Чому дрова стріляють і тріщать під час горіння

Нам усім знайоме відчуття затишку, що походить від яскравого полум’я вогню та потріскування, яке видають дрова, що горять у ньому. Найуважніші знають, що дрова можуть не лише потріскувати, а ще й шипіти, тріщати та “стріляти”. Але мало хто в курсі чому дрова “стріляють”, і що за процеси змушують деревину видавати характерний звук.

Чому дрова тріщать, а іноді навіть “вистрілюють”?

Щоб зрозуміти від чого залежить “звучання” дров, потрібно глибше поринути у процес горіння. Ось кілька фактів про дрова:

• Різні дрова можуть “грати” різними звуками, залежно від породи. Наприклад, сухий бук горить беззвучно, а ось сосна – повна протилежність, адже дрова із сосни через високу смолистість можуть не лише “стріляти”, а й яскраво іскрити. Сосну не радять використовувати у відкритих камінах, адже її “постріли” настільки сильні, що можуть становити небезпеку.
• Ще одна причина тріщання дров – це їхня вологість. Щоб дрова гарно горіли, їх потрібно просушити. Ідеальні дрова мають бути висушені до вологості 15-25%. Але навіть у сухих полінах залишається невелика частина рідини, яка, випаровуючись, тріщить при взаємодії з високою температурою. Ось чому сира деревина горить потріскуючи. Характерні звуки відбуваються під час горіння через піроліз – процес термічного розкладання складної органіки на складові елементи. Після утворення на поліні шару вугілля рідина в деревині починає закипати і випаровуватися. І щоб звільнитися назовні, їй необхідно подолати шар деревного вугілля, саме цей вихід пари з розривом деревних волокон ми чуємо, як мікровибух.
• У момент горіння дров із багаття виділяється справжня таблиця Менделєєва. З волокон дерева вириваються вуглекислоти, водень, метан та чадний газ. А невелика частина маси деревини утворює рідину, у складі якої вода, оцтова кислота, спирт та інші сполуки. Решта маси являє собою деревне вугілля, що складається на 70% з вуглецю, яке всі ми так любимо використовувати для смаження м’яса на грилі та мангалі. Вугілля дуже пористе, і тліє за рахунок взаємодії з киснем, що проникає в його пори.

Любителі “шумних” дров можуть використовувати такі хімічні особливості деревини для створення атмосфери в будинку чи на природі. Але є й ті, хто використовує дрова для інших потреб або ті, кого лякають звуки деревини, що “вистрілює”. Люди, що працюють у сфері твердого палива, навчилися проводити процес піролізу – нагрівати дерево без доступу повітря або частково обмежувати його, щоб використовувати деревину для виробничих потреб.

Які звуки можуть видавати дрова?

Усі звуки, які можна почути під час горіння деревини, умовно поділяють на постійні та ті, що відбуваються епізодично.

• Постійний шум або гул виникає через кипіння пари в процесі піролізу. Коли волога починає випаровуватися разом із різноманітними складовими, ми чуємо стабільний та тривалий гул.
• До безперервних звуків можна віднести тихе потріскування, причиною якого є розрив волокон. Постійне потріскування – вірна ознака того, що дрова почали інтенсивно горіти.
• Епізодичні шуми, такі як тріщання, відбуваються в результаті відшарування лускатого шару оболонки поліна.

Цікаво, що всі причини шуму, що походить під час процесу горіння, ще не з’ясували остаточно, адже на це впливає ціла сукупність факторів.

Які дрова тріщать?

На тріщання впливає товщина поліна, оскільки вода всередині розширюється і розриває як верхній шар вугілля, так і волокна ближче до центру поліна. Під час пожежі можна побачити, як жахливо “стріляють” дрова великих об’ємів.

Також тріщання з’являється, коли волокна розриваються у поперечному напрямку і деревина переходить у стадію інтенсивного горіння.

Які дрова не тріщать?

Розібравшись у тому, чому тріщать сирі поліна, власники печей та поціновувачі продуктів, приготованих на відкритому вогні, можуть шукати безпечні дрова, які не тріщать і не “стріляють”.

Якщо ви шукаєте такі форми палива, то придивіться до “тихого” бука або берези, адже вони дадуть вам можливість насолодитися тишею. Назвати точну кількість видів деревини, що не “стріляє”, складно, оскільки на це впливає безліч факторів, тому перед покупкою дров зверніться до наших фахівців, і вони допоможуть підібрати вам підходящий варіант. Ми вже більше 10 років працюємо з різними видами деревини та чудово знаємо властивості кожної породи.

П’ять важливих запитань щодо дров

Останні тижні все більше українців замислюються над купівлею дров. Тверде паливо – чи не єдина можливість зігріти приміщення у випадку тривалої зупинки подачі тепла та відсутності енергопостачання. Відповім на декілька запитань щодо дров, які ставлять найчастіше.

Вистачить Україні дров чи не вистачить?

При плануванні заготівлі дров ми орієнтуємось на декілька факторів: це заявки від ОВА, потреби ЗСУ, попит населення та необхідність створення стратегічного запасу палива на зимовий період.

