<html>
  <head>
    <meta content="text/html; charset=ISO-8859-1"
      http-equiv="Content-Type">
  </head>
  <body text="#000000" bgcolor="#FFFFFF">
    <div class="moz-cite-prefix">Dear Stovers AND to all who make
      biochar or TLUDs with char-saving.<br>
      <br>
      The two messages below are very important.  And they lead to
      asking this question:<br>
      <br>
      When the quantities of char production are small, such as from a
      domestic-size TLUD stove, or from a biochar barrel (as with
      RE:Char), does this danger of spontaneous combustion pose a threat
      to households, etc?<br>
      <br>
      Because Frank's experience was with a small sample of char, I
      suspect that the danger to households could be very real!!!   <br>
      <br>
      Therefore, what are the correct and incorrect ways of dealing with
      TLUD chars that are being saved and stored?<br>
      <br>
      It is interesting that no stories of spontaneous combustion in
      stored cookstove TLUD chars have reached us.  How big is this
      danger?<br>
      <br>
      Paul<br>
      <pre class="moz-signature" cols="72">Paul S. Anderson, PhD  aka "Dr TLUD"
Email:  <a class="moz-txt-link-abbreviated" href="mailto:psanders@ilstu.edu">psanders@ilstu.edu</a>   Skype: paultlud  Phone: +1-309-452-7072
Website:  <a class="moz-txt-link-abbreviated" href="http://www.drtlud.com">www.drtlud.com</a></pre>
      On 2/23/2013 2:49 AM, Harold Annegarn wrote:<br>
    </div>
    <blockquote
cite="mid:CAK2BUKTs-=r=5OAkvDck+NS5myFjr7FrYmKxRtc9Eedqn6CNsA@mail.gmail.com"
      type="cite">Response from Harold Annegarn
      <div><br>
      </div>
      <div>I make reference not to char, but to coal. Perhaps the same
        will apply to freshly prepared char surfaces.</div>
      <div><br>
      </div>
      <div>The following information arises from the phenomenon of
        spontaneous combustion in underground coal and in coal slag
        heaps. </div>
      <div><br>
      </div>
      <div>Exposure of freshly broken coal surfaces, or in situ coal
        that has been in water filled voids that is subsequently exposed
        to air (oxygen) (as occurs when previously mined areas by bord
        & pillar extraction is exposed by strip mining) results in a
        chemical reaction known as oxysorption ==> oxygen reacts with
        carbon/carbonaceous matter at the surface of the coal in an
        exothermic reaction that results in the oxygen being absorbed
        into the chemical structure of the coal without necessarily
        being emitted as CO.. This oxysorption can occur at room
        temperatures and does not require elevated temperatures or a
        spark to start. </div>
      <div><br>
      </div>
      <div>Thereafter, basic physics applies: if thermal energy is
        released from a chemical reaction, that heat is either
        conducted, convected or radiated away. If the rate of production
        is faster than the rate of dissipation, then the temperature
        will rise in the zone where the oxysorption is taking place. The
        balance between conduction, convection and radiation may change
        as the local temperature increases; likewise the reaction rate
        will increase. There must be some convection possible, otherwise
        the available oxygen will be consumed and the process will stop,
        If the local convection is large, then the surface remains cool
        and the reaction proceeds without large temperature rise. If the
        convection is limited, local temperature will increase, and
        eventually may reach the point where volatile matter that is
        driven off reaches ignition point, i.e. spontaneous combustion
        has commenced. </div>
      <div><br>
      </div>
      <div>It is not a matter of whether spon com occurs, it is just a
        matter of when. For this reason, modern practise of stockpiling
        coal discards and fines requires continual compaction of the
        surface to limit air ingress, and final sealing of surfaces with
        a meter or more of soil.</div>
      <div><br>
      </div>
      <div>Although I I have not read anything about oxysorption on
        char, it is logical that similar processes are occurring, The
        char is a freshly prepared surface with high specific surface
        area due to the voids created by driving off volatile material,
        and with many dangling bonds at these surfaces. Not for nothing
        is this material also known as "activated charcoal" with good
        properties for absorbing ions e.g. from water for water
        purification.</div>
      <div>.</div>
      <div>To test this it would be possible to char wood in a dry
        nitrogen or helium stream, although this would result in a
        different surface chemistry than if the same material is passed
        through the same heating cycle in the presence of oxygen. If the
        material is then cooled, and placed on a balance with automatic
        recording, the the change of weight with time can be recorded.
        If this is done in a closed system, with dry air passed over,
        then one could isolate the effect of oxygen absorption from the
        absorption of H2O from the atmosphere if this was done in open
