Gliniany piec z Arkaim – zapomniana technologia

W artykule opisano ciekawy projekt pieca z Arkaim. Przy połączeniu w nim paleniska i studni powstawał naturalny i silny ciąg powietrza. Powietrze napływające do studni schładzało się od wody i kierowało do paleniska.

Wiadomo, że do wytopu brązu niezbędna jest wysoka temperatura, której nie da się uzyskać bez dużej ilości powietrza na miejscu paleniska.

„Starożytni Ariowie mieli kanalizację. Mało tego, w każdym mieszkaniu była studnia, piec i nieduży skład w kształcie kopuły. Wszystko genialnie proste. Wszyscy wiemy, że ze studni zawsze czuć chłodne powietrze. Tak wiec w aryjskim piecyku to chłodne powietrze przechodziło rurą w ziemi tworząc ciąg o takiej sile, że pozwalało to wytapiać brąz bez wykorzystania miechów! Taki piec był w każdym domu, starożytni kowale mogli dzięki temu doskonalić swoje mistrzostwo współzawodnicząc w tej sztuce! Druga ziemna rura prowadziła do składu (spiżarni) zapewniając w nim obniżoną temperaturę”. (Obrzędy Miłości, gl. Arkaim – Akademia wołchwów, str. 46).

Obok pieca znajdowała się studnia, przy czym nawiew do pieca był ze studni przez urządzony w ziemi kanał wentylacyjny. Wykonane przez archeologów eksperymenty wykazały, że arkaimski „cud-piec” może utrzymywać wystarczającą temperaturę nie tylko wystarczającą do stopienia brązu ale też do wytopu miedzi (1200-1500 stopni!). Dzięki przewodowi powietrznemu łączącemu piec z sąsiadującą pięciometrowej głębokości studnią w piecu powstawał ciąg zapewniający wymaganą temperaturę. W ten sposób starożytni mieszkańcy Arkaim ucieleśniali mitologiczne wyobrażenia o wodzie rodzącej ogień.

Żadnego absurdu tu nie ma, bo dopływ zimnego powietrza był używany również w starych piecach w Europie:

Szybki sposób przemiany żelaza w stal opracował w 1856 r. Anglik Henry Bessemer. Zaproponował przewiew powietrzem roztopionego płynnego żelaza oczekując, że tlen z powietrza połączy się z węglem i zabierze go w postaci gazu. Bessemer obawiał się tylko tego, że powietrze może ostudzić żelazo. W rzeczywistości było odwrotnie – żelazo nie tylko nie stygło ale jeszcze bardziej się nagrzewało. Niespodziewane, nieprawdaż? A wyjaśnienie jest proste: przy połączeniu tlenu z różnymi elementami zawartymi w żelazie na przykład z krzemem lub manganem wydobywa się duża ilość ciepła.

Nawiasem mówiąc, najbardziej zbliżył się do tajemnicy cud-pieca nasz Rosyjski uczony z 18 wieku Michaił Łomonosow. Odwiedzając uralskie kopalnie zwrócił uwagę na chłodne powietrze wydobywające się z szybów i zainteresował się tym zjawiskiem. Oto co pisze o nim Władimir Jefimowicz Grum-Grżymało, pracę którego na strychu znalazł Aleksander Spirin: nazywając Łomonosowa swoim poprzednikiem w przedmowie do swojej książki:

„W swojej pracy” o wolnym ruchu powietrza w kopalniach” (1742) podał krystalicznie jasną myśl o ruchu powietrza w kopalniach i kominach. Jego teoria wyciskania ciężkim, zimnym, zewnętrznym powietrzem ciepłego dymu była doskonale wszystkim znana. Ale na tym sprawa się zatrzymała. W dalszych próbach wyjaśnienia ruchu gazu w piecu zaplątało się słowo „tiaga”, gramatycznie absurdalne, gdyż czasownik ciągnąć przewiduje bezpośredni związek między siłą a przedmiotem, który ciągnie. Ciągu w piecu i kominach nie ma: jest wypychanie ciepłego powietrza dymu ciężkim, jak celnie zauważył Łomonosow; ani razu nie używając słowa „tiaga”.

Powstaje pytanie: co jest przyczyną silnego przepływu zimnego powietrza w górę? Dla przykładu weźmiemy przypadek dwóch naczyń połączonych, które zawierają wodę. Można wziąć elastyczny budowlany poziom. Jak byśmy nie zmieniali wysokość jakiegokolwiek końca węża, woda w obu naczyniach zawsze będzie na tym samym poziomie. Czy może być tak samo jeżeli w połączonych ze sobą naczyniach znajdzie się nie ciecz a gaz? Tak, jeżeli średnica naczyń jest taka sama. Ale jeżeli jedno naczynie ma średnicę decymetra a inne metra, czy gaz zajmie taki sam poziom w stosunku do powierzchni ziemi? W tym przypadku należy wziąć pod uwagę ciśnienie atmosfery w górnej części gazu. Weźmy wedruską studnię, z jednym kanałem do pieca. Średnica kanału wylotowego wynosi 12,8 cm, przekrój poprzeczny kanału studni równa się metrowi kwadratowemu. Jest oczywiste, że ciśnienie atmosferyczne słupa w studni będzie większe od ciśnienia w wyprowadzającym kanale, plus masa zimnego powietrza znajdującego się w studni, czyli wychodzi na to, że zimne powietrze będzie wchodzić w obszar paleniska pieca, wykonując zamierzony podmuch.

Okazuje się, że ciąg, którego obecność we współczesnych piecach jest tak ceniony przez zdunów, w piecu ze swobodnym przepływem gazów jest zjawiskiem szkodliwym, ponieważ ma miejsce nie kontrolowane uwolnienie wartościowego ciepła i bezpowrotna jego utrata do 80%, co oznacza także, że około 80% lasu wyciętego i spalonego jest zmarnowana. Narusza się ekologię gleby i powietrza, ponieważ szkodliwe dla zdrowia substancje wskutek niepełnego spalania paliwa pozostają.

W celu usunięcia szkodliwego zjawiska ciągu w staroruskich piecach wyprowadzono kanał z paleniska w dolnej części, w strefie zimnego powietrza. W ten sposób gorące gazy i gorące powietrze krążące w górnej komorze pieca nie są wydalane na zewnątrz, a gromadzą w sobie całe ciepło. Oto skąd bierze się temperatura topiąca metal. Odprowadzana z komory spalania mieszanka chłodnego powietrza i dolnych gorących gazów łapana strumieniem. Kiedy dociera do szczytu wylotu jest wychłodzona i wydalana jest na zewnątrz lekko ciepła, tak jak to utrwalili na obrazku trzej naukowcy z Jarosławskiego instytutu naukowo-badawczego, studiując piec Aleksandra Spirina.

Wśród współczesnych projektantów pieców wykorzystujących badania naukowe profesora Grum-Grżymajło znam tylko Igora Kuzniecowa, ale on oczywiście nie wykorzystał w swoich opracowaniach zasady studni, chociaż osiągnął wysoką wydajność w swojej konstrukcji pieca.

Warto też przeczytać: Oczywisty niewiarygodny ciąg