Bruciare la legna: come e perchè?

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Bruciare la legna: come e perchè?

Le stufe al giorno d’oggi presentano diverse tipologie di combustibile, ma la materia più bruciata, sia ieri che oggi, rimane sicuramente la legna. E la maggior parte degli apparecchi sono progettati per questo tipo di combustibile. Scegliere la legna significa inserire nel proprio stile di vita tutte le operazioni ad essa legate: va trovata e tagliata, oppure comprata, trasportata ed immagazzinata. Oltre a questo ci saranno i compiti di controllo del fuoco, la pulizia delle ceneri e così via. Sarà dunque una nuova quotidianità.
Cerchiamo di comprendere come si gestisce il fuoco prodotto da legna, per capire se fa al caso nostro o meno.

Come avviene la combustione del legno?

Il legno, quando viene bruciato, libera energia solare, perché ha immagazzinati al suo interno i vari elementi della fotosintesi.
Per far si che la combustione avvenga, ci vogliono due elementi imprescindibili: alta temperatura ed ossigeno. Quindi una stufa avrà bisogno di mantenere in maniera eccellente il calore interno e ricaricarsi di ossigeno a sufficienza, così da permettere il consumo del massimo di legna e gas.

Punti chiave della combustione e come renderla efficiente.

  • Bisogna dapprima far evaporare l’umidità naturalmente presente nel legno. Di norma questo avviene attorno ai 100 gradi centigradi, il fuoco farà in modo di asciugare i ceppi per poterli bruciare di conseguenza. Quanto più la legna sarà “vecchia” quindi, meno sarà il tempo impiegato per la combustione. Se utilizziamo legna raccolta di fresco ci vorrà più tempo e conseguente spreco di energia, oltre ad un maggiore inquinamento.
  • Dopo l’evaporazione dell’umidità il legno, pronto per bruciare, prende fuoco alla temperatura di 260° gradi (fino ad arrivare a 315°). Questo decompone la materia e trasforma i ceppi in carbone e gas volatili. Molti gas usciranno fuori dal camino, anche se in alcuni casi, dove la temperatura sia veramente alta, vengono bruciati.
  • Al cambio di stato della legna, avremo quindi carbone che brucerà emettendo calore, parliamo già di temperature intorno ai 540° fino ai 705°, divenendo allora cenere ed emettendo la quantità massima di calore sfruttabile. Mentre i gas tendono ad accendersi, laddove ci sia la giusta quantità di ossigeno, tra i 600°C ed i 650°. Tuttavia arrivano di rado a queste temperature.

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Un’idea su come calcolare il potere calorico della legna.

Possiamo asserire che il potere di riscaldamento del legno è in genere espresso in Kcal/Kg, e va a rappresentare quanto calore arriva a sprigionare il combustibile con la bruciatura totale di un chilogrammo di quest’ultimo.

Teniamo in mente i seguenti fattori quindi:

  • Il potere calorico sarà direttamente proporzionale alla qualità del legno, ed al tasso di umidità presente in esso;
  • I legni resinosi hanno un potere di riscaldamento con un valore di 4600 Kcal/Kg;
  • I legni frondosi arrivano a 4300 Kcal/Kg.

A fronte di quanto detto vediamo che il legno resinoso ha maggiore valore, ma i legni frondosi presentano maggiore densità.

L’aria in eccesso:

Per bruciare in maniera totale, il legno (come d’altronde tutti i combustibili) hanno bisogno di aria in determinate quantità. Ci vuole in questo caso un quantitativo di aria in eccesso pr permettere la combustione regolare di questo materiale solido. L’aria in eccesso però non sarà bruciata, ma espulsa dalla canna fumaria. Questo purtroppo disperde anche una parte di calore prodotto.

Sicuramente questo rende il legno un combustibile meno performante di quelli in forma gassosa e non richiedono quasi mai aria in eccesso.

Partendo da questi presupposti possiamo concludere che, mentre i camini aperti tendono a disperdere il calore a causa dell’immagazzinamento eccessivo di aria (le aperture non sono regolabili) nelle stufe si possono invece controllare le entrate di ossigeno e ridurre con efficienza lo spreco.

I residui lasciati dalla bruciatura del legno.

