Una carbonera o carbonera es una pila de madera cuidadosamente dispuesta , cubierta con turba u otra capa, en cuyo interior se enciende un fuego para producir carbón . La pila es atendida por un carbonero . Es similar a un horno de carbón , pero este último suele ser una estructura permanente hecha de materiales como la piedra.
Desde la antigüedad , se han utilizado pilas de carbón para fabricar carbón vegetal . El carbón vegetal es mucho más ligero que la madera natural y, por lo tanto, más fácil de transportar. Además, el carbón vegetal genera mucho más calor. Por lo tanto, la producción de carbón vegetal fue una parte importante de la economía en los primeros tiempos modernos . En ese momento, el carbón vegetal era el único combustible que podía generar el calor necesario para la fundición del hierro . A fines del siglo XVIII, se registra que los deberes de un maestro carbonero en una fundición no solo eran asegurar el suministro de carbón vegetal y supervisar a los carboneros y sus ayudantes, sino también visitar con frecuencia los claros de carbón ( Kohlhäue ), es decir, aquellas partes del bosque utilizadas para producir carbón vegetal. [1]
En 1713 se inventó un proceso para producir coque a partir de carbón de piedra apto para altos hornos . A partir de entonces, el consumo de carbón, más caro, disminuyó de forma constante a pesar del aumento de la producción de hierro. A partir del siglo XVII, se utilizaron cada vez más hornos de brea y, en el siglo XIX, también retortas . Como resultado, se utilizaron cada vez menos carboneras. El declive gradual del carbón vegetal comenzó en el siglo XIX, cuando el carbón de piedra prácticamente sustituyó al carbón vegetal y, más tarde, también el gas de ciudad y la electricidad cobraron importancia. La Segunda Guerra Mundial provocó de nuevo una fuerte demanda de carbón vegetal. En esa época, los vehículos de motor también funcionaban con madera o carbón vegetal.
En la actualidad, no tiene una importancia económica especial, en particular debido a la pérdida de gases de la madera durante la producción de carbón vegetal, ya que el valor calorífico de la madera es extremadamente bajo. La quema de carbón vegetal todavía se utiliza solo por razones tradicionales y para algunas aplicaciones especiales del carbón vegetal.
Para producir carbón vegetal, el agua y los componentes volátiles de la madera deben evaporarse . En el lugar de quema de carbón, que se encuentra, a ser posible, cerca de un cuerpo de agua para que pueda apagarse más tarde, la pila de leña se construye en pilas aproximadamente hemisféricas o cónicas , utilizando troncos cortos , generalmente de un metro de largo, de manera uniforme (de pie o tumbados), alrededor de la chimenea central ( Quandel ). Se puede construir un banco de ceniza y tierra ( Stübbewall ) alrededor de la pila.
Sobre esta capa se construye un techo hermético con ramas de abeto secas , hojas, heno o paja, o alternativamente con hierba , vegetación y musgo . Finalmente, la pila se sella herméticamente con una mezcla de ceniza y trozos de carbón (posiblemente conocidos como 'culm' o 'brusque'; en alemán: Lösche, Stübbe, Stibbe o Gestübe ) y tierra, con la excepción de la chimenea central. Luego se construye un soporte hecho de troncos y tablones alrededor de la base de la pila. Luego, la pila se enciende a través de la chimenea, que luego también se sella.
Un síntoma inequívoco de que se ha iniciado la carbonización es el llamado "golpeteo" de la pila; el intenso calor provoca la deflagración de los gases de la madera que, si la cubierta de la pila es demasiado fuerte, puede provocar una explosión . En la parte superior y en la base de la pila se practican agujeros individuales en la superficie, mediante los cuales se regula el fuego en la pila. Bajo esta capa se lleva a cabo la incineración con un acceso de aire cuidadosamente regulado de tal manera que, si es posible, no se queme más madera de la absolutamente necesaria para calentar toda la masa de madera a la temperatura de carbonización. La madera debe carbonizarse, no arder, dentro de la pila; el aire se deja entrar a través de los pequeños agujeros para que no se produzca un incendio. Pero se crea mucho calor y el agua se evapora, el alquitrán se condensa en el techo verde, el humo es de color blanco amarillento e inodoro. [2] El calor de la madera que arde sin llama dentro de la pila expulsa todos los componentes líquidos y orgánicos de la madera en forma de humo.
En esta fase, el trabajo del carbonero consiste en no dejar que la pila se apague ni que se consuma por exceso de aire en los días o semanas siguientes (según el tamaño de la pila y el tiempo). Para ello, perfora y cierra los agujeros de ventilación. Básicamente, solo deben arder los gases y vapores que se desprenden de la madera calentada. Observando el humo y su color, el carbonero sabe si hay demasiado o muy poco aire. El color del humo que sale indica si la carbonización está completa. Si el humo es blanco y denso, la madera aún no está carbonizada. Si es claro, casi transparente y ligeramente azulado, la madera está carbonizada. A continuación, los agujeros de ventilación se desplazan hacia abajo para atraer el fuego también hacia las zonas inferiores del horno. Cada vez que se desplazan los agujeros de ventilación, el color del humo cambia y el horno se carboniza de arriba a abajo. A medida que avanza la carbonización, el horno se hunde lentamente.
Una vez que se ha carbonizado, el fuego en la pila se extingue rápidamente al obstruir los orificios de ventilación. [2] y la pila comienza a enfriarse lentamente. Para sellar mejor la pila se suele rociar con agua y compactar con un mazo de madera. La pila ahora se ha encogido a aproximadamente la mitad de su volumen original. Ahora se abre la tapa y luego se saca el carbón con un rastrillo, una horquilla o una pala y se extiende para que se enfríe. Las brasas se apagan con agua o se sofocan con ceniza. Si esto no se hace correctamente, el carbón que se ha producido arde en muy poco tiempo bajo un gran calor ( reacción exotérmica ). El calor generado en este proceso es tan grande que es imposible acercarse a la pila. El carbón ahora debe enfriarse durante al menos 12 horas. Si el carbón es demasiado pequeño, permanece en la pila y se mezcla con la ceniza. Solo queda el esqueleto de carbono de las células de la madera, pero esto sigue siendo el 98% de la madera. De 100 kg de madera dura, se pueden obtener aproximadamente 30 kg de carbón vegetal.
Durante la producción de carbón vegetal se generan subproductos como alquitrán , vinagre , alcohol de madera y gas de madera, que no se pueden aprovechar en su totalidad en la pila. Si se quería combinar la extracción de alquitrán con la carbonización de la pila, se hacían pequeños hoyos en el suelo o se cubría el suelo con arcilla y el alquitrán se conducía fuera de la pila por medio de un canal, y el vinagre se trataba con hierro o cobre . Se colocaban tuberías en un depósito [3] [4] o se construían pilas sostenidas por paredes en terrenos inclinados.
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{{cite web}}: CS1 maint: bot: estado de URL original desconocido ( enlace )(PDF; 1,25 MB), en 750jahrewolfwil.ch, consultado el 14 de agosto de 2016.