28.10.2013

"Łyżka dziegciu" czyli "kieszonkowa" smolarnia DIY

Jakiś czas temu obiecałem zaprezentować jakąś leczniczą roślinę. Problem w tym, że każda roślina jest w zasadzie lecznicza i nie byłem w stanie znaleźć jakiegoś spektakularnego "zielska na wszystko". Rumianki, nagietki, krwawniki, liście babki, korzeń łopianu... czym dalej w las, tym więcej drzew, a ja nie chcę udawać jakiejś babki-zielarki. 
No właśnie - drzewa. 
Brzoza. 
Smoleńsk... smoła... smoła drzewna... dziegieć! 
Łuuu... nadciąga "Mordor".

Dziegieć, smoła drzewna to substancja znana od tysięcy lat i stosowana dawniej niemalże do wszystkiego. Od leczenia, ludzi i zwierząt poczynając, po zastosowania typu: uszczelnianie dachów i konstrukcji domów, łodzi, smarowanie piast kół wozów konnych, impregnat do butów, paliwo do łuczywa, jako klej i coś tam jeszcze. Tutaj dokładne charakterystyki dziegciu sosnowego na potrzeby farmacji: "Dziegieć sosnowy"
Uzyskuje się go w procesie tzw. suchej destylacji drewna, który ilustruje poniższy schemat. 



Polega to na tym, że materiał drzewny, z którego ma być uzyskana smoła, zamyka się szczelnie w jakimś pojemniku, tak by nie dochodziło tam powietrze i na ten pojemnik oddziałuje się wysokimi temperaturami. Na skutek tego drewno w takim pojemniku praży się beztlenowo, wydzielając smolistą substancję, którą jest dziegieć. Maź ta zbiera się i skrapla w drugim, podwieszonym poniżej pojemniku, w którym panuje o wiele niższa temperatura, a który wraz z wyżej wspomnianym pojemnikiem z drewnem w środku, stanowi zintegrowany i szczelny układ, do którego nie dochodzi powietrze. Produktem ubocznym całego procesu jest węgiel drzewny, powstały z destylowanego drewna.  

Dziegieć był jednym z głównych towarów eksportowych w dawnej Rzeczpospolitej obok eksportu zboża czy drewna i jedną z naszych specjalności, aż po XIX w. To właśnie destylacja dziegciu na "przemysłową" skalę, na przestrzeni kilku stuleci, przyczyniła się do istotnych zmian w krajobrazie Polski, o wiele bardziej niż wycinka lasów pod uprawy rolnicze czy na surowiec. Konsekwencją tych zmian było, między innymi, w 1939 roku łatwe i bezproblemowe przetoczenie się wojsk niemieckich "blitzkriegiem" po naszych, w większości już gładkich i łysych równinach pasa Nizin Środkowopolskich. 
Apogeum produkcji to wiek XVI - XVIII. Oprócz Polski, dziegieć wytwarzano na taką skalę jeszcze na Litwie, w Rosji i w Skandynawii - głównie Finlandii. Trafiał on stamtąd do niemal wszystkich stoczni morskich potęg tamtych czasów, przyczyniając się w ten sposób do rozwoju kolonializmu. 
Do "Nowego Świata" umiejętność wytwarzania tej substancji, przywiozła ze sobą właśnie pierwsza "porozbiorowa" fala polskiej emigracji. Na tym podobno zostały zbite pierwsze polskie fortuny za oceanem.

