Каждый турист знает, что на пикнике или в походе незаменимой вещью может оказаться древесный уголь. Используют его не только в мангале для приготовления пищи на отдыхе, но и в каминах для отопления жилища, и во многих других сферах жизни.
Что такое древесный уголь?
Древнейшее топливо на планете, которое было изготовлено из растительного сырья – это древесный уголь. Этот факт подтвержден множеством археологических находок. Древесный уголь получают в результате химической реакции, называемой пиролизом – это процесс разложения при высоких температурах без доступа кислорода. На сегодняшний день древесное топливо является отличной альтернативой традиционному углю, причем его отличительной особенностью является экологическая чистота и безопасность в использовании.
Как выглядит древесный уголь?
Многим из нас будет интересно узнать, что представляет собой древесный уголь. Это микропористый продукт сжигания древесины, имеющий повышенное содержание углерода. Древесный уголь представляет собой черный блестящий материал с синеватым отливом. Вся поверхность угля покрыта трещинами, а на срезе отчетливо просматривается сохранившаяся структура древесины. Если ударить по куску, то звук будет звонким. Такое топливо легко разжечь, а в процессе горения оно выделяет много тепла.
Свойства древесного угля
Основная составляющая часть такого биотоплива – это углерод. Кроме этого, в его состав входит кислород, фосфор, водород и некоторые летучие вещества. Свойства этого твердого топлива во многом зависят от вида древесины, из которого оно изготовлено:
- Способность к абсорбированию
. Обладая высокой пористостью, древесный уголь при обычной температуре может поглощать различные вещества, в том числе и инертные газы, а при нагревании он их выделяет и снова приобретает способность к адсорбции. Это его свойство используют для очистки многих органических продуктов. - Плотность древесного угля
. Этот показатель зависит от сорта: если древесина плотная, то из нее получается твердый уголь, и наоборот. В случае увеличения температуры при производстве плотность получившегося продукта повышается. - Высокая теплоемкость
. Температура древесного угля при горении может достигать +1100ºС и более, при этом выделяется большое количество тепла (примерно 30000 кДж/кг). - Экологическая безопасность
. Если при горении дерева образуется много пара, не сгоревших частичек углерода и различных органических веществ, то при сжигании древесного угля все эти компоненты отсутствуют, а дыма выделяется очень мало, что делает использование продукта безопасным для здоровья человека. - Нет склонности к самовозгоранию
. - Небольшой вес
. Благодаря этому транспортировать продукт просто.
Технология и оборудование
Рентабельность выпуска такой продукции обусловлена спросом и широким спектром применения этого сырья. Оборудование для изготовления этой продукции обычно включает в себя:
- Печь для производства древесного угля;
- Весы для фасовки готовой продукции;
- Электроэнергетический генератор;
- Бензопилы. Их количество зависит от масштабов производства;
- Устройство для колки дров с гидравлическим приводом.
Также следует арендовать территорию с ровным участком для изготовления и хранения продукции. Печь для производства древесного угля должна быть установлена на ровном и открытом участке. Она должна соответствовать требованиям экологичности и безопасности. При промышленном производстве продукции лучше воспользоваться услугами специалистов для монтажа оборудования.
В качестве дополнительного материала потребуются мешки для расфасовки продукции и качественное сырье. В качестве материала можно использовать отходы лесозаготовительной промышленности: пни и сучья деревьев.
Изготовление древесного угля должно осуществляться по определенной технологии. Получают продукцию путем обжига древесины без поступления кислорода. Применяют для этого специальные углевыжигательные печи, которые имеют камеры для обжига и сушки материала. Такой принцип обжига заключается в выделении паров при горении сырья, которые в газообразном состоянии поступают в топку, обеспечивая процесс изготовления дополнительным теплом.
Весь процесс производства можно описать следующим способом:
- Материал помещают в загрузочную камеру и обжигают при температуре в 500 градусов.
- После обжига и сушки сырье вынимают для охлаждения.
- Полученный материал подвергают дроблению и фасовке.
Размер дробления зависит от области применения сырья. Мелкое дробление применяется для бытовых нужд. Крупное дробление используется для промышленности.
Где используется древесный уголь?
Нередко возникает вопрос, где применяется древесный уголь? В далеком прошлом это был единственный источник топлива. В наше время он не утратил своих позиций, а сферы применения его существенно расширились:
- Металлургия
. Большое содержание углерода делает возможным использование древесного угля в качестве восстановителя, а отсутствие серы и фосфора гарантирует сохранение необходимых свойств восстановленных материалов. - Приборостроение
. Уголь, который получают из мягких пород дерева, идет для изготовления антикоррозионной смазки, которая нужна для полировки и шлифовки различных форм и деталей. - Строительство
. Поскольку этот материал хорошо поглощает запахи и обладает гигроскопичностью, то уголь применяют как изолятор. - Животноводство
. Это отличная кормовая добавка, которую вводят в рацион телят, свиней, птиц. - Производство активированного угля
. Он применяется во многих вентиляционных системах для того, чтобы задерживать летучие вредные примеси, находящиеся в воздухе. - Медицина
. Древесное сырье идет на изготовление таблеток и порошков, помогающих в лечении желудочно-кишечных расстройств и отравлений.
