Acetylen – zapomenuté světlo budoucnosti

PhDr. Jitka Lněničková

„A jsou tedy všechna světla tato [elektrické, plynové ap.] v tuto dobu tak slabými soky po našem venkově oblíbenému acetylenu, kde má svou zajištěnou budoucnost, že marně ještě po dlouhou dobu budou lámati kopí svá i s těmi, kteří se teprv rodí k jejich posile, o lesklý a zářivý štít acetylenu, jenž dosud ran útočníků velkomyslně přijímal, avšak neodrážel, neboť svezly se samy po tvrdém krunýři jeho, až znaveni zbytečnou námahou ustanou.„

(Alois Klíma: Acetylen, Praha. 1908.)

Dnes již poněkud archaickou češtinou napsaná slova Aloise Klímy se na počátku dvacátého století zdála být stoupencům acetylenu přímo prorocká. Praporečníci acetylenového osvětlování byli přesvědčeni o tom, že je to právě acetylen, který v budoucnu nahradí veškeré jiné typy osvětlení. Námitky, že jde o výbušnou látku, že acetylen při hoření zapáchá apod., odmítali s vírou průkopníků pokroku jako snadno odstranitelné vady na kráse úžasného vynálezu. Jak to tedy v minulosti bylo s oním „světlem budoucnosti„?

Obr. 1. Karbidová lampa, kolem 1920, výška 320 mm (NTM) (foto M. Vaneš)
Obr. 2. Řezy acetylenovými (karbidovými) lampami, Francie, 1897
Obr. 5. Přenosné exteriérové acetylenové (karbidové) svítidlo používané při dočasném osvětlení ulic, zahrad apod., Čechy, Rakousko nebo Německo, 1900

Látka podobná karbidu vápenatému (draslíkový karbid) byla známa již roku 1808 a od roku 1836 byl znám acetylen (Edmond Davy). V roce 1859 byl vyvinut acetylen z par organických sloučenin (Pierre Marcellin Berthelot), v roce 1862 byl poprvé vyroben karbid vápenatý (Friedrich Wöhler). Acetylenu se otevřely nové možnosti ve světelné technice až roku 1892, kdy byly objeveny dva postupy výroby karbidu vápenatého v průmyslovém měřítku (chemickou cestou Thomas L. Willson v USA a elektrolýzou Henry Moissan ve Francii) a jeho využití pro osvětlování. V roce 1893 byla zkonstruována první acetylenová lampa s vlastním vyvíječem. O dva roky později vývoj pokročil natolik, že byl zahájen provoz první továrny na výrobu acetylenu využívaného k osvětlování (Thomas L. Willson ve Spray). V závěru devatenáctého století již měl acetylen množství nadšených přívrženců a rychle byly zakládány výrobny karbidu i acetylenové centrály, odkud byl acetylen rozváděn podobně jako svítiplyn, vzniklý karbonizací uhlí, do domácností. Rovněž výroba samostatných acetylenových lamp se rychle rozvíjela.

Obr. 3. Interiérové acetylenové nástěnné svítidlo, Francie, 1897
Obr. 4. Acetylenová (karbidová) svítilna na kolo, Čechy, Rakousko nebo Německo, 1900
Obr. 8. Budova plynojemu acetylenové centrály, patrně Kostelec nad Orlicí, Čechy, 1906

U acetylenových lamp byly zpočátku používány jen paprskové, štěrbinové a motýlové hořáky s upevněným mastkem. Teprve v roce 1900 byl vynalezen hořák s žárovou punčoškou, která odolávala vysokým teplotám hořícího acetylenu.

Acetylenové světlo mělo ve srovnání s dosavadními typy světelných zdrojů mnoho předností. Při porovnání světla petrolejek byl jeho plamen dvacetkrát vydatnější, ve srovnání s běžným plynovým hořákem patnáctkrát a oproti Auerově žárové plynové punčošce třikrát vydatnější. Při použití acetylenu ve svítidlech s žárovou punčoškou klesly náklady na jeho provoz na jednu osminu až jednu třetinu (podle výkonu používané žárovky) nákladů potřebných na svícení žárovkou (Klímovy údaje z roku 1908).

Obr. 6. Pohled na acetylenovou centrálu, patrně v Kostelci nad Orlicí, 1906
Obr. 7. Interiér acetylenové centrály, Rakousko-Uhersko nebo Německo, 1900
Obr. 9. Řez budovou plynojemu acetylenové centrály, 1908

Tyto přednosti vyrovnávaly nebezpečí spojená s používáním acetylenových lamp v domácnostech a závodech. Vždy byla zapotřebí velká obezřetnost a pečlivost. Toho si byla vědoma i rakousko-uherská vláda, která v listopadu 1901 vydala vyhlášku „o výrobě, upotřebení kalcium karbidu, o acetylenu, jakož i obchodě s těmito látkami„. Také v odborné literatuře bylo důsledně doporučováno, aby acetylenové osvětlení ve větším měřítku instaloval odborník („zkušený technik acetylenu„) a aby byly acetylenové (karbidové) lampy „nakupovány pouze v odborných závodech„ a dále aby se věnovala pečlivá pozornost čištění hořáků ap.

Z hlediska bezpečnostních rizik byla klíčová výbušnost a hořlavost acetylenu. Proto existovaly ve všech zemích poměrně přísné bezpečnostní předpisy upravující provoz zejména větších výroben acetylenu – acetylenových centrál. Rozvody acetylenu mohly být pod tlakem maximálně dvou atmosfér, teplota v době zplynování nesměla překročit 50 °C, acetylen nesměl přijít do styku např. s cigaretou, dýmkou či stroji, od kterých odlétávaly jiskry, apod.