W literaturze przedmiotu dziegieć i smołę drzewną często się rozróżnia mimo, że powstają w ten sam sposób i praktycznie są tym samym. Według tego podziału ten pierwszy jest destylowany z kory brzozowej i służy głównie do zastosowań leczniczych, smoła drzewna natomiast powstaje z żywicznego drewna i używało się jej również w roli jakiegoś "stuffu" do zastosowań "technicznych". Dla mnie osobiście takie rozróżnienie jest mało istotne. Więcej info o rodzajach dziegciu i zastosowaniach jest na tej stronce: "Dziegcie i smoły pochodzenia roślinnego i mineralnego"
Tutaj natomiast bardzo fajne ujęcie historyczne samego rzemiosła: "Jak to z dziegciem było"

Mnie raczej interesuje właśnie zastosowanie "techniczne", a konkretnie - myślę nad jakimś impregnatem do sklejki na bazie tej substancji.
Na początku też miałem zamiar destylować z brzozy ale w ostatniej chwili zmieniłem zdanie i zdecydowałem się na jałowiec, bo gdzieś wyczytałem, że smoła z jałowca ma najlepsze właściwości. No i oczywiście z chęci błyśnięcia, bo w necie wszyscy piszą o wytwarzaniu dziegciu z kory brzozowej, niekiedy z sosny. 
A ja będę pędził z jałowca!
O wytwarzaniu dziegciu trochę wyczytałem, trochę się nasłuchałem, widziałem jak robią to inni, kilka lat temu na festiwalu archeologicznym w Biskupinie. Sam jednak, jeszcze nie miałem okazji tego robić. To będzie pierwszy raz, a więc podwójnie ciekawe doświadczenie. Jednak nie będzie to żadna "archeologiczna" technologia.

Sposób, który tu opiszę podpatrzyłem kiedyś na jednym z filmów Raya Mears'a na Discovery Channel. Metoda bardzo prosta i skuteczna, polegająca na zaimprowizowaniu małej smolarni z dwóch blaszanych puszek. W sam raz więc do tego bloga, w którym prezentuję rzeczy proste lub upraszczam złożone. Niestety nie mogłem znaleźć tego odcinka na YT, więc trochę improwizowałem. Pamiętam tylko, że Ray Mears pokazywał tam, że już po około godzinie prażenia uzyskał smołę. To niezwykle krótko. Sam pamiętam jak typy w Biskupinie palili stos przez całą noc, zmieniając się co kilka godzin przy pilnowaniu płomienia i temperatury by była na odpowiednim poziomie, dokładając jakieś niesamowite fury drewna, by taki stan utrzymać. W literaturze spotyka się opisy wypalania, które trwało nawet kilka dni. A tu... godzina?
No, może tak być. W sumie chodzi o niewielką ilość drobnych patyczków  i dość efektywne oprzyrządowanie. Tradycyjne - glina lub darń - są o wiele gorszymi przewodnikami ciepła niż stalowa blacha. Dlatego właśnie wydało mi się to godne zainteresowania, poza oczywiście łatwością i prostotą samej techniki. 


Bierzemy więc dwie blaszane puszki, a jedna z nich musi mieć wieczko. To ważne: puszki muszą być blaszane, nie aluminiowe. Jest to pewna trudność, bo takich puszek na rynku jest coraz mniej. Są wypierane przez słoiki, PET oraz rzeczone aluminium. Przynajmniej ta jedna z wieczkiem, do której upchamy materiał drzewny i która będzie się prażyć bezpośrednio w ogniu, w temperaturze ok. 700°C musi być z blachy. Taka temperatura jest rekomendowana. Aluminiowa puszka po prostu się przepali. Od razu wyjaśniam: 700°C to nie jest jakiś wyczyn. Zwykłe ognisko jest w stanie wygenerować 1000°C. Więc spokojnie. Temperaturę można poznać po kolorze płomienia, bez konieczności wtykania tam łapy czy czegokolwiek innego:

- czerwony: 525°C - 1000°C 
- pomarańczowy: 1100°C  - 1200°C 
- niebiesko-blady: 1300°C - 1500°C 

Jak już wspomniałem, do puszki z wieczkiem upychamy materiał drzewny, z którego będziemy destylować dziegieć (ja użyłem jałowca). Następnie w wieczku robimy na środku dziurkę. Najlepiej od wewnętrznej strony, by strzępy były wywinięte na zewnątrz co ułatwi spływanie mazi.