Доходность
Приобретая печь с производительностью около 20 тонн готового продукта в месяц, можно рассчитать приблизительный доход от производства. Затраты на налоги, коммунальные платежи, транспортировку, аренду — это около 270 тыс. руб. в месяц. Для производства 1 тонны продукта необходимо закупить 7-8 м3 березы, до 12 м2 мягколиственных пород дерева. Стоимость 1м3 колотой березы — от 1000 руб./м3, а значит — для производства 20 тонн угля необходимо закупить сырья на 140 тыс. руб. Выручка от реализации при цене 35 руб. за 1 кг составит 700 тыс. руб. в месяц. Прибыль — 430 тыс. руб. Средний срок окупаемости вложений — от полугода.
Производство древесного угля — выгодный, актуальный бизнес, успех которого зависит от профессионализма наемных работников, стремления к использованию новых технологий, тщательного контроля за ходом процесса преобразования древесины в уголь.
Из чего делают древесный уголь?
Запланировав пикник в лесу, многие не рубят деревья в лесу для того чтобы приготовить еду, а привозят с собой пакеты с купленным древесным углем. Это твердое топливо изготавливают из:
- яблони;
- черешни;
- ясеня;
- граба;
- дуба;
- березы.
Существует две технологии производства этого топлива:
- Кусковая
. Древесное сырье надо сначала подготовить: нарезать, измельчить и высушить. Затем его помещают в печь, где при температуре +450°С без доступа воздуха древесина разлагается. Готовый уголь выдерживается в течение 30 ч. для окончательного остывания или стабилизации. Только потом его расфасовывают. - Брикетная
. Для этого используют древесный мелкий уголь, к которому добавляют крахмал и клейстер, а потом на специальном прессе формуют из такой смеси угольные брикеты. Такой древесный уголь плотнее предыдущего вида, горит он дольше (4-5 ч.) и дает более ровный жар.
Виды древесного угля
Такое твердое топливо разделяется на несколько видов. Это зависит от того, какой сорт древесины выбран для изготовления продукции, сколько нелетучего углерода в ней содержится. Отличается уголь по типу упаковки: это может быть кусковой древесный уголь в мешках или угольные брикеты. Для розничных покупателей продукт весом 3-10 кг упаковывают в бумагу, а для предприятий фасуют уголь весом по 25-50 кг в мешки из полипропилена.
Черный древесный уголь
На производство этого вида угля идет мягкая древесина: осина, черемуха, липа, крушина, тополь. Уголь черного цвета считается самым высшим сортом. Содержание нелетучего углерода в нем может достигать 90%, а золы – около 25%. Такое топливо легко разгорается, а горит без сильного пламени, дыма и запаха. При горении выделяется большое количество тепла.
Красный древесный уголь
При изготовлении красного угля используют древесину хвойных пород: лиственницы, ели, сосны. Уголь красного цвета получают путем углежжения при низких (по сравнению с прочими видами топлива) температурах. Такое топливо больше популярно в европейских странах, где его сжигают в каминах для отопления жилищ, и приготовления блюд на гриле.
Белый древесный уголь
Для получения такой разновидности древесного угля используется твердое дерево. Уголь из древесины дуба, ясеня, березы носит название белого топлива. Получают его в результате обжига сырья сначала при невысокой температуре, а под конец процесса ее поднимают до +1000°С. Раскаленный уголь извлекают из печи и гасят, покрывая смесью земли, песка и пепла. Благодаря этому его поверхность становится слегка беловатой, что и объясняет название. Особой популярностью белое топливо пользуется в Японии.
Стоимость комплекта
Для начала производства угля потребуется не только взять в аренду подходящий участок земли, нанять рабочий персонал, но и приобрести оснащение. Самый главный элемент производства — печь. Ее стоимость может варьироваться в зависимости от размеров и объемов перерабатываемого сырья. В среднем такой прибор может стоить около 300000 рублей.
Еще около 60000 рублей уйдет на обустройство территории и установку техники. Также следует запланировать транспортные расходы на доставку. Транспортировка оснащения до места производства может обойтись в 50000 рублей.
Как выбрать древесный уголь?
