Dřevěné uhlí a brikety z dřevěného uhlí

Ke grilování se jako palivo převážně používají dva výrobky, které lze běžně zakoupit v supermarketech nebo prodejnách specializovaných na prodej týkající se vybavení pro domov nebo zahradu či v prodejnách specializujících se na prodej paliv. Jedná se o dřevěné uhlí a brikety z dřevěného uhlí. Rozdíly mezi těmito dvěma výrobky lze charakterizovat následovně.

Dřevěné uhlí

Dřevěné uhlí vzniká karbonizací, to znamená, že dřevo se zahřívá na vysokou teplotu bez přístupu vzduchu. Výrobci dřevěné uhlí připravují v kovových karbonizérech (v ocelových karbonizačních pecích pod speciálním dohledem) nebo řízeným procesem v retortách. Existuje však i způsob, jak si připravit dřevěné uhlí vlastními silami.

Dřevěné uhlí se využívá nejen pro přípravu potravin na grilu, ale i v průmyslu a to v hutnictví, kovářství, při výrobě karbidů a sirouhlíku apod. Také se používá jako aktivní uhlí, které absorbuje plyny a kapaliny.

Kvalita dřevěného uhlí se odvíjí od kvality vstupní suroviny. Nejlepší vstupní surovinou je tvrdé dřevo listnatých stromů, ze kterého se vyrábí nejkvalitnější dřevěné uhlí. Nejpoužívanějšími dřevy listnatých stromů je dřevo bukové, dubové, habrové, jasanové, javorové, ale lze použít také dřevo z břízy, topolu, olše, lípy a akátu. Pro výrobu kvalitního dřevěného uhlí by se mělo používat dřevo, které vysychá minimálně 2 roky. Důvodem je jeho optimální vlhkost. Dřevěné uhlí se vyrábí buď jednodruhové, nebo ze směsi různých druhů dřeva. Další možnou surovinou je odpadní dřevo, které se běžně a hojně využívá pro výrobu dřevního uhlí. Z hlediska kvality se však kvalitnější dřevo projevuje vyšším stupněm karbonizace, tj. vyšším obsahem fixního uhlíku, jako jednoho z nejdůležitějších kvalitativních parametrů. Toto dřevěné uhlí pak svými vlastnostmi více zaručuje zdravotně nezávadné propečení potraviny.

Brikety z dřevěného uhlí

Brikety z dřevěného uhlí se vyrábí technologií spočívající v lisování rozdrceného dřevěného uhlí, které je spojeno zdravotně nezávadným pojivem do standardizovaných tvarů. Jako pojivo by se měl používat potravinářský škrob, případně jiná vhodná potravinářská pojiva. Fyzikálně chemické vlastnosti briket z dřevěného uhlí se pak odvíjí od použitého dřevěného uhlí a použitého pojiva.

Sledování kvality dřevěného uhlí i briket z dřevěného uhlí se provádí převážně nezávislou laboratorní kontrolou. Výsledky těchto laboratorních rozborů jsou prezentovány na laboratorních protokolech nebo jiných dokumentech o kvalitě, např. certifikátech nebo osvědčeních či atestech. Informace o kvalitě jsou pak také uváděny na obalech těchto výrobků, nejčastěji odkazem na evropskou normu EN 1860-2 a v budoucnosti také na nově zaváděnou mezinárodní normu EN ISO 17225-1. Materiál pro výrobu těchto obalů však musí být vybrán tak, aby v průběhu skladování chránil výrobek před vnikem vlhkosti a aromatických a těkavých látek a tím před znehodnocením těchto výrobků.

Parametry dřevěného uhlí a briket z dřevěného uhlí jsou jednak uvedeny v normě ČSN EN 1860-2 (06 1207) Spotřebiče, pevná paliva a zapalovací zařízení pro rožně – Část 2: Dřevěné uhlí a brikety z dřevěného uhlí pro rožně – Požadavky a zkušební metody (2005), která popisuje nejen požadované fyzikálně chemické vlastnosti, ale i zkušební metody těchto vlastností a požadavky na značení těchto výrobků, včetně vyžadovaných informací o používání. Tyto požadavky je nezbytné dodržovat a uvádět na obalech. Ale nově jsou také požadavky na dřevěné uhlí také uvedeny v normě EN ISO 17225-1 (Tuhá biopaliva – Specifikace a třídy paliv – Část 1: Obecné požadavky) v tabulce 14. Touto normou je dřevěné uhlí zařazeno a specifikováno jako výrobek z biomasy a může být podle této normy zkoušeno, případně certifikováno (norma bude zavedena v ČR v listopadu 2014).

