Distillazione secca del legno

La distillazione secca del legno scalda il legno in un recipiente chiuso, senz’aria, così che si decomponga invece di bruciare. I vapori vengono raffreddati in catrame e in un liquido acquoso e acido, l’aceto di legno, che contiene acido acetico e spirito di legno, cioè metanolo; nel recipiente resta il carbone di legna. Johann Rudolf Glauber descrisse la condensazione dell’aceto di legno alla fine degli anni Quaranta del Seicento, e fino agli anni Venti del Novecento la distillazione del legno fu la fonte principale di metanolo.

Che cos’è

La distillazione secca del legno, detta anche distillazione distruttiva o pirolisi, scalda il legno in un recipiente chiuso, al riparo dall’aria. Il legno non può bruciare, quindi si decompone. I suoi vapori escono da un tubo e vengono raffreddati finché per lo più tornano liquidi: un catrame pesante e scuro e un liquido acquoso e acido, l’acido pirolegnoso o aceto di legno. Si libera anche un gas che non si condensa, e nel recipiente resta carbone di legna.

Un mucchio di pezzi di carbone di legna nero accanto a un vaso di gres pieno di catrame nero e denso e a una bottiglia di vetro con un liquido bruno limpido Carbone di legna, catrame e aceto di legno, tre dei prodotti della distillazione del legno.

L’aceto di legno è soprattutto acqua, con acido acetico, l’acido dell’aceto, e quantità minori di metanolo, acetone e molti altri composti. Il metanolo si è chiamato a lungo spirito di legno o alcol di legno perché veniva da qui. I carbonai che lavoravano in carbonaie o forni aperti lasciavano andare questi vapori nell’aria; la distillazione del legno li recupera. Fino agli anni Venti del Novecento fornì la maggior parte del metanolo del mondo e gran parte del suo acido acetico.

La distillazione del legno è chimica pericolosa. Il suo gas e gran parte dei suoi vapori sono infiammabili. Il metanolo è un veleno: una piccola quantità ingerita danneggia la vista e può uccidere, e i sintomi a volte compaiono solo dopo molte ore. Non distillate mai legno o i suoi liquidi in casa, non beveteli né assaggiateli mai e non usateli mai come combustibile o solvente; il procedimento spetta a impianti industriali regolamentati.

Come funziona

Quando la storta si scalda, il legno cede prima la sua acqua. Poi il legno stesso si disfa e libera vapori sempre più ricchi di catrame man mano che il calore cresce, finché resta soltanto carbone. Raffreddati nei condensatori, i vapori danno catrame e un liquido acquoso, l’acido pirolegnoso grezzo.

Una catasta di ciocchi tondi dalla corteccia grigia e liscia, bianca o profondamente solcata, tra due paletti verticali, accanto a una carriola di legno che ne porta altri due Ciocchi di faggio, betulla e quercia, legni duri preferiti dagli stabilimenti di distillazione.

Il gas che non si condensa brucia ancora. Gli stabilimenti di distillazione lo bruciavano per aiutare a scaldare le storte, e in Francia Philippe Lebon propose di bruciarlo per avere luce e calore.

Gli stabilimenti preferivano legni duri come il faggio, la betulla e la quercia. Vendevano il carbone di legna come combustibile, soprattutto per fondere il ferro. L’acido del liquido arrivava sul mercato come acetato di calcio, materia prima dell’acido acetico e dell’acetone, e lo spirito di legno, o metanolo, serviva soprattutto da solvente. Il catrame veniva per lo più bruciato come combustibile.

Storia ed evoluzione

Il catrame ricavato da corteccia e legno scaldati senz’aria è molto più antico del recupero del liquido acquoso, come mostrano gli adesivi dell’età della pietra. La condensazione dell’aceto di legno fu descritta nel Seicento.

Nei suoi Furni novi philosophici, pubblicati ad Amsterdam alla fine degli anni Quaranta del Seicento, il chimico tedesco Johann Rudolf Glauber descrisse un forno per distillare il legno e chiamò il liquido acido che ne otteneva aceto dei legni. Nel 1661, in The Sceptical Chymist, Robert Boyle riferì che lo spirito acido del bosso era formato da due sostanze diverse: oltre al suo acido, racchiudeva un secondo spirito, dall’odore forte, dal sapore molto pungente e senza acidità. Quel secondo spirito conteneva ciò che oggi si chiama metanolo.

Un forno di mattoni lungo e basso, con la porta di ferro aperta e un binario che vi entra, e tre piccoli vagoncini di ferro carichi di ceppi sulle rotaie, il primo già all’imbocco Diventata un’industria, la distillazione del legno finì per far entrare su rotaie vagoncini di legna in lunghe storte.

Nel 1799 Lebon brevettò la sua termolampada, che bruciava un gas distillato dal legno per dare luce e calore. Nell’Ottocento la distillazione del legno in storte di ferro chiuse divenne un’industria accanto all’industria chimica europea, e gli stabilimenti di prodotti chimici del legno si moltiplicarono nel nord-est degli Stati Uniti.

Nel Novecento gli stabilimenti spingevano su rotaie vagoncini carichi di legna dentro lunghe storte orizzontali, scaldate bruciando sotto di esse il gas di legno. Il declino cominciò nel 1923, quando la BASF spedì dallo stabilimento di Leuna il primo metanolo di sintesi, prodotto da gas ad alta pressione. Il petrolio fornì poi acido acetico e acetone a prezzi più bassi, e l’industria della distillazione del legno crollò verso la fine della seconda guerra mondiale, anche se alcune storte lavorarono ancora negli anni Cinquanta e Sessanta.