Запланировав поездку на шашлыки, мы покупаем мясо, стараемся удачно его замариновать. При этом все старания могут быть испорчены, если выбрать неправильное топливо для приготовления этого всеми любимого блюда. Древесный уголь должен дать хороший жар и придать приятный аромат приготовленному мясу. При покупке этого топлива обратите внимание на упаковку товара: мешок должен быть легким, сквозь него не должна сыпаться угольная пыль. Упаковка древесного угля должна иметь этикетку с такими сведениями о продукте:
- название;
- фирма-изготовитель и ее адрес;
- условия хранения;
- сертификат соответствия.
Бывалые туристы рекомендуют покупать древесный уголь в специализированных магазинах, где меньшая вероятность приобретения некачественного товара или откровенной подделки. При выборе следует помнить, что 1 кг хорошего топлива рассчитан на приготовление 4 кг мяса. Для шашлыка на небольшую компанию хватит одного пакета кускового варианта. Древесный брикетированный уголь можно купить, если отдых предстоит долгим, а желающих отведать вкусного мяса будет много.
Маркировка древесного угля
Производитель, выпускающий такое твердое топливо из древесины, маркирует упаковки следующим образом:
- Марка А
. Продукт изготавливается из твердых пород деревьев: березы, дуба, бука. - Марка Б
. Чтобы получить уголь данной марки, к предыдущим видам твердого дерева добавляют древесину мягких тополя, липы, ивы. - Марка В
. Так маркируется продукт, изготовленный из тех же деревьев, что и предыдущая марка, но с добавлением древесины хвойных пород: ели, пихты, сосны.
Древесные брикеты для гриля
Сегодня главным «конкурентом» традиционным углям из дерева являются древесные брикеты. Они производятся из нескольких ингредиентов. В составе могут присутствовать:
- древесный уголь;
- торф;
- опилки;
- солома;
- и другие отходы из древесины и легковоспламеняющиеся вещества.
Они превращаются в брикеты особым образом, под давлением. Обычно это делается с применением картофельного крахмала, смолы или клея.
Такая технология производства делает брикеты более компактными, чем уголь. Этот материал не деформируется сам по себе, что делает его более воспламеняемым. Еще брикеты лучше загораются, дольше горят и способны производить более высокую температуру. В отличие от углей, брикеты могут гореть по нескольку часов.
Однако такой вид топлива для мангалов, грилей и барбекю будет стоить на порядок дороже. К тому же, брикеты от некоторых производителей могут содержать в себе вредные вещества, которые могут осесть на вашем мясе и других приготавливаемых блюдах. Вот почему, при выборе топливных брикетов для гриля следует обратить внимание на:
Химический состав
Как уже упоминалось, дешевые и некачественные брикеты содержат большое количество химических компонентов, которые могут повлиять на вкус и состав шашлыка и других приготавливаемых блюд. Поэтому, при покупке брикетной упаковки, обращайте внимание на то, была ли она на 100% приготовлена из натуральных ингредиентов. Проверьте также, содержит ли используемый брикетный связующий материал натуральные вещества растительного происхождения.
Вес
Как и уголь, брикетные упаковки также фасуются по 2,5, 5 и 10 кг.
Брикет для гриля. Цена
Что касается цен, то брикетное топливо обойдется дороже — от 180 рублей за упаковку 2,5 кг. Скорее всего, это будет брикет, при производстве которого использовался синтетический клей, поэтому лучше потратить немного больше денег, чтобы быть уверенным в его качестве.
Как сделать древесный уголь?
Хотите изготовить древесный уголь своими руками в домашних условиях, тогда воспользуйтесь простым способом, которым применяли еще в древности:
- Копаем яму глубиной 50 см и диаметром 80 см. Форма ее должна быть круглой, а стенки – вертикальными.
- Катком или просто ногами хорошо утрамбовываем дно.
- Собрав сухие ветки, складываем их в яме и поджигаем с помощью бересты (без применения химических средств).
- По мере сгорания добавляем ветки, в итоге ими должно быть равномерно покрыто все дно.
- В хорошо разгоревшийся костер подкладываем заранее нарезанные на небольшие поленья дрова, очищенные от коры.
- Так надо заполнить яму горящими дровами доверху. Процесс этот длительный и зависит от плотности древесины.
- Чтобы дать остыть прогоревшим углям, накрываем яму зеленой травой, сверху присыпаем землей и трамбуем. Процесс остывания займет примерно 2 дня.
- Просеиваем полученный уголь и упаковываем его в мешки.
Как организовать свой бизнес по производству угля
Как уже было сказано, организация бизнес по производству древесного угля проста, и под силу любому желающему.
Технология производства
Технология производства древесного угля состоит из 4 основных этапов:
- Высушивание сырья. Заключается в сушке исходного материала для лучшего тления в печи. Процесс происходит при закладывании сырья в печь, и обработке его дымом при температуре от 130 до 160° С. При такой обработке древесина теряет до 95 % влажности.