Parametry dřevěného uhlí a briket z dřevěného uhlí, které ovlivňují užitné vlastnosti lze shrnout následovně.

Požadované parametry dřevěného uhlí

Optimální velikost

Optimální velikost vykazuje dřevěné uhlí, které obsahuje více než 50 % množství v obalu ve větších kusech. Již na první pohled je vidět, že nekvalitní dřevěné uhlí obsahuje velké množství jemné drtě a prachu. Dřevěné uhlí této kvality nežhne a jen zašpiní okolí. Na druhé straně zase příliš velké kusy uhlí také nejsou vhodné, protože se nemusí vejít do menšího grilu a navíc se s nimi špatně manipuluje. Ze zkušeností vyplývá, že nejvhodnější je, když jsou v pytli nebo sáčku kusy dlouhé dva až osm centimetrů.

Z pohledu laboratorního zkoušení je tento parametr znám jako granulometrický rozbor, kdy se hodnotí palivo podle toho, jak se jednotlivé části rozdělí na sítech o různých velikostech ok. Zde se, např. v normě EN 1860-2, uvádí, kolik procent kousků o dané velikosti může spadat do určitého velikostního rozmezí, aby palivo odpovídalo této normě.

Podle nové normy EN ISO 17225-1 je velikost jednotlivých složek definována tak, že největší podíl dřevního uhlí, tj. 75 % hmotnostních by měl mít rozměry mezi 16 až 150 mm. Jemné složky, tj. pod 10 mm by mělo dřevní uhlí obsahovat pouze do 7 % hmotnostních a hrubé částice nad 100 mm by v palivu měly být do 10 % hmotnostních, přičemž všechny částice by neměly být větší než 150 mm. Pokud se u dřevního uhlí prokáže provedením sítovacích zkoušek neboli granulometrického rozboru toto rozdělení podle částic, pak rozměry vyhovují požadavkům této normy.

Obsah fixního uhlíku

Pro uživatele dřevěného uhlí je nejlepší, když palivo vykazuje vysoký obsah fixního uhlíku (tj. 93 %, 96 % a více), protože tento parametr určuje, kolik procent uhlíku je využito při spalování, aby nastalo dokonalé hoření. Pokud je dřevěné uhlí dobře vypáleno, obsahuje vysoký podíl fixního uhlíku (nad 80 %), např. jasan 85,6 %, buk 89,9 % (vše v procentech hmotnostních). Obecně se dá říci, že čím bude fixního uhlíku více, tím lépe bude dřevěné uhlí hořet.

Nová norma EN ISO 17225-1 rozděluje dřevní uhlí podle obsahu fixního uhlíku na dvě skupiny, tj. na skupinu s obsahem fixního uhlíku 75 % hmotnostních a více (C75) a s obsahem fixního uhlíku 60 % hmotnostních a více (C60).

Popel

Z hlediska uživatele je požadován minimální popel (např. 1 %), ovšem můžeme se setkat i s některým dřevěným uhlím, které může obsahovat až 7–8 % popela. Dále by mělo dřevěné uhlí také mít minimum prachových částic (např. 2 %), ale v praxi se lze setkat i se 17% obsahem prachových částic. A v neposlední řadě by obsah drobných částic měl být cca 7 %; výjimkou ale není ani 44% obsah částic (vše v procentech hmotnostních). Takže minimální obsah popela, prachových částic a drobných částic zaručuje dobrou kvalitu a používání dřevěného uhlí.

Podle normy ČSN EN 1860-2 může dřevěné uhlí mít popel až 8 % hmotnostních.

Podle normy EN ISO 17225-1 je obsah popela rozdělen na 3 skupiny: max. 5 % hmotnostních (A5.0), max. 8 % hmotnostních (A8.0) a nad 8 % hmotnostních (A8.0+).

