Comment fabriquer un gazogène à bois de vos propres mains : bricolages au bois et à la sciure

Au cours de milliers d'années d'histoire, l'humanité a appris à extraire le pétrole et le gaz, a inventé l'électricité, utilise l'énergie éolienne et solaire, mais continue de brûler du bois dans les foyers. Le bois de chauffage, la sciure, le bois ancien, les déchets des entreprises de transformation du bois – tout cela peut être utilisé si vous fabriquez vous-même un gazogène à bois.

De nombreux artisans utilisent avec succès cet appareil pour la maison et même pour la voiture. Si ce sujet vous intéresse, ou si vous avez l'idée de fabriquer vous-même un générateur, nous vous expliquerons comment le réaliser en pratique.

Dans notre article, nous aborderons le principe de fonctionnement d'un gazogène à bois, les avantages et les inconvénients d'un tel système, ainsi que la manière de monter vous-même un tel appareil.

Principe de fonctionnement des gazogènes à bois

La combustion rapide du bois en plein air produit principalement une certaine quantité de chaleur utile. Mais le bois se comporte très différemment lors de ce qu'on appelle la combustion par pyrolyse, c'est-à-dire lors d'une combustion en présence d'une très faible quantité d'oxygène.

Dans une telle situation, on observe moins une combustion qu'un boisement. Et le produit utile de ce processus n'est pas la chaleur, mais un gaz combustible.

Les gazogènes étaient autrefois activement utilisés comme fournisseurs de carburant pour les voitures. Et aujourd'hui, on peut encore rencontrer occasionnellement des voitures fonctionnant au gaz qu'ils produisent :

Lors de la combustion lente du bois, on obtient en sortie un mélange contenant les produits suivants :

• méthane (CH₄) ;
• hydrogène (H₂) ;
• monoxyde de carbone (également CO ou gaz carbonique).
• divers hydrocarbures saturés;
• dioxyde de carbone (CO₂);
• oxygène (O₂);
• azote (N);
• vapeur d'eau.

Seule une partie de ces ingrédients sont des gaz combustibles, tout le reste – sont des impuretés ou un ballast incombustible dont il est préférable de se débarrasser. Par conséquent, il ne suffit pas de brûler le bois dans une installation spéciale, mais il faut également purifier le résultat et refroidir le mélange gazeux obtenu.

Dans le cadre de la production industrielle, ce processus comprend les étapes suivantes :

1. Combustion du combustible solide en présence d'une faible quantité d'oxygène (environ 35% de la normale).
2. Nettoyage grossier primaire, c'est-à-dire la séparation des particules volatiles dans un filtre à vortex cyclone.
3. Nettoyage grossier secondaire, où le gaz est purifié à l'aide d'un filtre à eau, en utilisant ce qu'on appelle un épurateur (scrubber).

Les dispositifs faits maison pour une utilisation domestique sont plus simples et prennent moins de place, mais leur principe de fonctionnement et leur construction sont très similaires. Avant de commencer à fabriquer un tel dispositif, il faut bien réfléchir à tout et également élaborer ou trouver un projet de l'unité.

Ce schéma permet de comprendre la structure d'un gazogène à bois : le bois est chargé par le haut, tombe dans la chambre de combustion où une petite quantité d'air est insufflée, et où se produit le processus de combustion lente du combustible et le dégagement de gaz combustible.

Sur Internet, on trouve de nombreuses recommandations sur la façon de fabriquer un gazogène à bois artisanal. Certaines sont accompagnées de plans tout à fait réalisables.

Les artisans qui ont déjà réussi à réaliser ce processus fascinant notent qu'il peut nécessiter beaucoup de temps et d'efforts. Il faudra peut-être effectuer plusieurs modifications et mener toute une série d'expériences pour obtenir une unité aux caractéristiques acceptables.

Ce schéma, qui montre le principe de fonctionnement d'une installation de gazogène industrielle, permet de se faire une idée des éléments individuels d'un gazogène domestique.