- Пиролиз – обжиг древесины в закрытой печи ретортного типа (то есть, нагреваемую снаружи, не имеющую доступ кислорода, либо с ограниченной его подачей). Температура после сушки сырья увеличивается до 300° С, сырье полностью теряет влагу и обугливается.
- Прокалка, превращающая обугленную древесину в уголь, и отделяющая от него смолы и газы. Происходит при температуре от 300 до 400° С. Наиболее оптимальной считается температура в 350-380° С.
- Остывание угля.
После остывания готовый уголь при необходимости дробят на более мелкие фракции и производят фасовку по мешкам либо пакетам.
Степень сжигания древесины и температура пламени регулируется специальными датчиками, установленными в оборудовании. В домашних условиях наилучший результат достигается опытным путем.
Производство древесного угля в ретортных печах путем пиролиза показано в видео ниже.
Производство древесного угля в домашних условиях
Производство древесного угля в домашних условиях мало чем отличается от промышленного процесса. Различия заключаются в используемом оборудовании и требованиях к исходному сырью. Для получения угля кустарным способом необходимо использовать только цельную древесину – дрова, чурбачки, крупные ветки, и т.д.
В качестве оборудования можно использовать обычную металлическую бочку емкостью от 200 литров. В верхней части бочки необходимо просверлить отверстия для выхода скопившихся газов. Бочка плотно закрывается крышкой, помещается над костром и нагревается до температуры 350-380° С. При достижении указанной температуры бочка должна находиться над пламенем еще 2-2,5 часа, после чего ее снимают с огня. Крышка открывается только после полного остывания.
Вместо бочки можно использовать также обычную яму, выкопанную в земле. Крышкой может служить простой металлический лист. Процесс такого получения угля можно посмотреть на видео:
Применение древесного угля
В прежние времена китайцы называли древесный уголь «черным бриллиантом» за его способность очищать организм и даже лечить многие болезни. В наши дни такой уголь активно используют в производстве многих косметических средств, ухаживающих за проблемной кожей: масок, скрабов, мыла, шампуней. Прессованный древесный уголь используют в заведениях общественного питания в качестве полноценного топлива для приготовления рыбы или мяса.
Древесный уголь для мангала
Чтобы приготовить мясные и рыбные блюда на мангале используют древесный уголь из твердых пород деревьев. Считается, что самым вкусным получается шашлык на березовом топливе. Древесный уголь для шашлыка не дает сильного открытого огня, а только необходимый жар, поэтому продукты не подгорают, а равномерно прожариваются с образованием аппетитной румяной корочки.
Древесный уголь для растений
В комнатном цветоводстве этот полезный для растений элемент используют во многих случаях:
- Дренаж
. Кусочки осинового или березового угля измельчают до 1-го см в диаметре и укладывают на дно горшков с растениями. - Почвосмесь
. Уголь из древесины добавляют в грунт (3-8%) для улучшения его структуры, рыхлости и водопроницаемости. Поглощая излишек влаги, древесный уголь для цветов отдает ее при недостатке. - Антисептик
. При пересадке цветов используют мелкий порошок из древесного угля, которым присыпают срезы луковиц и корневищ. Это помогает предотвратить их загнивание. - Адсорбент
. Помещенный в цветочный горшок, древесный уголь поглощает из почвы вредные вещества. Растения, которые способны впитывать токсические летучие вещества, делают это эффективнее, если в емкость к ним добавить угольные кусочки.
Древесный уголь для кальяна
Нередко новички интересуются, можно ли древесный уголь использовать для кальяна. Такое топливо, изготовленное из натурального сырья, придает смеси особенно приятный аромат. Для кальяна самыми подходящими будут угли, полученные из такой экзотической древесины:
- Оливковый
– из измельченных оливковых косточек. - Ореховый
– из раздробленной скорлупы орехов. - Лимонный
– из древесины лимонного дерева. - Виноградный
– из лозы винограда.
Очистка самогона древесным углем
Для дополнительной очистки самодельного алкогольного напитка нередко используют, помимо активированного, еще и древесный уголь. Такая очистка самогона древесным углем для мангала возможна только тогда, когда используется исключительно натуральное березовое сырье, не содержащее никаких химических добавок. Перед применением кусочки измельчаются до размеров 2-3 мм (не больше). Это усилит адсорбцию.
После этого древесный измельченный уголь заливают водой и кипятят в течение часа, а потом отправляют в горячую духовку еще на час-полтора. Остывший уголь можно применять для очистки самогона одним из двух способов:
- Настаивание
. Уголь помещают в емкость с самогоном и оставляют на 20 мин. После этого жидкость надо процедить. - Фильтрация
. Берем воронку, отверстие в ней закрываем ватой, на которую насыпаем слой древесного угля. Процеживаем 2-3 раза спирт, не меняя при этом уголь.