Obsah vody

Požaduje se, aby dřevěné uhlí mělo v dodaném stavu nízký obsah vody. Pokud se setkáváme s velkým obsahem vody, mluvíme i až o cca 10 %.

V ČSN EN 1860-2 je maximální obsah vody stanoven na 8 % hmotnostních.

Podle normy EN ISO 17225-1 existují 2 skupiny: M8 s obsahem vody max. 8 % hmotnostních a M10 s obsahem vody max. 10 % hmotnostních.

Sypná hmotnost

Parametr sypné hmotnosti v dodaném stavu se objevuje u dřevního uhlí pouze v normě EN ISO 17225-1. Ukazuje nám, kolik kg paliva se vejde od 1 m³. Takže pokud je palivo pouze ve velkých kusech, vznikají při nasypání paliva do měřící nádoby velké mezery a tudíž je sypná hmotnost malá. V normě je rozdělena do 2 skupin BD130 s min. sypnou hmotností 130 kg/m³ a BD150 s min. sypnou hmotností 150 kg/m³.

Výhřevnost

Nově norma EN ISO 17225-1 specifikuje pro dřevěné uhlí parametr výhřevnosti, který se stanovuje výpočtem z naměřených hodnot spalného tepla, obsahu vody a vodíku. Konkrétní hodnota není v normě stanovena, ale musí se při obchodních jednáních obou stran dohodnout. Tato hodnota platí pro palivo v dodaném stavu neboli původním stavu, ne ve vysušeném stavu, kdy je tato hodnota stanovena vyšší. Tyto hodnoty výhřevnosti paliv v původním a vysušeném stavu se často zaměňují. Palivo v původním stavu obsahuje vyšší obsah vody a tudíž je výhřevnost nižší, než u paliva ve vysušeném stavu.

Zápach a kouř

Dřevěné uhlí nesmí před i při použití vykazovat zápach, a při spalování kouř, protože jinak by ovlivňovalo chuť a barvu potravin, případně signalizovalo stopy nevhodných látek.

Chemické látky

Spalováním dřevěného uhlí nesmí vznikat rakovinotvorné látky (polycyklické aromatické uhlovodíky PAU), nebo tyto látky nesmí obsahovat samotné dřevěné uhlí. Souhrnně jsou fyzikálně chemické parametry uvedeny v tabulce č. 1.

Tabulka č. 1: Požadavky na kvalitu dřevěného uhlí a briket z dřevěného uhlí dle (ČSN) EN 1860-2 a (ČSN) EN ISO 17225-1

Požadavek	Jednotka	Dřevěné uhlí dle EN 1860-2	Dřevěné uhlí dle EN ISO 17225-1	Brikety z dřevěného uhlí dle EN 1860-2
Fixní uhlík v bezvodém stavu	% (m/m)	min. 75	min. 60 min. 75	min. 60
Popel v bezvodém stavu	% (m/m)	max. 8	max. 5,0 max. 8,0 min. 8,0	max. 18
Celková voda v původním stavu	% (m/m)	max. 8	max. 8 max. 10	max. 8
Granulometrický rozbor 0–150 mm	% (m/m)	–	–	–
16–150 mm	% (m/m)	–	min. 75	–
nad 100 mm	% (m/m)	–	max. 10	–
nad 80 mm	% (m/m)	max. 10		–
nad 20 mm	% (m/m)	min. 80		–
0–10 mm	% (m/m)	max. 7	max. 7	–
Pod 20 mm	% (m/m)	–	–	max. 10
Prchavá hořlavina	% (m/m)	nutno stanovit kvůli fixnímu uhlíku	nutno stanovit kvůli fixnímu uhlíku	nutno stanovit kvůli fixnímu uhlíku
Sypná hmotnost v původním stavu	kg/m3	130	min. 130 min. 150	–
Výhřevnost v dodaném stavu	MJ	–	stanovit	–
Plnidlo	–	–	–	zdraví neškodné
Mikroskopická analýza	% (V/V)	max. 1	–	max. 1
Chemické přípravky na podporu hoření	–	–	–	nejsou povoleny
Poznámka: % (m/m) je označení hmotnostního procenta.

