fabrikken i Prémery (Nièvre) et af de største europæiske produktionsanlæg, der producerer trækul.
The Pierce proces gør det muligt at opvarme ovnen ved hjælp af de gasser, der fremstilles under en tidligere forkulning "som snart dampen er ophørt med at dukke op, starter vi støvsugeren og sende gasserne ind i kondensatoren, hvorfra de returnerer opvarme et nærliggende ovn . ".
Kulsyreholdigheden af 100 kg træ i denne ovntype gør det muligt at opnå:
De opnåede resultater er meget afhængige af de anvendte træarter og behandlingsbetingelserne. I 1875 bemærkede den metallurgiske ingeniør Grüner : “ Når den er blevet forberedt ved omkring 350 til 400 ° C og ved langsom forkalkning, er den en smuk, ren sort, klangfuld, hård, næppe farvet fingrene. Fremstillet ved en lavere temperatur er den mere eller mindre brun, ikke særlig sund og øm, men mere sej end sort trækul; det er en slags rødt kul, som arbejderne betegner under navnet "fumarons" eller "brændt", fordi det brænder af røg og en mere eller mindre strålende flamme. Trækul, der er for kogt eller rettere delvist brændt af luftens virkning, går over i glødertilstand; det er derefter revnet, ømt, smuldret, pletter fingrene, af en fast sort i de friske pauser. "
Industriproduktion udføres i stigende grad i ovne. En af de moderne udfordringer er at begrænse eller undgå udledninger i det naturlige miljø og at bruge organiske materialer, der ikke øger presset på skove, især tropiske og primære.
Træ uden forberedelse ved karbonisering er uegnet til drift af højovne og til de forskellige forbedringer, der udføres i smedninger. Trækul varmer meget mere end træ, da energien i det væsentlige produceres i trækulets porer i stedet for at blive spredt i lange flammer; vi kan øge kraften så meget som vi vil ved at øge ”vinden”, mens en for stærk ” vind ” slukker ilden med træ . Trækul er blevet brugt meget i højovne og derefter i højovne siden antikken. Den carbon indeholdt i kul tillod reduktion af oxider af jern indeholdt i malmen for at give jern.
Den intensive brug af trækul i smedje forårsagede skovrydning, som ramte det antikke Kina, det romerske og middelalderlige Europa. Således krævede en ordinance fra 1339 i Frankrig destruktion af smedjer inden for en radius af tre ligaer omkring Grenoble for at stoppe skovrydningen forårsaget af den intensive brug af trækul til fremstilling af stål . I Bourbonnais blev Tronçais-skoven også alvorligt forringet efter åbningen i 1788 af Forge de Tronçais . Opdagelsen af Abraham Darby i 1709 af muligheden for at bruge koks i højovne sluttede stålindustriens store brug af trækul.
Imidlertid vil brugen af koks kun langsomt udbredes. Således i Frankrig i 1860 blev en tredjedel af støbejern stadig produceret i kulovne. Den sidste franske kulovn fungerede indtil 1930.
Krudt : Trækul er en af de tre komponenter i krudt sammen med svovl og saltpeter . Ligesom svovl er det et brændstof, mens saltpetre er en oxidant . Kvaliteten af pulveret blev bestemt af de skovarter, der blev anvendt ved dets fremstilling, samt dets andel i blandingen. Alder- trækul blev især værdsat af franske pulver fabrikker. Ved håndværksfremstilling blev Bourdaine meget værdsat.
Ildfast materiale : Finmalet og blandet i lige store volumener med pulveriseret ler såvel som lidt sand, det giver et isolerende og ildfast produkt (kaldet potteforing ), der gør det muligt at foretage belægninger med stor termisk modstand, især i konstruktionen af små individuelle smedjer .
Som et ændringsforslagTilsætningen af trækul (sælges som biochar , agrochar eller agrocharbon ) er et ændringsforslag, der øger jordens frugtbarhed og afgrødeudbytter, det ser ud til at tiltrække og fremme gavnlige mikrober og svampe , fastholde fugt (især effektiv i makroporøs jord) og bedre fastholde jord næringsstoffer. Sådan skabte indianerne fra Amazonas terra preta, og denne teknik er for nylig blevet genopdaget, hvilket også er af interesse mod global opvarmning .
Som et filterelementDens mikroporøse struktur (forstærket med aktivt kul ) gør det muligt at fange og fiksere mange giftige molekyler (især tungmetaller) fra dampe eller i vand. Det kan også indeholde mikrobielt liv, der kan hjælpe med at rense vand. Derfor indeholder mange filtre til gasmasker , luft- eller vandfiltre (f.eks. Filtre akvarium) aktivt kul.
Trækul er blevet brugt til konservering af kød og til konservering af æg .
Under Anden Verdenskrig og de næste par år på grund af mangel på olie blev kul brugt som brændstof i forgassere til at drive biler og lastbiler.
MadlavningsbrændstofJapanerne bruger traditionelt trækul, herunder binchōtan fra afbrænding af en række forskellige eg, til at grille kød.
I dag i Vesten bruges kul hovedsageligt til grillmadlavning , men dets anvendelse, meget udbredt i fattige lande til daglig madlavning, er ikke den samme: en madlavningsbeholder (komfur, gryde, hollandsk ovn) fungerer som en grænseflade mellem gløderne og maden. Det er hovedsageligt i byerne i sydlige lande, at denne anvendelse er meget udviklet. Faktisk er det muligt at lave mad på denne måde uden pejs på en simpel smeltedigel. I byen er kul, let, let at transportere, og dets forbrænding, let at kontrollere, producerer ikke snavsede eller ubehagelige dampe.
Indbyggerne på landet bruger det ikke, fordi de har det nødvendige sted til at producere gløder. Gløderne ekstraheres derefter fra ildstedet til madlavning (ved at lave en ild fra træ: enten direkte udenfor på jorden eller i en komfur eller i en ildsted med en pejs). De fleste vesterlændinge har madlavningsteknikker over ilden (kedel, stativ, stativ) i hovedet, men deres forfædre kogte for det meste over kulene (ikke i pejsen) inden den industrielle æra. Teknikken blev kaldt køkken haven . Denne teknik ved hjælp af gløder til simmering, marmelade osv. , beskadiger ikke ydersiden af panderne.