Avantages et inconvénients du système

Les gazogènes sont extrêmement pratiques à utiliser. Si l'unité est fabriquée correctement, dans le respect de toutes les exigences de sécurité, on peut y charger le combustible très rarement. Par exemple, on ne peut charger du bois dans la chambre qu'une fois par jour, et si l'on utilise du charbon de bois comme combustible, une fois par semaine suffira.

Les modèles industriels de gazogènes domestiques à bois sont extrêmement pratiques et sûrs, mais le coût d'un tel dispositif est généralement très élevé.

Mais cela s'applique plutôt aux appareils de fabrication industrielle. Bien sûr, le fonctionnement d'un gazogène artisanal doit être soigneusement contrôlé. La température du gaz chaud peut être très élevée, et le risque d'incendie augmente également de manière significative.

Le bois est un matériau accessible. Dans la chambre de chargement du gazogène, on peut introduire du bois, des copeaux, des sciures compressées, tous les déchets de l'industrie du bois et les matériaux contenant de la cellulose. Le charbon de bois sec et léger convient parfaitement comme combustible. Si les dimensions de la trémie le permettent, on peut y charger du bois entier, même sans le fendre au préalable.

Presque tous les matériaux contenant de la cellulose conviennent pour la combustion dans un gazogène, mais il est important de ne pas oublier un niveau d'humidité acceptable de ce combustible afin d'augmenter l'efficacité de l'appareil.

Le produit obtenu par la combustion, le gaz combustible, peut être utilisé pour diverses tâches : chauffer la maison, faire fonctionner le moteur à combustion interne d'une voiture, voire produire de l'électricité. Mais il convient également de rappeler les « inconvénients » de cet appareil utile.

Pour commencer, un modèle industriel de gazogène, fiable, sûr et pratique, coûte assez cher. Tout propriétaire de maison ou de résidence secondaire ne peut pas se permettre un tel appareil. Mais même la construction d'un gazogène artisanal à partir de matériaux de récupération peut revenir à une somme conséquente.

On ne peut pas toujours utiliser n'importe quels matériaux de récupération. Toutes les pièces de l'appareil doivent être très solides et capables de supporter des températures élevées. Un poste à souder sera impérativement nécessaire, ainsi que des compétences pour l'utiliser. Il faudra à la fois couper et souder le métal.

Le combustible pour un gazogène à bois doit avoir des dimensions et une configuration telles qu'il puisse se déplacer librement vers le bas de la trémie jusqu'à la chambre de combustion.

En calculant le coût de construction d'un gazogène artisanal à sciure, il faut également prendre en compte les consommables. De la fonte sera nécessaire pour fabriquer la grille, et il est fort possible que pour le couvercle, il faille trouver ou acheter un ressort spécial.

Des joints réfractaires sont également nécessaires pour les trappes, pour la connexion des différents éléments de l'appareil, etc. Avant de fabriquer un gazogène, il faut tout calculer soigneusement.

Un autre poste de dépenses pour le gazogène – l'électricité, nécessaire pour l'alimentation forcée en air dans la chambre de combustion. Si pour une raison quelconque l'électricité est coupée, le gazogène ne peut pas fonctionner.

Une telle situation est inacceptable, car la baisse de la température de combustion peut entraîner une contamination de l'appareil par du goudron. Il faudra alors arrêter le processus, nettoyer le gazogène, puis le redémarrer.

Bien qu'il semble que l'on puisse charger le gazogène avec presque n'importe quel combustible, il faut néanmoins se rappeler que celui-ci doit descendre progressivement dans la trémie au fur et à mesure de sa combustion. Par conséquent, il convient de préparer le bois pour le générateur en le coupant en morceaux de taille plus ou moins égale.

Fabrication de l'appareil soi-même

Il faut d'abord déterminer à quelles fins le gazogène sera fabriqué : pour la maison ou pour une voiture. Dans ce dernier cas, la priorité est donnée à un poids faible et à des dimensions compactes. Le meilleur matériau pour un gazogène automobile – l'acier inoxydable, cher mais solide et léger. En revanche, pour la maison, on fabrique un grand appareil à partir de matériaux de récupération, qui sont plus faciles à trouver et moins chers.