Drewno, w tym wypadku gałęzie jałowca, pociąłem na drobne kawałeczki o w miarę jednakowej długości i ciasno upchnąłem w puszce. Następnie całość przykryłem wieczkiem, w którym uprzednio zrobiłem otwór odpływowy.

Drugą, czerwoną puszkę przystawiamy otworem do wieczka puszki z drewnem. Do czerwonej będzie spływać właśnie nasza smoła przez otwór w wieczku. Następnie całość zlepiamy i uszczelniamy gliną. Zwykłą gliną wykopaną z ziemi. Przy tej glinie na chwilę się zatrzymam.

Do uszczelnienia układu użyłem zwykłej gliny wykopanej z ziemi. Trochę ją rozrobiłem z odrobiną wody na jednolitą masę i uszczelniłem tym miejsce styku puszek, by do środka nie dostawało się powietrze.  I oto nasza "mini smolarnia" jest już gotowa do użytku.
Gliny użyłem nie dlatego, że "naturalne", "ekologiczne" czy tego typu fanaberie. Użyłem jej, bo nie znam żadnego materiału dostępnego w handlu o podobnych właściwościach. Rozrabia się jak plastelina, dobrze przylega, nie trzeba czekać aż wyschnie czy zwiąże, a znakomicie znosi wysokie temperatury, pod wpływem których utwardziła się na kamień. No i jest jej pełno wszędzie. Wcześniej byłem trochę sceptyczny ale w tym wypadku przekonałem się "na własnej skórze", że to najlepszy materiał do tego typu zastosowań. Dodatkowe właściwości adhezyjne mokrej gliny i gładkich ścianek puszek, spowodowały, że całość po uszczelnieniu i zlepieniu doskonale się "zassała" i dosyć dobrze trzymała. Mogłem spokojnie podnieść całość trzymając za tą czerwoną puszkę na górze (która jest docelowo dołem naszego układu).
Najpierw wypełniłem te wszystkie przetłoczenia i szczeliny w puszce z wieczkiem, potem przyłożyłem tą drugą puszkę i całość pokryłem resztą gliny, zabezpieczając miejsce styku puszek tak jak widać na trzecim zdjęciu powyżej z prawej.

Potem cały układ umieszczamy w palenisku, w którym wcześniej powinien być przygotowany odpowiedni dołek. Do tego dołka wkładamy naszą smolarnię (tą czerwoną puszką do dołu) i na taką głębokość by poziom ziemi wypadał mniej więcej na poziomie styku obydwu zlepionych puszek. Puszka z drewnem natomiast ma być nad ziemią. Na nią będziemy oddziaływać wysokimi temperaturami czyli rozpalimy na niej ognisko. Na wszelki wypadek, dodatkowo można ją unieruchomić trzema lub czterema kamieniami, by przypadkiem jej nie poruszyć, dorzucając drewno i tym samym nie rozszczelnić naszego układu. 

Do dodatkowego unieruchomienia puszek użyłem trzech cementowych ciężarków do dociążania gałęzi drzewek, które akurat miałem pod ręką, bo nie chciało mi się już latać po okolicznych polach i szukać odpowiednich kamieni. Ale kamienie były by zdecydowanie lepsze.
Teraz pozostało już tylko rozpalić ogień, który dokona reszty. Najpierw rozpalamy podpałką, potem dorzucamy większe patyki by uzyskać oczekiwaną temperaturę i intensywność. Na koniec dorzucamy grube polana by utrzymać ten stan przez wymagany okres czasu, bez jakichś niepożądanych wahań temperatury na skutek przygasania, wedle zasady: mało dymu, dużo ognia.

Po rozpaleniu, średnie patyki posłużyły by rozszerzyć stos do oczekiwanych rozmiarów. Ale to jeszcze nie było to. Gdy to osiągnąłem, płynnie przeszedłem na duże kawałki by utrzymać płomień na stałym intensywnym poziomie. I to był ten właściwy stos - ponad godzina intensywnego palenia. 
Po jakiejś półtorej godziny wypalania (z planowanej jednej), przyszedł czas na wydobycie puszek i sprawdzenie co z tego wyszło. I czy w ogóle coś z tego wyszło. Wraz z upływem czasu rosły moje wątpliwości co do tego, że po godzinie w ogóle coś się "urodzi". Dlatego właśnie przedłużyłem do półtorej godziny. Smolarnię wygrzebywałem delikatnie tak by nienaruszoną w całości wydobyć z ogniska.