Obr. 10. Potápěcí systém výroby acetylenu v acetylenové centrále, 1908
Obr. 11. Utápěcí systém výroby acetylenu v acetylenové centrále, 1908
Obr. 12. Padací systém výroby acetylenu v acetylenové centrále, 1908

V Rakousku-Uhersku byla první acetylenová centrála uvedena do provozu roku 1897 v Totisu v Uhrách, ale zavádění acetylenu se zde ve velké míře začalo rozšiřovat až na počátku dvacátého století. Poněkud jiná situace byla v Německu, kde byly první acetylenové centrály založeny roku 1898 a ještě téhož roku bylo na německém trhu prodáno více než 6 000 acetylenových lamp a vyvíječů. Vývoj zde postupoval tak rychle, že začátkem roku 1899 bylo v Německu činných 30 acetylenových centrál a dalších asi 70 závodů věnujících se tomuto oboru, ve kterých bylo celkem zaměstnáno více než 1 000 osob. Šlo např. o výrobce karbidu, výrobce samostatných i síťových acetylenových svítidel a obchodníky s komponentami pro acetylenové osvětlování. V českých zemích byla první acetylenová centrála uvedena do provozu v letech 1902 až 1903 v Kostelci nad Orlicí, do roku 1906 následovaly Strakonice a poté např. Hřensko či Chřibská. Do první světové války mělo v českých zemích již deset měst vlastní acetylenové centrály. Všechny uvedené centrály byly po několika neštěstích zrušeny ve 20. letech dvacátého století.

Obr. 13. Stolní, visací a nástěnná karbidová lampa, 1914 až 1925
Obr. 15. Karbidová svíčka, po 1918
Obr. 16. Důlní acetylenová svítilna, firma Friemann & Wolf, Cvikov v Německu, 20. léta 20. století

Přes zdánlivou jednoduchost šlo o dosti komplikované systémy. Bylo např. třeba řešit kolísavé odebírání plynu, automatický přívod potřebného množství vody, odvod přebytečného plynu apod. Na počátku dvacátého století bylo v provozu několik systémů vyvíječů. Ty se dělily na dvě hlavní skupiny – buď byl ponořován karbid do vody, nebo byla voda přelévána přes karbid. Systémy se v průběhu používání acetylenu postupně zdokonalovaly od nejjednoduššího kapacího (voda shora kapala na karbid; tento systém je v známé a používané karbidové lampě), přes proudový (karbid v odděleních, přes která protékala voda), potápěcí (karbid podle potřeby ponořován do vody), podmáčecí (podobný princip v systému spojených nádob), zaplavovací (voda stoupá a postupně zaplavuje jednotlivé sekce s karbidem), utápěcí (karbid ponořován do vody v sekcích na kole) až k nejpokročilejšímu padacímu systému (karbid postupně podle potřeby padá do vody). Důležitým faktorem bylo propírání plynu, aby byl zbaven nečistot. Acetylenové centrály mohly, ale nemusely mít plynojemy. Tyto plynojemy byly podstatně menší než obdobná zařízení u karbonizačních plynáren. Celkově byly náklady na výstavbu acetylenových centrál v obecných relacích mnohonásobně nižší než náklady na zřizování jiných typů plynáren.

Obr. 14. Řez karbidovou lampou
Obr. 17. Inzerát na dodávky acetylenových centrál z roku 1903
Obr. 18. Inzerát z roku 1906

Acetylenové osvětlení se začalo používat ve druhé polovině 90. let devatenáctého století pro mnohé účely. Bylo to především osvětlování veřejných místností, kde bylo možné využít jeden vyvíječ s řadou rozvodů. Bylo tehdy doporučováno zejména pro hostince, nemocnice atd., protože při dobrém zacházení spalovalo méně kyslíku v místnosti a vydávalo také menší zápach než běžný svítiplyn. Samostatné (přenosné) acetylenové svítilny pro použití v domácnostech či průmyslu se rychle rozvíjely a již ve druhé polovině 90. let minulého století bylo k dispozici několik různých systémů podle různých evropských i amerických patentů. První acetylenové lampy pro domácnosti napojené na rozvodnou síť připomínaly plynové lampy a např. ve Francii jim značnou pozornost věnovali designéři. Dobu své největší slávy zažily acetylenové centrály před první světovou válkou. Ještě krátce po ní byly v Evropě zakládány acetylenové centrály, také se v této době zlevnila výroba karbidu vápenatého, ale to již vytlačovala acetylen postupující elektrifikace.

Acetylenové svítilny se pro svou jednoduchost uplatnily v době před první světovou válkou jako svítilny na kola, u prvních automobilů, drožek a kočárů, své místo našly i v železniční dopravě (zde bylo později používáno bezpečnější Pintschovo světlo – směs acetylenového a olejového plynu). Acetylenové lampy našly uplatnění v době mezi světovými válkami, avšak již byly nahrazovány pokročilejšími typy elektrických světel. Acetylenové svítilny se používaly i v hornictví.

Přenosné acetylenové lampy se hojně rozšířily v době první světové války, kdy byl na trhu nedostatek petroleje, a podobná situace se opakovala i v době druhé světové války. Ještě po druhé světové válce byly přenosné karbidové lampy využívány tam, kde nebyl zaveden elektrický proud. V současnosti lze tyto lampy nalézt např. ve výbavě jeskyňářů, popř. i na mnohých půdách.