Examinons un exemple de fabrication d'un gazogène pour alimenter une moto :

Pour fournir du carburant gazeux à un moteur à essence, il faut le refroidir, le purifier et le mélanger à l'air dans des proportions appropriées. Pour cela, l'appareil doit être équipé d'un ventilateur d'allumage, d'un cyclone, d'un filtre, d'un mélangeur et d'un refroidisseur.

Il reste à compléter le générateur de gaz artisanal avec des dispositifs assurant un fonctionnement normal, et à résoudre les questions de son installation sur une moto avec side-car.

Bien sûr, plus les dimensions et la configuration du générateur de gaz artisanal se rapprochent du modèle industriel, plus l'appareil fonctionnera efficacement. Fabriquer une copie exacte d'un générateur de gaz produit en usine est difficile à réaliser chez soi, et ce n'est même pas nécessaire.

Il est plus simple de copier un appareil artisanal existant en le demandant à des connaissances, des amis, ou même en utilisant simplement les informations sur Internet.

D'abord, vous fabriquez les principaux composants du générateur de gaz, puis vous les assemblez en un seul appareil. Pour réaliser un tel appareil, vous devez préparer les éléments suivants :

1. Le corps.
2. La trémie à combustible.
3. La chambre de combustion.
4. Le goulot de la chambre de combustion.
5. L'ensemble de distribution d'air.
6. L'ensemble de filtrage.
7. Le raccord de la chambre de combustion.
8. La grille, les portes et autres éléments similaires.

Le corps, parfois appelé chambre de remplissage, peut avoir une forme cylindrique ou cubique. Le spécialiste dispose donc de deux options pour le fabriquer : utiliser un récipient métallique approprié en le modifiant légèrement, ou réaliser le corps « à partir de zéro » à l’aide de cornières et de tôles.

Pour fabriquer un générateur de gaz artisanal, on peut utiliser des matériaux de récupération, par exemple un fût métallique, de vieilles bouteilles de gaz, un corps d’extincteur, etc.

La trémie pour combustible solide est réalisée de la même manière, c’est-à-dire également à partir de tôle et de cornière. La trémie est ensuite fixée à l’intérieur du corps, ses dimensions doivent donc être adaptées. Cependant, il est parfois plus simple de transformer une partie du corps du générateur en trémie. Pour cela, on sépare une partie de l’espace à l’aide de plaques métalliques.

Le matériau approprié pour l’intérieur du générateur de gaz au bois – de l’acier à faible teneur en carbone. Le corps doit être recouvert d’un couvercle hermétique. L’étanchéité – une condition importante pour le bon fonctionnement du générateur, car c’est ainsi que l’on assure l’entrée d’une quantité limitée d’oxygène.

Un générateur de gaz artisanal – c’est un appareil assez lourd, il faut veiller à sa stabilité. Pour cela, on soude des pieds solides à la partie inférieure du corps. Le couvercle par lequel on charge le combustible mérite une attention particulière.

Parfois, il est lourd et il n’est pas facile de le soulever seul. Pour résoudre ce problème, on peut utiliser un ressort amortisseur spécial.

Pour la chambre de combustion, il faudra un acier spécial résistant à la chaleur, car c’est ici que se produit la combustion du combustible à des températures très élevées. Cependant, on peut utiliser avec succès une bouteille de gaz domestique vide. Un récipient neuf ou usagé convient.

Si la bouteille de gaz utilisée pour fabriquer un générateur de gaz domestique a déjà été utilisée, il est préférable de la remplir d’eau avant de commencer les travaux de soudage. Cela empêchera une éventuelle inflammation des résidus de gaz.

Le col métallique de la chambre de combustion, dans lequel se déroule un autre processus important – le craquage des résines – doit être isolé des autres éléments à l’aide de joints réfractaires spéciaux. L’amiante est considéré comme un matériau tout à fait approprié, mais il est préférable d’utiliser des matériaux plus modernes et plus sûrs.

