     
P 49 (2021/2022) 214
Gorenje lesa
J̌ R
Les večinoma gori z rumenim plamenom in z
njim pogosto v pečeh dosežemo do 600 °C; če pa je
plamen zgolj oranžen, pa okrog 400 °C, (startwo-
odworkingnow.com/how-hot-does-wood-burn/).
Les se vžge pri 230 °C, dobro začne goreti pri
260 °C, pri temperaturi nad 400 °C pa gorijo pred-
vsem plini, ki izhajajo iz razgretega lesa. Seveda
je vse to odvisno tudi od vrste drv: breza npr. gori
pri nižji temperaturi, bukev pa pri višji, suh les
gori bolje, vlažen les slabše. Bolj je plamen svetel,
višja je temperatura in manj saj ter dima nastaja
– za slednje je potrebno, da je na razpolago dovolj
zraka. Kadar v peči zares dobro gori, recimo, s sve-
tlo rumenim plamenom pri 600 °C, sploh ne vidimo,
da bi se iz dimnika kadilo, ker »vse zgori« v nevi-
dne pline. Tako je treba kuriti, brez dima in saj,
saj tak način najmanj onesnažuje zrak – nič sivega
dima, nič saj, pa še izkoristek je višji.
Če les močno segrejemo, začnejo iz njega izhajati
plini. Lesni plini so bili med prvimi, ki so jih upora-
bljali za svečavo in za ogrevanje. Iz www.energeti-
ka-lj.si/o-druzbi/zgodovina-2 izvemo, da se je
v življenju ljubljanskih meščanov plin prvič pojavil
19. novembra 1861 v obliki prižganih cestnih svetilk,
ki so razsvetlile mračne ulice. Najprej so »mestni
plin« pridobivali s suho destilacijo lesa, po letu 1903
iz premoga, po letu 1961 iz naftnega plina, leta 1979
pa Ljubljana prvič dobi zemeljski plin. Pridobivanju
plina iz trdnih snovi pri visoki temperaturi in pri
omejeni količini zraka, kjer torej plini ne zgorijo, am-
pak se jih lahko shrani in uporabi kasneje, rečemo pi-
roliza (npr. Preskar 2016, dk.um.si/IzpisGradiva.
php?id=5706). To je fizikalni in kemijski proces, pri
katerem se dolge in v polimere povezane molekule
razcepljajo v krajše in na koncu v molekule posame-
znih plinov. Pri kurjenju lesa pa seveda plini sproti
gorijo in s tem sproti zagotavljajo dovolj visoko tem-
peraturo za uplinjanje.
V lesu so glavne sestavine celuloza (40 do 50 %),
hemiceluloza (20 do 50 %) in lignin (15 do 35 %), pa
še škrob, eterična olja, smole . . . cpi.si/wp-cont-
ent/uploads/2020/08/3-LES_ZGRADBA.pdf.
SLIKA 1.
Shema verige celuloze, pri kateri
so prostorske razporeditve atomov
prikazane s kroglǐcnim modelom:
ogljike predstavljajo črne kroglice, ki-
sike rdeče in vodike manjše, sve-
tlosive kroglice. Prirejeno po Ben
Mills iz commons.wikimedia.org/
w/index.php?curid=6611880, brez
omejitev.
     
na
da
lje
va
nj
e
na
st
ra
ni
18
P 49 (2021/2022) 2 15
SLIKA 2.
Trije alkoholi, glavni gradniki lignina. Na prvi sliki je p-kumaril, na drugi koniferil in na tretji sliki sinapil. Črne kroglice predsta-
vljajo atome ogljika, rdeče atome kisika in svetlosive atome vodika. Obroči so aromatski, par ogljikovih atomov v stranski verigi (na
slikah desno) je povezan z dvojno vezjo (dve paľcki). Slika so prirejene po Yikrazul iz en.wikipedia.org/wiki/Paracoumaryl_
alcohol#/media/File:P-Coumaryl_alcohol.svg, po Jynto iz commons.wikimedia.org/wiki/File:Coniferyl_alcohol_
3D_ball.png, avtor je Jynto, in po DFlyjerz iz commons.wikimedia.org/wiki/File:Sinapyl_alcohol-3D-balls.png.