Попит населення по країні не є рівномірним. На сьогодні найбільший ажіотаж спостерігається на Закарпатті та під Києвом, де в лісгоспах значні черги. В інших регіонах, наприклад, на Чернігівщині, таких проблем немає. Треба також враховувати, що більшість покупців чекає на твердолистяні породи. Хвойних порід у наявності набагато більше.

Щодо заявок від ОВА, то за останній час адміністрації південних та східних регіонів навіть зменшили обсяг з 5,5 до 4,9 млн кубометрів. Адже встановлювати пічки у квартирах та топити дровами не найкращий варіант. Там, де централізована інфраструктура не може бути відновлена до початку зими, буде проводитись евакуація мешканців в тилові регіони, щоб забезпечити людям нормальні умови проживання.

Отже, на даний час ситуація з дровами відносно стабільна. Але ми розуміємо, що взимку можливе все. Тому готуємось до найгірших сценаріїв. Заготовляємо більше, створюючи запаси. Вже запасено майже 200 тисяч кубометрів. Вважаю, що цього недостатньо. У резерві маємо тримати щонайменше місячний обсяг реалізації – приблизно 400 тисяч кубометрів. Відповідні задачі керівникам на місцях поставлені.

Як знизити вартість дров для населення?

Для лісгоспів дрова – це нерентабельний вид діяльності. Рентабельність обмежується владою на рівні, як правило, не вище 3%. Основні складові собівартості – зарплата працівників, паливо, амортизація техніки, податки. Так, лісгосп – це державне підприємство, яке сплачує всі податки – нарахування на зарплату, ренту, ПДВ тощо. Навіть кількох відсотків прибутку підприємствам не залишається, адже ми ще безоплатно віддаємо дрова для військових підрозділів.

Як знизити вартість? На мою думку, є два шляхи. Перший – дотації та субсидії. Кабмін вже зробив перший крок, анонсувавши виділення більше ніж пів мільярда гривень для регіонів. На ці кошти місцева влада буде купувати дрова, сплачувати за доставляння та розподіляти паливо серед населення. Так само інструмент субсидій. Його використовують, як правило, для компенсації вартості газу та електроенергії. Але механізм варто більш широко застосовувати й для покриття вартості дров для соціально незахищених верств. Є також інші фінансові інструменти.

Другий напрям – культура використання дров. Дров’яне паливо – це не газ. Теплотворна здатність дров залежить від вологості. Дров з вологістю 12% потрібно вдвічі менше, ніж з вологістю 50%. Отже, потрібна правильно побудована система зберігання та сушки.

Чи не призведе ажіотаж з дровами до того, що в Україні вирубають всі ліси?

Я бачу, що навіть в деяких європейських ЗМІ розповсюджуються чутки, що цієї зими в Європі будуть масово рубати ліси. Я вважаю, що це одна з інформаційних диверсій Кремля. Ніхто в Європі не дозволить без дозволу рубати ліси. В Україні заготівля також проводиться відповідно до встановлених лімітів. Заготівля збільшується шляхом проріджування та інших видів рубок догляду. Ми цей ресурс недостатньо використовували, тому що для підприємств цей вид заготівлі (за умови продажу деревини по соціальній ціні) взагалі є малорентабельним. Отже, все відбувається контрольовано, українській природі ми не зашкодимо. До речі, навіть під час війни ми продовжуємо програму «Зелена країна». Висадки нового лісу наразі тривають навіть на деокупованих територіях (там, де це можна безпечно робити).

Запущений інтернет-магазин «ДроваЄ», то де тепер купувати – в лісгоспі чи в інтернеті?

«ДроваЄ» – це зручний сучасний сервіс для того, щоб знайти, хто саме та які дрова продає у вашому регіоні, порівняти пропозиції, дізнатись вартість доставляння, зробити заявку, оплатити. Але дрова, як і раніше, продають виключно лісгоспи та їхні структурні підрозділи лісництва. Лісгосп подає інформацію на сайт, встановлює умови продажу, доставляння тощо. Сплачуєте за товар ви також напряму лісгоспу, виконання заявки – це відповідальність підприємства.

Після створення єдиного ДП «Ліси України» всі умови реалізації дров з державних лісів будуть уніфіковані. Ми запровадимо єдину корпоративну політику. Але поки що кожний лісгосп – це окремий господарюючий суб’єкт. Держлісагентство як регулятор може лише наполегливо рекомендувати керівникам підприємств своєчасно оновлювати інформацію на «ДроваЄ». Ми також рекомендуємо підприємством запровадити електронні черги на отримання замовлень. Щоб і заявки з інтернет-магазину, і заявки клієнтів, які купують дрова на місці, оброблялись прозоро, чітко в порядку отримання. І це можна було легко перевірити.

На трасах стоять машини з дровами, як влада збирається боротись з краденою деревиною?