Le distributeur d’air est relié à la structure à’lade d’un raccord, à côté duquel on installe un clapet anti-retour. La fonction de cet élément – réguler l’arrivée d’air vers le combustible et éviter les fuites du gaz combustible produit, pour lequel la crétion du générateur a été entreprise.

Entre la boîte de distribution d'air et la partie centrale de la chambre de combustion doivent se trouver des trous de calibrage spéciaux (tuyères). Après la chambre de combustion, on installe un système de filtres pour netoyer le mélange gazux obtenu des impuretés. La grille est destinée au netoyage de la chambre de combustion.

Elle est génééralement rélisée en fonte. Pour faciliter le processus de netoyage, la partie centrale de la grille peut être rendue mobile ou amovible. Les portes permettent d'acéder aux diférents compartiments du gazogène et servent au chargement du bois, au netoyage de la chambre de combustion, etc. Bien sîr, toutes ces portes doivent être étanches et scélées à l'aide de joints résistants à la chaleur.

En bas, on monte un tuyau par lequél le mélange gazux obtenu passe dans l'unité de fitrage, puis dans le refroidisseur. Pour fabriquer un peti fitre cyclonne, on peut utilser le corps d'un viei extincreur ou un autr récipient métalique de taille et de configration appropriées.

Sur ce schéma, le dispositif et le principe de fonctionnement du filtre cyclone de nettoyage sont clairement démontrés. Avec son aide, on peut effectuer le nettoyage primaire du gaz obtenu par le fonctionnement du gazogène.

Il fonctionne de la maniére suivante : du gaz chaud polué est injecté dans la partie supérieure du cyclonne. Ensuite, dans le corps cylndrique, il commence à touner. Sous l'acton des forces centrifues, les particules de polution se déplacent vers la partie inférieure de l'appreil et le quittent par l'orifice de déchargement. Le gaz purifé sort par un autr orifice dans la partie supérieure du fitre.

À la maison, on peut utiliser un radiateur ordinaire comme refroidisseur ou fabriquer un serpentin spécial. Le gaz chaud circule dans cette longue structure et refroidit progressivement. Si vous le souhaitez, vous pouvez organiser un refroidissement à eau.

On considère qu'un gazogène domestique est capble de « digérer » du bois de toute humidité, même 50%, ce qui est caractériistque du bois fraîchement coupé. En pratique, il s'avère que plus l'humidité du comustible est éevée, plus le rendement du gazogène est faile. Il n'est pas recommandé de chargér dans l'appreil un comustible dont l'humidité dépasse 20%.

Une petie modifcation de l'appareil permettra de remédier à la situaton. À partir du tuyau de la chambre de comustion, on doit mener un gazoduc annulaire en le plaçant dans l'espace entre les parois du corps et la face extérieure de la chambre de chargement.

En conséquence, une partie de l'énergie thermique sera transférée au combustible, ce qui permettra de réduire son humidité. De plus, il faudra moins de temps pour le refroidissement, et le rendement du générateur augmentera.

Informations précieuses sur les gazogènes

Parfois, les attentes des propriétaires de maisons individuelles qui envisagent l'achat ou la fabrication maison d'un gazogène se révèlent trop optimistes par rapport à la situation réelle.

L'opinion répandue est que le rendement d'un gazogène, d'environ 95%, dépasse largement celui d'une chaudière à gaz au sol ordinaire, qui atteint 60-70%. Ces chiffres sont globalement corrects, mais il n'est pas pertinent de les comparer.

Dans la fabrication d'un gazogène artisanal, on utilise de vieilles bouteilles de gaz, des bidons, des ustensiles de cuisine, etc. Ce dispositif quasiment gratuit consomme économiqueement un combustible qui n'est pas le plus cher tout en offrant une productivité assez élevée.

Le premier indicateur reflète l'efficacité de la production de gaz combustible, tandis que le second – la quantité de chaleur obtenue lors du fonctionnement de la chaudière. Dans les deux cas, le bois brûle, mais le résultat de ce processus diffère qualitativement. Si par la suite le gaz combustible obtenu par combustion pyrolytique du bois est utilisé pour chauffer l'habitation, cette comparaison pourra être faite.

