Os hemos enseñado estufas, cassettes, chimeneas, barbacoas, mantenimientos y deshollinados… pero no hemos tratado el tema que hace posible todo esto, la combustión.
¿Qué hace falta para que se produzca la combustión?
Necesitamos tres ingredientes esenciales para obtener fuego: un elemento combustible, un elemento comburente y un elemento oxidante.
- El combustible, en nuestro caso, es la leña o el pellet.
- El comburente es el oxígeno del aire que entra en la cámara de combustión.
- El oxidante es la temperatura que se mantiene en el interior de esta cámara de combustión.
Es necesario que haya la cantidad suficiente de estos tres elementos para que se produzca la combustión. podemos un ejemplo. Si utilizamos un elemento externo para encender el fuego, como una resistencia, pero las entradas de aire a la cámara de combustión están cerradas u obstruidas; es decir, no hay aire; el combustible no se encenderá, ya que no dispone de comburente para activarse.
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Cómo se genera la combustión
Para empezar el proceso de generar una combustión, lo primero es tener combustible; leña o madera. Este material no es puro, se compone de diferentes sustancias, principalmente de celulosa y lignina, además de resina y agua. En un ambiente con comburente, es decir, con oxígeno, se le aplica calor, entonces empieza un proceso en el que suceden muchas cosas.
Cuando se aplica calor a la madera, todas las sustancias que la componen aumentan su temperatura, llegando a 100 ºC, en ese momento, la parte de agua de la leña se evapora. Si la leña tiene agua, su temperatura en combustión, no va a superar os 140º; a esta temperatura la madera no ardería.
Mientras la madera se calienta, hasta los 200 grados, se genera un proceso llamado pirólisis*; en este proceso, los componentes celulosa** y lignina***, se separan y se transforman en carbón y gases (vapor de agua y CO2). De estos dos nuevos componentes, esta temperatura, el carbón no quema, sino que es un aislante que complica el proceso de pirólisis y ralentiza la combustión; mientras que la celulosa prende de forma parcial; es decir, a esta temperatura el calor generado seca y carboniza la leña.
*Pirolisis: Descomposición de un compuesto químico por acción del calor. **Celulosa: Polisacárido que forma la pared de las células vegetales y es el componente fundamental del papel. ***Lignina: Compuesto orgánico básico de los tejidos leñosos de las plantas.
Cuando aumenta la temperatura, a unos 280º, los gases creados en el proceso de pirólisis, como es el monóxido de carbono, prenden, y se empiezan a visualizar pequeñas llamas en la madera. Si seguimos subiendo, a los 310º, casi todos los gases que emite la madera, prenden por sí solos. Se consiguen unas llamas vivas al llegar a los 500º, y en este momento también prenden las resinas y el carbón. Durante este proceso, la temperatura puede seguir aumentando, y llegar hasta los 1000ºC; a este nivel, el monóxido de carbono producido, reacciona con el hidrógeno del aire, creando otra sustancia, óxido de nitrógeno.
Lo más curioso de todo, es que este proceso no es homogéneo, es decir, la madera, cuando arde, se pueden producir todos estos puntos a la vez. Habrá trozos de la leña ardiendo a unos 600ºC, otras partes humeando sin llama que estén en torno a los 300ºC, y otras partes que aún tengan agua y no superen los 120ºC.
Generar combustión una chimenea/estufa de una casa
Encender una chimenea y lograr estas temperaturas, no tiene mucha dificultad, sin olvidar que se está generando combustión, fuego.
Empezamos con un palo pequeño y un mechero; prendemos el palo con el mechero, cuya llama tiene entre 600 y 800 ºC. El palo, al tener poco volumen, rápidamente alcanza una temperatura bastante alta. Enseguida el palo prende por si solo, entonces se añade más combustible, otro leño algo más grande, para generar más llama y más calor que ayuden a encender un leño gordo.
Una vez encendido el fuego, es necesario aplicar suficiente comburente (oxigeno), en la medida justa para que la leña arda sin que baje la temperatura generada. El oxígeno lo obtenemos del aire que tenemos en la estancia o en la cámara de combustión. como decíamos, no hay que dejar pasar demasiada cantidad, ya que el 80% de este es nitrógeno, sustancia que no sirve para generar combustión, y que roba calor.
Cuando hay falta de oxígeno, se ve en la columna de humo generada, en el humo hay suficiente temperatura para que arda, pero sin oxígeno, buena parte de las sustancias se quedan sin quemar y se genera más residuos, hollín no quemado.
Necesitas realizar deshollinar el conducto de humos de tu estufa de pellet o leña.
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Los riesgos de la combustión
Una vez que sabemos cómo se produce el fuego con pellet o leña, hemos de analizar los riesgos que supone.
Riesgo de incendio. Se puede producir un incendio si el fuego no está controlado; o si no se ha realizado el mantenimiento adecuado del aparato en el que se realiza la combustión.
Otro riesgo es la inhalación o ingerir los gases tóxicos que emite la llama, el hollín que produce la madera, y otras sustancias inquemadas en la combustión que se puedan quedar en el ambiente. Inhalar estas sustancias puede provocar cáncer.
El riesgo más peligroso que se puede correr con la combustión es la inhalación de monóxido de carbono. Esta sustancia aparece por una mala combustión, cuando la temperatura o el oxígeno son insuficientes. Su peligro reside en que no te enteras de que está ahí; se acumula en la sangre y va adormeciendo al sujeto expuesto hasta que se asfixia; lo llaman la muerte dulce. Todos los inviernos aparece alguna noticia de fallecimiento por inhalación de monóxido de carbono, por un brasero o similar, en habitaciones que no están ventiladas.
Otro gran peligro de la combustión es la creosota, alquitrán o brea que se puede producir en los conductos de salida de humos. Estos pueden aparecer por una leña verde, o por condensación. Provocan la obstrucción del conducto de humos, si lo logran, debido a que son muy inflamables pueden provocar incendios.
Por último, otro riesgo son los óxidos de azufre que emiten el humo de la combustión. esta sustancia, en gran medida, provoca lluvia ácida, y si la temperatura es elevada, crean niebla de contaminación muy peligrosas para las personas.
Actualmente, los aparatos de combustión vienen preparados para evitar estos riesgos, gracias a los sistemas de doble y triple combustión y otras mejoras que ha impuesto la normativa Ecodesing. También hay que respetar la normativa RITE de instalación, y realizar sus mantenimientos adecuados y necesarios para que estos problemas no lleguen a producirse. A pesar de ello, cualquier combustión ha de ser tratada con precaución.