Почнемо з того, що далеко не вся деревина, яка реалізується не через наші підприємства, є нелегальною. Є комунальні підприємства і комунальні ліси, є підприємці, які викуповують дрова у фізосіб, колють, сушать і перепродають. Вже навіть будівельні супермаркети починають переробляти та продавати дрова. Однак проблема нелегальної деревини гостра. Втім, вирішувати її суто репресивними методами неефективно, хоча перевірки треба проводити. Є інші методи. Перше – ми удосконалюємо систему електронного обліку, додаючи нові ланки, що мінімізує можливості продавати лісоматеріали незрозумілого походження. Другий напрям – реформа ринку. В майбутньому варто відходити від жорсткого адміністративного регулювання. Замість фіксованих соціальних цін потрібна дієва система субсидій. Але про це поговоримо після Перемоги. Наразі головне, щоб кожен українець був забезпечений теплом.

Чому дрова тріщать

Які асоціації виникають у вас при словах «палаючі дрова»? Розтоплений камін або піч, багаття що розгорілося; приємне тепло і жар від відкритого вогню; розлітаються іскри і, звичайно ж, потріскування. Мало хто замислюється, чому тріщать дрова. В залежності від виду деревини і ступеня її усушки, поліна можуть або майже не видавати акустичного шуму, або безперервно шипіти, клацати, тріщати . У тиші дерево ніколи не згорає.

Можливо, будучи дитиною, ви любили книги і телепередачі з серії «Захоплююча фізика для дітей». Прості явища, що зустрічаються кожен день, в них популярно пояснювалися дослідним шляхом. Спробуйте повторити подібний елементарний експеримент з дитинства.

Відкрийте палаючу піч або підсядьте до багаття, а потім піднесіть до полум’я металевий ополоник, ківш або ложку дном верх. Поверхня металу скоро покриється крапельками. Якщо ще більш наблизити посуд до вогню, то він почорніє від сажі.

Як мінімум двічі опустіть в глибоку посудину палаючу палицю. Полум’я буде гаснути, і з кожним разом все швидше. Справа в тому, що в ємності накопичується вуглекислий газ. Вода, вугілля і газ – ось у що в підсумку перетвориться оберемок дров у вашій грубці.

Вважається, що хороші дрова (вони дають багато спека) повинні сушитися перед використанням до тих пір, поки вологість деревини не складе приблизно 15-16% (допустимий максимум – 25%). Однак навіть саме сухе дерево зберігає вологу: це і так звана «капілярна» вода в порожнинах клітин, і «колоїдальна» в клітинних оболонках, і дуже мала кількість хімічно зв’язаної води.

Коли полум’я розгорається, і дрова покриваються першим обвугленим шаром, вся вода перетворюється на пару. Безперервне потріскування полін у печі – це не що інше, як серія справжнісіньких мікрвибухів. Волокна деревного вугілля розриваються, і водяна пара виривається на свободу. Обвуглені фрагменти деревини відскакують один від одного, видаючи гучні клацання.

Може бути, під час пожеж ви чули сильні “хлопки”. Це відбувалися епізодичні викиди гарячих газів піролізу. Спрощено процес горіння складається з двох стадій: піролізу деревини і згоряння його продуктів. Піроліз – розкладання складної органіки при температурі до 450 ° C. При цьому близько чверті продуктів відразу виділяється у формі газів: вуглекислоти, водню, метану і чадного газу. Ще приблизно половина маси деревини при горінні утворює рідину, що складається з води і різної органіки, в тому числі оцтової кислоти, спиртів та інших сполук.

Але в багатті або грубці ці рідини непомітні, оскільки вони миттєво випаровуються. Інша маса утворює деревне вугілля, на 80-90% складається з вуглецю. Він дуже пористий і тліє за рахунок взаємодії з киснем, проникаючим в його пори. Якщо поліно горить з поверхні, то його внутрішні шари прогріваються і в них запускається піроліз. Утворені гази накопичуються між шарами деревини і розривають їх з гучним тріском, коли товщина зовнішнього шару скорочується через прогорання, а тиск під ним зростає через нагрівання. А ще дрова постійно потріскують через те, що деревина всихає під дією спеки і деформується, викликаючи руйнування крихкого вугілля, що виникло на полінах при піролізі.

Фахівці навіть навчилися особливим чином нагрівати дерево без доступу повітря (або ж з його обмеженим доступом) для різних виробничих потреб.

Отже, палаючі поліна тріщать і, що цікаво, кожне на свій лад. Якщо ви покладете в пічку висушені дрова з бука, то можете майже не почути знайомого потріскування. Осика буде мирно потріскувати, сосна ж у полум’ї просто «застреляє» – з її порожнин стане вивільнятися смола, що накопилася і наповнить приміщення приємним ефіром.

Згоряючі дрова не тільки «розмовляють» по-своєму, але і мають інші відмітні риси. До прикладу, ту ж пахучу сосну не варто використовувати у відкритому каміні – полетять іскри. Краще спалити там гілки вишні чи яблуні і насолодитися теплом і приємним ароматом. Якщо ви користуєтеся домашнім вогнищем або банькою з дров’яною піччю, обов’язково порадьтеся з фахівцем перед заготівлею дров.