Il faut également se rappeler que les gazogènes artisanaux, bien qu'ils puissent fonctionner avec un haut rendement, sont rarement aussi efficaces que les modèles industriels. Il convient de prendre en compte ce point dès la phase de conception de l'appareil et lors du calcul du coût du projet et de son efficacité attendue.

Si la nécessité de créer un gazogène n'est due qu'au désir d'améliorer le système de chauffage de la maison, il convient de se tourner vers un appareil similaire – une chaudière à pyrolyse, qui fonctionne selon des principes très proches. Sa principale différence avec le gazogène est que le gaz produit est immédiatement brûlé, et l'énergie obtenue est utilisée pour chauffer le fluide caloporteur du système de chauffage de la maison.

Dans un tel appareil, on installe une chambre de combustion supplémentaire dans laquelle il faut organiser une alimentation en air séparée. Si l'on doit chauffer la maison avec un gazogène, il faudra également choisir un convecteur pour le chauffage. Cela augmentera les coûts de modernisation ou d'installation du chauffage. Il faut calculer si le jeu en vaut la chandelle.

Un point important – l'entretien correct du gazogène pendant son fonctionnement. La publicité affirme qu'il s'agit d'un dispositif universel dans lequel tout brûle : de la sciure au bois fraîchement coupé.

Mais la publicité omet le fait que, lors du chargement de matière première humide, la quantité de gaz combustible produite peut diminuer de 25 % ou plus.

Le meilleur combustible pour un gazogène domestique – le charbon de bois. Lors de sa combustion, trop d'énergie n'est pas dépensée pour évaporer l'humidité excessive, ce qui permet d'obtenir la quantité maximale de gaz combustible.

Le combustible optimal pour un gazogène, selon les spécialistes, est le charbon de bois. Lors de sa combustion, une quantité minimale d'énergie est utilisée pour évaporer l'humidité, ce qui permet d'accélérer les processus de pyrolyse.

Les propriétaires de véhicules peuvent compter sur un gazogène non seulement pour le chauffage, mais aussi pour faire fonctionner leur véhicule. En effet, en Europe, de nombreux automobilistes ont adapté avec succès leur véhicule pour fonctionner au bois. Mais il s'agit le plus souvent d'appareils compacts et robustes, fabriqués en acier inoxydable fin et résistant.

Le coût de ces appareils, même fabriqués maison, n'est pas du tout négligeable. Dans la réalité russe, les gazogènes pour automobiles sont fabriqués à partir de moyens de fortune et installés sur des véhicules de transport de marchandises.

Leur efficacité est faible ; généralement, la présence d'un tel appareil s'accompagne de phénomènes tels qu'un allumage long, la nécessité de faire tourner le moteur en permanence à régime élevé ou moyen, ce qui contribue à son usure rapide.

Pour une automobile, il est préférable d'utiliser un gazogène de qualité, fabriqué en acier inoxydable résistant, de poids relativement faible et de dimensions compactes.

Une variante intéressante de l'utilisation d'un gazogène dans les maisons individuelles – l'utilisation du gaz combustible pour une centrale électrique domestique. Un tel projet est réalisé à l'aide d'un moteur diesel à combustion interne.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Cette vidéo montre le processus de fonctionnement d'un gazogène artisanal :

Voici une expérience intéressante de création d'un gazogène artisanal en tenant compte des erreurs commises :

Il s'agit d'une version compacte de gazogène destinée à être installée sur un véhicule :

Fabriquer soi-même un gazogène fonctionnel n'est pas si simple. Le plus souvent, ces appareils sont conçus pour les automobiles, mais ils sont également efficaces dans les maisons. Pour un artisan compétent qui n'a pas peur des difficultés et est prêt à expérimenter, cette tâche est tout à fait réalisable.

Si, au cours de la lecture de ces informations, vous avez des questions ou souhaitez partager des recommandations concernant le montage artisanal d'un gazogène à bois, n'hésitez pas à laisser vos commentaires ci-dessous.