Questo materiale, a prescindere dalla provenienza, ha una composizione organica combustibile, una parte minerale e ultima ma non meno importante, una parte acquosa.

Parliamo nel dettaglio di:

  • Carbonio
  • Ossigeno
  • Idrogeno
  • Azoto
  • Parte minerale inerte
  • Acqua

Tutti questi elementi, una volta bruciati, creano dei residui di differente entità. Vediamo nel dettaglio quali sono i principali residui:

  • Le ceneri, che sono il risultato della combustione della parte minerale (troviamo in essa calcio, silicio, potassio, magnesio etc.). Possono essere utilizzate come fertilizzante, ma anche come detergente (basti pensare che in passato i saponi artigianali avevano come ingrediente principale proprio la cenere);
  • Gli ossidi di azoto: risultato della combinazione di ossigeno e azoto sprigionati nell’aria grazie alle alte temperature. Questo si forma a prescindere dall’entità del combustibile scelto, e si potrà solo controllare e limitare, ma non eliminare del tutto.
  • Gli ossidi di zolfo. Questo elemento chimico risulta presente in piccole quantità nel legno, a differenza di carbone e gasolio. L’ unione del vapore acqueo creato dalla condensa (fenomeno che aumenta con la cattivo isolamento delle canne fumarie) e dell’ anidride solforosa, tende a produrre delle minime quantità di quello che chiamiamo acido solforico, una delle cause di deterioramento prematuro dei camini. Se vi chiedevate quali fossero i principali attori nel fenomeno delle piogge acide, sono proprio gli ossidi di zolfo insieme agli ossidi di azoto.
  • Gli ossidi di carbonio: sono tra i principali residui dei gas rilasciati dalla combustione. Una combustione corretta produrrebbe solamente biossido di carbonio, risultato naturale. Ma se la combustione avviene con poco ossigeno, insufficiente al corretto sviluppo del calore e dell’arresto delle fiamme, ci sarà un bruciare continuo e subdolo che sviluppa il temuto monossido. Questo infatti è un potente veleno, inodore ed incolore, e ci si accorge dell’intossicazione solo all’arrivo dei sintomi. Potrebbe portare senza esagerazioni alla morte e va pertanto tenuto a mente che un corretto controllo della combustione e manutenzione generale è d’ obbligo. Tuttavia incidenti simili sono rari in impianti a legna e spesso dovuti ad uno stato non regolare della canna fumaria. Resta il fatto che se si sceglie una stufa ben progettata, di ottima qualità ed installata da mani esperti, non ci saranno brutte sorprese.
  • Anidride carbonica, gas chiave per la vita delle piante che ne respirano il carbonio e ci donano ossigeno, non è da considerare come gas inquinante.
  • Gli idrocarburi incombusti: spesso, nelle stufe o nei caminetti aperti non di qualità eccelsa, la temperatura non arriva a spezzare le molecole delle parte organica che costituisce il legno. Questo porta alla formazione dei creosoti, degli idrocarburi aromatici, che troviamo in maggior parte nella condensa delle canne fumarie (relativa a cattiva combustione). Quando uniti alla fuliggine sono un pericolo potenziale, perché tendono a causare delle incrostazioni che portano ad incendi se non rimosse preventivamente. Una canna fumaria dove passeranno fumi ad elevate temperature (in questo caso bruciatori a legna) non produrranno incrostazioni, o ne produrranno pochissime. Il creosoto infatti ha la tendenza ad accumularsi nelle pareti fredde. Sicuramente, la scelta di canne fumarie in acciaio è una soluzione estremamente efficace in quanto non permette depositi.
  • La fuliggine: carbone principalmente puro, anche questa risultato di un’ azione di bruciatura non completa. Causa l’ accumulo sulle pareti della canna fumaria dei creosoti.
  • La condensa: già ampiamente trattata, la condensa è un fenomeno diffuso in diverse situazioni. Composta da vapore acqueo inizialmente, si trasforma con l’avanzare della combustione e va a formarsi con gli idrocarburi incombusti. Per evitare che questo liquido maleodorante ed infiammabile vada a crearsi durante l’utilizzo del vostro impianto, è buona norma utilizzare della legna di qualità e soprattutto scegliere un sistema di riscaldamento realizzato in maniera eccelsa e con una canna fumaria ideata a norma.

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