Celulozo (C5H10O5)n gradijo molekule glukoze,
povezane preko kisikovih atomov. Molekulo glukoze
predstavlja šestčlenski obroč iz petih ogljikovih in
enega kisikovega atoma. Na ta obroč sta vezani hi-
droksilni skupini (–OH) in hidroksimetilna skupina
(–CH2OH). Glukoza se uvršča med sladkorje oziroma
ogljikove hidrate. Dodatno sosednje molekule glu-
koze v polimerni verigi povezujejo še vodikove vezi.
V verigi je lahko povezanih zelo veliko število mole-
kul glukoze: n je pri bombažu 13 tisoč (zelo dolga
vlakna, odlična za niti, tkanine in pletenine), pri lanu
tri tisoč, pri drevju pa le od 300 do 1700. V hemicelu-
lozi so verige krajše, od 50 do 3000 obročev, ki pa so
stransko nekaj bolj razvejene, manj podolgovate kot
v celulozi. V njih so poleg glukoze še drugi sladkorji,
npr. galaktoza, manoza.
V ligninu pa osnovni gradniki niso sladkorji, am-
pak aromatski alkoholi p-kumaril, koniferil in sina-
pil. Njihove zgradbe so prikazane na sliki 2. Vsi trije
so pri običajni temperaturi v trdnem agregatnem sta-
nju. Aromatski alkoholi so v ligninu povezani preko
vezi C´C ali C´O´C. Ker so v ligninu deleži aromat-
skih alkoholov različni, pa tudi povezave so dokaj
zapletene, si kemijsko sestavo lignina lahko predsta-
vljamo kot nekakšno mešanico raznih povezav. Če
vas zanima, kako izgleda lignin, pobrskajte po sple-
tu, npr. na sl.wikipedia.org/wiki/Lignin! Če
pobrskate še naprej, pa ne boste našli samo ene, am-
pak mnogo različnih struktur lignina.
Da iz lesa izhajajo molekule plinov, se morajo po-
rušiti povezave med osnovnimi gradniki, sladkorji
ali alkoholi, nato pa še vezi znotraj teh gradnikov.
To se zgodi ob dodajanju energije ob dovolj visoki
temperaturi.
Pri pirolizi (brez kisika) iz lesa nastaja oglje, nekaj
tekočih produktov, od plinov pa »sintetični« plin, v
katerem je največ CO, nekateri plinasti ogljikovodiki
CxHy in še nekaj H2. Nastaja tudi do konca oksidi-
rani CO2 pa še kaj (glej npr. www.sciencedirect.
com/topics/engineering/wood-pyrolysis in dk.
um.si/Iskanje.php?type=napredno&lang=slv&-
stl0=Avtor&niz0=Maja+Preskar). Pri gorenju v
peči, kjer z zrakom dovajamo tudi kisik, pa gorljivi
plini sproti gorijo v vodno paro H2O in ogljikov dio-
ksid CO2.
Bolj porozne vrste lesa gorijo hitro in dajejo nižje
temperature (razne vrste borov le krog 350 °C),
bolj goste pa višje (macesen nekaj nad 800 °C, hrast
900 °C). Večina ljudi pri nas, prisega na bukova drva
(do 950 °C). Vse to seveda pri optimalnem gorenju
(glej npr. startwoodworkingnow.com/how-hot-
does-wood-burn/). To se lepo vidi tudi po barvi
plamenov: svetlo rumeni plameni so najbolj vroči,
oranžni pa manj vroči. Kar nekaj podatkov o barvi
plamena in temperaturi je na sl.wikipedia.org/
wiki/Ogenj.
Kaj so torej plameni? To so žareči plini, ki se spro-
ščajo iz drv, gorijo nad poleni in zaradi visoke tempe-
rature žarijo, svetijo. Svetijo zato, ker oddajajo seva-
nje, elektromagnetno valovanje. Od dodane energije,