Koszt wypału ceramiki

Zużycie energii podczas wypalania ceramiki

W poprzednich artykułach rozważaliśmy różne aspekty zużycia energii podczas wypału ceramiki. Jeśli przeoczyłeś artykuł znajdziesz tutaj ale… Tak zwany „normalny” ceramik powie: ale co z tego i jakie z tego wnioski?

Koszt wypału ceramiki to finalnie ilość pieniędzy jaką musimy zapłacić za wypalenie wykonanych przez nas wyrobów. Warto do tego podejść z głową gdyż znając kilka, no może trochę więcej szczegółów można zapłacić albo mnie albo więcej za to samo. A kto lubi wydawać pieniądze bez sensu? To sobie teraz podsumujmy po ludzku.

Proces wypalania ceramiki – kilka etapów jednego cudu

Wypalanie ceramiki to nie tylko „grzanie do tysiąca iluś tam stopni”.
To złożony proces, w którym kolejno:

odparowuje woda wolna,
usuwana jest woda z porów gliny,
następuje rozpad wody związanej krystalicznie,
a sama glina przechodzi przemiany fizykochemiczne.

Niezależnie, czy robimy to w piecu elektrycznym, gazowym czy opalanym drewnem — ilość energii potrzebnej do wypalenia 1 kg ceramiki jest bardzo zbliżona.
Różni się jedynie ilość energii traconej na ogrzanie samego pieca… no i otoczenia, czyli jego sprawność cieplna. Koszt wypału ceramiki różni się w zależności od wykorzystywanej metody wypału

Kolejne etapy

Etap 1 – Podgrzanie i odparowanie wody

Zaczynamy od wody, której teoretycznie „już nie ma”.
Sucha glina zawiera jeszcze ok. 1 % wody wolnej i 9 % wody uwięzionej w porach — razem około 100 g wody w każdym kilogramie.

Podgrzanie wody od 20°C do 100°C

Aby podgrzać 1 kg wody, potrzeba 0,093 kWh energii.
My mamy tylko 0,1 kg, więc wystarczy:

0,0093 kWh

To zaledwie 9 Wh – drobiazg w porównaniu z tym, co nadchodzi.

Odparowanie wody

Tu dopiero zaczyna się „prawdziwe gotowanie”.
Ciepło parowania wody wynosi 2,26 kWh/kg.
Dla naszych 100 g daje to:

0,226 kWh

Czyli niemal 24 razy więcej energii niż samo jej podgrzanie!

ciepło parowania – tu znajdziesz szczegóły i wyjaśnienie

⚗️ Etap 2 – Rozpad wody związanej krystalicznie

Między 450°C a 600°C z gliny uwalnia się woda związana chemicznie — proces dehydroksylacji.
To moment, w którym kaolinit zamienia się w metakaolin.
Szacunkowo pochłania to:

ok. 0,07 kWh na kilogram gliny
(czyli około 10 % całkowitej energii procesu)

🪨 Etap 3 – Podgrzewanie samej gliny

Po pozbyciu się wody zostaje ok. 800 g suchej masy.
Ciepło właściwe gliny to ok. 0,92 J/g°C.
Podgrzanie od 20°C do 1000°C wymaga:

0,2 kWh energii

To około 27 % całego bilansu cieplnego.

Bilans energetyczny wypał

Etap procesu	Energia [kWh/kg]	Udział [%]
Podgrzanie wody	0,0186	2,5 %
Odparowanie wody	0,452	61 %
Dehydroksylacja (rozerwanie wiązań)	0,0715	10 %
Podgrzanie suchej gliny	0,200	27 %
RAZEM	0,742	100 %

💬 Najwięcej energii zużywamy nie na „wypalenie” gliny, lecz na odparowanie wody, której – teoretycznie – już w niej nie ma.

Koszty wypału ceramiki - co z tego wynika?

Co z tego wynika?

Dla 10 kg wysuszonej gliny potrzeba ok. 7,5 kWh energii –
z czego ponad 4,5 kWh pochłania samo odparowanie wody!

Dla porównania:

Piec elektryczny o mocy 7 kW, wypalający 10 kg biskwitu, zużyje w praktyce ok. 8–10 kWh.
Piec gazowy – 1,5–2 razy więcej (niższa sprawność – „strata kominowa”).
Piec opalany drewnem – nawet 4–6 razy więcej energii chemicznej.

W przypadku opalania drewnem dodatkowo musimy założyć, że drewno jest „całkowicie suche” w przeciwnym bowiem wypadku część energii zostanie zużyta na odparowanie wody z drewna.. stąd te kilka razy więcej.

Efektywność i praktyczne wnioski

Dobre wysuszenie wyrobów przed wypałem to oszczędność nawet 50 % energii.
Izolacja pieca i odpowiedni cykl grzania znacząco wpływają na bilans cieplny. Choć grube ściany to oszczędność kasy ale dłużej wszystko stygnie.
Warto też rozważyć odzysk ciepła z chłodzenia pieca, np. do wstępnego suszenia kolejnych wyrobów.
Koszt wypału ceramiki zależy w dużej mierze od tego jak to robimy czyli od nas samych.

Na zakończenie

Ceramika to nie tylko sztuka ognia i gliny — to także fizyka, chemia i termodynamika w jednym.
Zrozumienie, ile energii pochłania ten proces, pozwala docenić, jak niezwykle wymagającym i pięknym tworzywem jest wypalona glina.

7,5 kWh na 10 kg gliny – tyle energii potrzebuje nasza wyobraźnia, by zmienić błoto w kamień.