        laboratory air with variable relative humidity.</div>
      <div><br>
      </div>
      <div>In the case of the spontaneous combustion accident described
        by Frank Shields, it appears that the raising of the temperature
        to just over 100 degrees C assisted in creating a heat
        generation rate and oxygen supply to the char samples that
        allowed the oxysorption to proceed to the point at which full
        ignition commenced - yes, he is lucky to have a lab still!</div>
      <div><br>
      </div>
      <div>I have copied this message and thread to Glenn Stracher, an
        expert on spontaneous combustion on coal, who has a much deeper
        understanding of these matters than the qualitative handwaving
        that I have given above.</div>
      <div><br>
      </div>
      <div>Best regards</div>
      <div>Harold</div>
      <div><br>
        <br>
        <div class="gmail_quote">On 23 February 2013 03:43, Frank
          Shields <span dir="ltr"><<a moz-do-not-send="true"
              href="mailto:frank@compostlab.com" target="_blank">frank@compostlab.com</a>></span>
          wrote:<br>
          <blockquote class="gmail_quote" style="margin:0 0 0
            .8ex;border-left:1px #ccc solid;padding-left:1ex">Stovers,<br>
            <br>
            FYI<br>
            After having about 30 compost samples in a drying oven go up
            in flame it<br>
            looked like it started with a single char sample placed in
            the corner. I<br>
            decided to do a little research by asking Hugh McLaughlin.
            Another question<br>
            I had for him was why does some biochar samples gain weight
            in a drying oven<br>
            set at 105c.<br>
            <br>
            So it seems soon after a char is produced it wants to take
            up oxygen. If<br>
            bagged in a sealed container and sent to the lab soon after
            being made the<br>
            dry sample will take up oxygen in the oven therefore gaining
            weight. If a<br>
            sample is wetted soon after being made the water prevents
            oxygen from being<br>
            taken up. Then if it becomes dry it wants oxygen, increases
            temperature and<br>
            can catch fire under the right (wrong) conditions. Char is a
            great insulator<br>
            so the heat can be trapped and build up. If there is organic
            materials<br>
            around it can flame. So before storage better give it time
            to take up<br>
            oxygen. Or if wetted do not let it dry out and keep bags of
            char in single<br>
            layers.<br>
            <br>
            The forced air drying oven was left on overnight and it was
            in the morning<br>
            we found all the burned up samples. It was placed against
            the wall so we are<br>
            lucky we still have a lab!<br>
            <br>
            Regards<br>
            <br>
            Frank<br>
            <br>
            <br>
            <br>
            <br>
            _______________________________________________<br>
            Stoves mailing list<br>
            <br>
            to Send a Message to the list, use the email address<br>
            <a moz-do-not-send="true"
              href="mailto:stoves@lists.bioenergylists.org">stoves@lists.bioenergylists.org</a><br>
            <br>
            to UNSUBSCRIBE or Change your List Settings use the web page<br>
            <a moz-do-not-send="true"
href="http://lists.bioenergylists.org/mailman/listinfo/stoves_lists.bioenergylists.org"
              target="_blank">http://lists.bioenergylists.org/mailman/listinfo/stoves_lists.bioenergylists.org</a><br>
            <br>
            for more Biomass Cooking Stoves,  News and Information see
            our web site:<br>
            <a moz-do-not-send="true"
              href="http://www.bioenergylists.org/" target="_blank">http://www.bioenergylists.org/</a><br>
            <br>
          </blockquote>
        </div>
        <br>
        <br clear="all">
        <div><br>
        </div>
        -- <br>
        Harold Annegarn<br>
        Department of Geography Environmental Management and Energy
        Studies<br>
        University of Johannesburg<br>
        Mobile +27 (0)83 628 4210 <br>
        Fax +27 11 559 2430<br>
        Office +27 11 559 3927<br>
      </div>
      <br>
      <fieldset class="mimeAttachmentHeader"></fieldset>
      <br>
      <pre wrap="">_______________________________________________
Stoves mailing list

to Send a Message to the list, use the email address
<a class="moz-txt-link-abbreviated" href="mailto:stoves@lists.bioenergylists.org">stoves@lists.bioenergylists.org</a>

to UNSUBSCRIBE or Change your List Settings use the web page
<a class="moz-txt-link-freetext" href="http://lists.bioenergylists.org/mailman/listinfo/stoves_lists.bioenergylists.org">http://lists.bioenergylists.org/mailman/listinfo/stoves_lists.bioenergylists.org</a>

for more Biomass Cooking Stoves,  News and Information see our web site:
<a class="moz-txt-link-freetext" href="http://www.bioenergylists.org/">http://www.bioenergylists.org/</a>

</pre>
    </blockquote>
    <br>
  </body>
</html>