Gashistoria: Stadsgas

Stadsgas är ett gasformigt bränsle som distribueras via rörledningar i vissa svenska städer. Stadsgas används bland annat inom industrin, samt som bränsle i gaspannor och gasspisar.

Exakt vad stadsgasen har bestått av och från vilka råvaror den har utvunnits har varierat under årens lopp. Dagens stadsgas består av metangas (53-55%) och vanlig luft. Metangasen kommer från naturgas eller biogas. Av säkerhetsskäl tillsätts en liten mängd tetrahydrotiofen till stadsgasen, vilket gör den möjlig att upptäcka med vårt mänskliga luktsinne.

Stadsgasen var betydligt viktigare under 1800-talet och första halvan av 1900-talet än vad den är idag. Till exempel infördes gasdriven gatubelysning i Göteborg år 1846, i Norrköping år 1851 och i Stockholm år 1853. Sveriges allra första gasverk är dock ännu äldre än så och uppfördes på godset Carlslund utanför Örebro år 1822 för att förse godset med belysningsgas.

Innan gasen blev utkonkurrerad av elektriciteten för upplysning och matlagning i Sverige fanns det gasverk i många medelstora svenska städer. Gas användes även för att värma upp bostäder och hålla igång varmvattenberedare. När toppen nåddes var över 35 stycken gasverk igång runt om i landet. Numera finns aktiva stadsgasnät endast i några få svenska städer.

Bakgrund

Redan på 1600-talet forskade vetenskapsmannen Robert Boyle (1627-1691) kring den så kallade pyrolysen, den process där organiska material upphettas i syrefattig miljö. På svenska kallas det även torrdestillation och processen sker bland annat i traditionella svenska kolmilor där ved omvandlas till träkol.

År 1792 genomförde den engelske ingenjören V. Murdock (1754-1839) försök med att tillverka gas för belysningsändamål och lyckades producera så stora mängder att han kunde lysa upp sitt hem i Redruth med lysgasen. Som råvara använde Murdock stenkol, vilken han torrdestillerade.

Några år senare visade den franske ingenjören Ph. Lebon (1767-1804) upp en apparat som kunde användas för att utvinna lysgas ur trä. Det var dock svårt att få gasen tillräckligt ren för att den skulle bli attraktiv som lysgas.

På andra sidan Atlanten experimenterades det också med lysgas, inklusive sådan som utvanns ur koks. Här var bland annat Benjamin Henfrey en viktig banbrytare, som med framgång introducerade gasdriven gatubelysning i Richmond, Virginia i början av 1800-talet.

Här hemma i Europa uppfördes det första allmänna gasverket i London år 1812 och vid årsskiftet tändes den första gasdrivna gatlyktan på Westminster Bridge.

Stadsgaseran i Sverige

Det var på 1800-talet som gasledningar började dras i svenska städer för att ordna med gasdriven gatubelysning. Göteborg, Norrköping och Stockholm var pionjärerna och därefter följde många andra städer efter. Eftersom stadsgasen var så starkt förknippad med belysning brukade den kort och gott kallas för lysgas.

Så småningom började högreståndshushåll i städerna dra in gas till sina privatbostäder för upplysning av hemmen, och därefter började gas användas för bland annat gasspisar, varmvattenberedare och allmän uppvärmning av bostaden. När nya bostadsområden byggdes blev det vanligt att redan från start koppla in de nya hemma på gasledningen. I takt med att det allmänna välståndet ökade kunde fler och fler svenska familjer flytta in i bostäder som använde gas istället för ved, fotogenlampor och liknande.

Data från år 1901 visar att de svenska gasverken tillverkade ungefär 47 miljoner kubikmeter lysgas totalt under året. Vi kan också se att gasen från Stockholms gasverk i början av 1900-talet bestod av ungefär 57% väte, strax under 30% metan, drygt 5% koloxid, 4% kväve, 3% tunga kolväten och 1% koldioxid. Värmevärdet låg kring 5200 kalorier (+15 °C).

Belysning

När gasbelysningen fortfarande var ung i Sverige var det vanligast med snittbrännare och hålbrännare. I en snittbrännare strömmade gasen ut genom en smal springa, i en hålbrännare fanns det istället för springa en eller två runda hål. Det fanns också argandbrännare där gasen strömmade ut genom en massa små hål som satt i en ring. Apparater där man kunde minska gasens tryck innan den strömmade ut kallades för besparingsbrännare eftersom de drog mindre gas.

I takt med att gasbelysning blev allt populärare förbättrades också armaturerna. Till exempel lanserade Siemens och Wenhams gaslampor där gasen och luften förvärmdes vilket gav bättre ljuseffekt.

Så småningom kom även gasglödljuset ut på marknaden, och därefter pressgaslamporna. Pressgaslamporna hade mycket låg gasförbrukningen eftersom gasen eller förbränningsluften komprimerades så mycket.

