Pohon na dřevoplyn

Dřevoplyn (angl. wood gas, německy holzgas) je zplynované dřevo či jiné formy biomasy. Lze ho využívat k vytápění obytných prostor a také k pohonu vozidel a plavidel vybavených běžným spalovacím motorem. K využívání dřevoplynu tedy není nutné do auta instalovat žádný speciální plynový motor. Je však nezbytné doinstalovat generátor plynu.

Co je to dřevoplyn a jaké má využití

Dřevoplyn je syntézní plynové palivo na bázi oxidu uhelnatého. Vzniká zplyňováním, tj. nedokonalým spalováním rostlinné biomasy nebo jiných uhlíkových zdrojů za omezeného přístupu vzduchu. Zplynovat lze do plynné formy například dřevní štěpku, piliny, dřevěné či travní pelety, dřevěné či jiné uhlí, i jiné podobné hořlavé materiály.

Ke zplynování dochází ve specializovaném dřevoplynovém generátoru. Laicky řečeno jde o horem plněný kotel, v němž jsou nedokonale spalovány nasekané dřevěné špalíky, koks či jiná biomasa. Uhlík v generátoru za vysoké teploty (nad 500 °C) reaguje s párou nebo kyslíkem. Vzniká směs oxidu uhelnatého (CO), vodíku (H), metanu (CH₄) a oxidu uhličitého (CO₂). Vzniklé plyny mohou být po následném ochlazení spalovány jako palivo v prostředí bohatém na kyslík.

V některých dřevoplynových generátorech vzniká v důsledku nedokonalého spalování také větší množství dehtových látek, které obsahují rakovinotvorné polyaromatické uhlovodíky (PAU / PAH). Za účelem vyčištění dřevoplynu od dehtových látek a jiných spalin byly vyvinuty různé plně funkční sofistikované spalovací motory (např. na bázi vodní pračky). Jejich výhodou je výrazně nižší poměr karcinogenních zplodin, limitem naopak menší výhřevnost. Dehtové látky totiž zvyšují výhřevnost plynu při jeho přímém spalování.

Dřevoplyn lze využívat k vaření, vytápění nebo k výrobě elektřiny. Vedle toho je možné dřevoplyn používat i pro pohon automobilů či jiných vozidel s běžným spalovacím motorem. Do těchto vozidel pak musí být nainstalován zplyňovací generátor na zplynování biomasy. Ani přes různé vodní či mechanické pračky výsledný plynný produkt samozřejmě není jako pohonná hmota – natož pro lidi žijící v okolí – ideální. Přesto byl v určitých dekádách a někde je dokonce i dnes jako pohonná hmota pro motorová vozidla používán.

Podle publikace Wood gas as engine fuel, kterou v roce 1986 vydala Organizace OSN pro výživu a zemědělství (FAO) je možné dřevoplyn po doplnění dřevoplynového generátoru bez potíží používat v zážehových motorech s pohonem na benzin a petrolej.

Dieselové motory mohou být převedeny do plného provozu na dřevoplyn snížením kompresního poměru a instalace zážehového systému. Další možností je spustit normální dieselový motor v duálním režimu, kdy je motor poháněn plynem, ale start je prováděn za pomocí nafty. Protože je z toho důvodu zachován i původní dieselový pohon, je takový systém samozřejmě značně flexibilní. Pokud dojde k poruše zplyňovače nebo dojde palivo z biomasy, okamžitě lze přejít na naftový pohon. (Ne všechny typy dieselových motorů lze ale přestavět do výše uvedeného provozního režimu.)

Využívání dřevoplynu k pohonu vozidel a plavidel

První pokusy s využíváním dřevoplynu spadají do konce 18. století. Rostoucí zájem o plyn, který vzniká při vytápění dřevem, lze vystopovat od konce třicátých let 19. století. Nejprve bylo využití dřevoplynu spojováno především s vytápěním budov a s veřejným osvětlením.

Dřevoplyn byl určitou alternativou svítiplynu, takzvaného městského plynu, který došel velkého rozšíření. Masovější využívání zemního plynu se totiž datuje až do začátku třicátých let 20. století a let pozdějších. Ve druhé polovině 19. a v prvních desetiletích 2. století se pro svícení, vytápění a vaření masově využíval především svítiplyn. Dřevoplyn a případně i další alternativní paliva (líh, petrolej, apod.) byly spíše palivy menšinovými, někdy vysloveně okrajovými.

Dřevoplyn se od počátku potýkal s několika zásadním nešvary, které výrazně ovlivňovaly jeho menší oblibu a upřednostňování svítiplynu. Dřevoplynová kamna a rovněž motory přestavěné na dřevoplyn měly nízký a nestálý výkon (oproti benzinu nižší o více než 20 %), zanášely se dehtem a důsledkem velkého množství popílku trpěly zvýšeným opotřebením.

Takzvaný generátor dřevoplynu byl velkoobjemové zařízení. Ačkoli existovaly i osobní automobily poháněné dřevoplynem, dřevoplynový generátor bylo někdy obtížné umístit i do nákladní dodávky. Generátor navíc vyžadoval častou ruční obsluhu. Řazení motoru bylo možné při vysokých obrátkách, protože motor musel neustále nasávat dřevěný plyn.

V období světové hospodářské krize (1929–1933) začal však být konečně větší zájem věnován i dřevoplynu. Pochopitelně z čistě ekonomických a hospodářských důvodů. Zvláště v Německu se tento zájem udržel po celá třicátá léta. V zemi dokonce existoval speciální výbor – tzv. Generatorstab – který schvaloval do výroby nové konstrukce generátorů a zamítal ty, jejichž funkčnost nebyla dostatečně prokázána.

V předvečer druhé světové války a během ní se zájem o jízdu na zplynovanou dřevěnou biomasu stal načas v některých částech Evropy téměř masovou záležitostí. Nemalému zájmu se těšil pohon z generátoru na nasávaný plyn také v Itálii, Francii a Velké Británii. Ve Švédsku bylo začátkem roku 1939 z generátorů poháněno více než 50 % všech autobusů a více než 40 % nákladních aut.

Další články vztahující se k tématu jízdy na dřevoplyn

Přečtěte si také další související články:

• Plyny vyrobené ze dřeva a dřevěného uhlí
• Generátor dřevoplynu
• Druhy dřevoplynových generátorů
• Palivo pro dřevoplynové generátory
• Bezpečnost dřevoplynového generátoru