Brikety z dřevěného uhlí

Brikety z dřevěného uhlí (grilovací brikety, barbecue brikety) se vyrábí z dřevěného uhlí, které se vyrábí buď z jednoho nebo více druhů dřev, nebo ze směsí různých druhů dřeva či odpadové dřevo. Dřevěné uhlí je pak spojeno pojivem, které by nemělo ovlivnit chuť grilovaného pokrmu a nemělo by být zdravotně závadné. Nastal i případ, že brikety byly napuštěny rozpouštědlem nebo organickou chemickou látkou, která negativně ovlivnila grilovaný pokrm zápachem při spalování. Tyto brikety z dřevěného uhlí pak je nutno reklamovat.

Setkáváme se také s tím, že surovina na výrobu briket z dřevěného uhlí nepochází z našich zemí, a používají se exotičtější materiál, například skořápky z kokosových ořechů, větévky bavlníku a další. Také se bohužel někdy narazí na to, že se při slisování v briketě objeví materiál, který se nesmí pro výrobu používat. Potom se laboratorním rozborem zjistí, např., že byl do brikety slisován plastový odpad a provázky nebo jiná nevhodná surovina. Z těchto důvodů může být konečná kvalita velice rozkolísaná, a proto musí být kontrolována podle výše zmíněných norem. Nekvalitní výrobky musí být při podezření přítomnosti nevhodných materiálů nebo chemikálií reklamovány, protože v dřevěném uhlí a briketách z dřevěného uhlí se nesmí vyskytovat ani fosilní uhlí, koks, dehet, plasty nebo sklo, rez, kousky kovů či kameny. Všechny tyto „nečistoty“ lze objevit pomocí mikroskopických metod.

Požadované parametry pro dřevní brikety

Pro dřevní brikety platí pouze norma EN 1860-2. Ovšem vstupní surovina by měla odpovídat svými parametry normám buď EN 1860-2 nebo EN ISO 17225-1.

Popel

U dřevních briket by měl být minimální popel (tj. cca 8 %), ale můžeme se setkat i s obsahem popela vyšším, záleží to na použitém dřevním uhlí a plnidel. Norma EN 1860-2 povoluje až 18 % hmotnostních.

Obsah fixního uhlíku

Obsah fixního uhlíku se oproti samotnému použitému dřevěnému uhlí snižuje a to kvůli tomu, že brikety obsahují také plnidla, která nemají pozitivní vliv na obsah vázaného uhlíku. Minimální množství dle EN 1860-2 je 60 % hmotnostních.

Obsah vody

Obsah vody se v briketách v původním stavu pohybuje v rozmezí 4–8 % hmotnostních.

Další látky

Stejně jako dřevěné uhlí nesmí ani briket z dřevěného uhlí obsahovat rakovinotvorné látky (polycyklické aromatické uhlovodíky PAU), ať už jsou součástí těchto briket nebo vznikají při spalování. Nesmí vznikat ani zápach ani kouř.

Kvalitu dřevěného uhlí a briket z dřevěného uhlí lze přesně specifikovat, na základě jejich fyzikálně chemických vlastností i mikroskopické analýzy složení paliva. Parametry jako výhřevnost a obsah fixního uhlíku dostatečně charakterizují výkonnost tohoto paliva. Pokud výrobce či zákazník mají zájem o to prezentovat kvalitu výrobku, lze provést laboratorní analýzu podle již výše zmiňované ČSN EN 1860-2, normy, která se často objevuje na obalech prodávaného dřevěného uhlí nebo briket z dřevěného uhlí nebo nově zaváděné ČSN EN ISO 17225-1. Označení na obalech nebo v průvodní dokumentaci, pokud je podloženo analýzou fyzikálně chemických vlastností s vydaným protokolem, nebo certifikátem od renomovaných laboratoří (nejlépe s akreditačním osvědčením), by mělo prokazovat, že výrobek vyhovuje požadované kvalitě. Předkládání těchto dokumentů usnadní obchodní vztahy mezi jednotlivými partnery a zvýší důvěryhodnost při jednotlivých obchodních transakcích. Jak spotřebitel, tak prodejce by měli trvat na prokazatelnosti kvality u dřevěného uhlí, nebo briket z dřeveného uhlí a v případě nevyhovující kvality mají možnost laboratorními zkouškami prokázat nedodržení norem na kvalitu.