Po otwarciu widać, że w czerwonej puszce coś jednak chlupocze. I to zaledwie po półtorej godziny! Ale widać też, że drewno nie do końca się zwęgliło. Spokojnie można by to prażyć jeszcze minimum drugie półtorej godziny.
Po rozłupaniu puszek, ukazała mi się piękna czerń. Tak intensywnie czarna, jak brud spod paznokci samego Szatana.


* * *


Gdybym miał podsumować całą tą akcję jednym zdaniem to najlepiej pasowało by: "operacja się udała ale pacjent zmarł".
Albo inaczej.
Gdybym założył się z kimś o milion dolców, że wydestyluję dziegieć w ciągu godziny, to bym wygrał. Tyle, że to nie był zakład. A ilości, które uzyskałem to nie do końca to, czego oczekiwałem.
Spaliłem ze trzy fury drewna, a uzyskałem pół filiżanki jakiejś brunatnej, rzadkiej cieczy, która nawet nie pachnie jak dziegieć i jakieś jego śladowe ilości w postaci zaschniętych resztek na ściankach puszki i kilku kropel, które fartownie jakoś skapnęły.

To wszystko co powstało w ciągu półtorej godziny. Z prawej na focie widać jakieś pływające krople sadzy, na dnie był natomiast jeszcze jakiś czarny osad. Nie licząc tego co zaschło na puszce, to pewnie jakieś śladowe ilości naszej smoły. 

Godzina czy nawet półtorej, to zdecydowanie za krótko, Panie Mears! Po półtorej godziny układ dopiero zaczyna się rozkręcać, a ja w tym momencie przerwałem cały proces.
Minimum TRZY GODZINY jeśli nie dłużej!
Czułem, że godzina to trochę za krótko. Powinienem zaufać jednak swojej intuicji, a nie ulegać "autorytetom".
Niby nie mam podstaw by zarzucić Ray'owi Mears'owi wciskanie kitu, bo faktycznie "coś" po tej godzinie jednak się pojawiło. Ale jakoś dziwnie czuję się oszukany.

Reasumując, metoda jest dobra i skuteczna. Ale godzina to przesada. To nie podgrzewanie chińskiej zupki w mikrofali. No, chyba, że chodzi o milion dolców.
Druga sprawa to wydajność i efektywność.
Ponad trzy taczki drewna poszły z dymem, a uzyskałem jakiś... brunatny "rosół" z drewna i dziegciu tyle co ptak nasrał.
Daje do myślenia jakie spustoszenie w lasach, musiał ten rodzaj rzemiosła powodować w czasach, gdy był jedną z "mainstreamowych" gałęzi gospodarki. I to mimo, ze metoda jest mocno prowizoryczna, do stosowania raczej w warunkach survivalu, jednorazowo.
Do regularnej produkcji, nawet na małą skalę trzeba już pomyśleć nad jakimś bardziej złożonym sprzętem. No i opał - wydaje się, że można by użyć np. węgla drzewnego lub brykietu, takiego zwykłego do grilla, jaki można kupić na stacji benzynowej, na ten przykład, zamiast wypalać lasy.

No nic, za jakiś czas znów spróbuję. Puszki nadają się przynajmniej jeszcze na jeden wytop, a resztę potrzebnych rzeczy pożyczę już sobie od "Matki-Ziemi".


[edit]

Sposób jednak działa. Cały problem polegał na tym, że uparłem się na ten nieszczęsny jałowiec. Lepiej wziąć sosnę. To "drzewo pełne smoły" z sosny uzyska się dziegieć całkiem łatwo. :) 







Brak komentarzy:

Prześlij komentarz