Gatubelysning

När gasdriven gatubelysning först installerades i Sverige anställdes lykttändare (”lyktgubbar”) som manuellt skötte tändning och släckning av varje enskild lykta. Så småningom infördes istället ett system där gasverket kunde tända och släcka gatlyktorna med hjälp av en tryckvåg. Gasverket ökade trycket på gasen under några minuters tid, tryckökningen verkade på självtändaren, en ventil öppnade gastilloppet till brännaren, och gasen antändes av en tändarlåga. Även släckningen genomfördes med hjälp av en tryckvåg.

Industriell användning

Inom industrin användes stadsgasen bland annat som drivmedel i motorer och som värmekälla i ugnar.

Stadsgasdistribution i början av förra seklet

Gasverket

De gasverk för stadsgas som var vanliga i början av 1900-talet hade vanligen rör av gjutjärn, vilka var så pass tjocka att gasen aldrig flödade snabbare än 3 m/s. När rör behövde dras utomhus ovan jord (luftledningar) gjordes rören av smidesjärn istället för gjutjärn.

För att man skulle kunna hålla koll på trycket i olika delar av gasverket installerades manometrar före eller efter de enskilda apparaturen. På så vis blev det enklare att upptäcka om ett stopp hade bildats i en apparat eller i någon av rörledningarna.

För att få bort orenheter ur gasen renades den på olika vis och kondenserades också, men det fanns ändå alltid en viss risk för vattenånga och tjära i gasen varför man placerade gasledningarna med lutning så att tjära och vattenånga kunde ansamlas på de lägst liggande punkterna. Vid dessa punkter satt cylindriska kärl av gjutjärn som kallades sifoner och vars syfte var att samla ihop orenheterna för vidare utpumpning.

Det var mycket viktigt att sifonera placerades där deras innehåll inte riskerade att frysa till under vintern. När det var riktigt kallt ute kunde man också tillsätta alkohol i gasen för att sänka kondensationsprodukterna fryspunkt. Detta kallades för att ”sprita gasen”.

Distribution ut till användarna

Från gasverket gick ett rörnät som distribuerade gasen till slutanvändarna. Precis som ett vägnät kan bestå av stora huvudgator och mindre sidogator bestod gasrörsnätverket av större huvudrör till vilka mindre sidorör anslöts. Huvudrören brukade vara av gjutjärn medan sidorör och inomhusrör var av smidesjärn. I Sverige brukade gasbolaget endast dra ledningar fram till slutanvändarens husvägg – sedan var det upp till fastighetsägaren att ombesörja dragningen av ledningar inomhus.

Gasnätverket i en stad konstruerades vanligen så att gastrycket förblev det samma i hela förbrukningsområdet (cirka 50 mmHg). Om det fanns ett förbrukningsområde som låg mycket långt från gasverket kunde man dock nödgas pumpa gas ditt med större övertryck och sedan använda en regulator (med eller utan gasklocka) för att sänka trycket till normaltryck igen.

Hos användaren

Hos slutanvändaren av stadsgasen fanns en eller flera gasmätare som höll ordning på hur mycket gas som förbrukades. Det var inte helt ovanligt att priset inte var det samma för lysgas som för kokgas, och då krävdes minst två olika mätare.

Hos hushåll som inte förbrukade mycket gas blev det så småningom vanligt med automat-gasmätare, där man var tvungen att släppa i ett mynt eller en polett för att gasen skulle slås på. När pengarna var förbrukade stängdes gasen av igen.

Råvaror

Stadsgas har under historiens lopp tillverkats ur många olika råvaror. Många olika faktorer spelar in när en stad väljer råvaror för sin stadsgas, och vilka råvaror som är enklast och billigast för en stad att köpa in varierar både geografiskt och över tid. Exempel på vanliga råvaror för utvinning av stadsgas är ved, träkol, torv, stenkol (endast vissa typer), koks och petroleum. I vissa blandningar har brunkol, skifferkol eller kannelkol använts som tillsats.

När gas tillverkas genom torrdestillation av kol får man koks, stenkolstjära och en ammoniakhaltig vätska som restprodukter. För de svenska gasverken var biprodukten koks länge en viktig inkomstkälla som hjälpte till att hålla nere priset på stadsgas.

Under det sena 1960-talet ställdes många svenska gasverk om för att tillverka stadsgas ur lättbensin/nafta. Den process som nyttjades var termisk-katalytisk reaktion med ånga och luft, och den resulterande gasen kallades för spaltgas. Spaltgasen bestod av upp till 57% väte och kring 30% metan, plus koldioxid (9% – 14%) och kolmonoxid (1,5% – 3%)). Små mängder av andra kolväten kunde också ingå, liksom små mängder luft.

En viktig skillnad mellan spaltgasen och den äldre stadsgas som utvanns ur kol var att den kolbaserade stadsgasen innehöll uppemot 10% kolmonoxid vilket ökade risken för kolmonoxidförgiftning markant.

De få stadsgasnätverk som fortfarande är igång i Sverige använder sig av naturgas eller biogas som blandats med luft. Naturgas utvinns ur jordskorpan och är ett fossilt bränsle, medan biogas är en förnyelsebar energikälla som till exempel kan utvinnas genom att matrester bryts ned av särskilda bakterier.