Výroba dřevěného uhlí (pálení uhlí)

Dřevěné uhlí v podstatě až dodnes stojí už po několik tisíciletí v základech klíčových technologií. Bez systematicky provozovaného uhlířství by nikdy nenastala doba železná, palné zbraně by nezměnily způsoby vedení válek a i dnes bychom složitě řešili některé problémy s čištěním vody nebo vzduchu. Až do průmyslové revoluce začínající v polovině 18. století, která souvisela s objevením a využitím obrovských zásob energetických surovin (uhlí, ropa), bylo dřevěné uhlí spolu se dřevem základní energetickou surovinou.

Proces výroby dřevěného uhlí

Výroba dřevěného uhlí (nesprávně, ale zažitě označovaná jako „pálení“) je od pravěkých počátků založena na principu pyrolýzy dřeva tzv. suchou destilací a spočívá v zahřívání dřeva za silně omezeného přístupu vzduchu v redukční atmosféře. Výsledným produktem je lehká uhlíkatá hmota (i přes 90 % C) s extrémně vysokou výhřevností (cca 27 MJ/kg). Jednoduché pravěké formy pálení dřevěného uhlí v jámách a na zahloubených ohništích, které byly po zahoření vsázky zakrývány a zasypávány zeminou, byly na našem území ve středověku vystřídány vyspělou technologií pálení ve stojatých milířích přibližného tvaru parabolického kužele. V milířích bylo dřevo vyskládáno promyšleným způsobem, pokryto těsnící vrstvou zabraňující přístupu vzduchu, a pálení tak mohlo být mnohem snadněji kontrolováno a regulováno. Tato zásadní inovace byla součástí tzv. středověkého technologického balíčku a došlo k ní nejpozději ve 13. století, jakkoliv i mnohem později se archaické uhlířské jámy občas používaly.

Technologie milířování se v základních rysech v dalších staletích prakticky neměnila, nabyla však obrovského množství regionálních forem a dílčích modifikací. Ke zvědečťování v principu stále velmi primitivní výroby docházelo až od 2. poloviny 18. století s nástupem industrializace, přibližně o sto let později byly zaváděny i první formy poloprůmyslové výroby dřevěného uhlí. Tradiční technologie však u nás zůstala v některých regionech užívána až do definitivního zániku rukodělného uhlířství v 50. letech 20. století.

Základní surovinou k výrobě dřevěného uhlí bylo dřevo, za nejvhodnější se považovalo dříví listnatých stromů, neplavené, netrouchnivé, poražené v zimě. S postupným zostřováním dohledu nad mírou a způsoby exploatace lesů se však uhlíři museli spokojit (na úkor kvality produkce) prakticky s jakýmkoliv dřevem. K pokrývání milířů se podle dostupnosti užívaly mech, listí, chvojí, sláma, drny a hlína. Povrch milíře se nicméně vždy pohazoval tzv. mourem – uhelným prachem smíchaným s hlínou a popelem. Nejen kvůli zásobám dříví, ale i těsnícího materiálu a upravenému podkladu se uhlí opakovaně pálilo na stejném místě, které se v česky psaných pramenech označuje jako plac, uhliště či milířiště. Tam v časech intenzivní výroby stály vždy minimálně tři milíře vedle sebe (jeden se stavěl, druhý pálil, třetí rozebíral), což zaručovalo optimální využití pracovní síly a času, zároveň to však vyžadovalo trvalou přítomnost uhlíře, jeho pomocníků a nezřídka rodiny přímo na místě výroby.

Na území českých zemí se v raném novověku užívaly dva hlavní typy konstrukce stojatých milířů: shora zapalovaný milíř, tzv. německý (alpský), stavěný z kratších kolměji skládaných špalků dřeva a zespoda podpalovaný milíř, tzv. slovanský, který se stavěl z větších a delších polen. Z některých zpráv by se dalo usuzovat i na pálení v tzv. vlašských či valašských milířích, konstrukčně podobných německým, ale zapalovaným zespoda.

Kromě způsobu zapálení, mírně odlišné stavby a rozdílného postupu v první fázi uhlení dřeva se však oba typy nijak mimořádně neodlišovaly. Ležaté milíře užívané např. ve Skandinávii či Rakousku nejsou v Čechách doloženy. Velikost milířů silně kolísala od 10 m³ u malých milířů pálených již v době pozvolného zániku tradiční technologie po gigantické milíře s objemem cca 350 m³ doložené ponejvíce ze 16. století. Úměrně velikosti se lišila i doba vlastní výroby od několika dnů po proces trvající celý měsíc.

Poměrně intenzivní výroba dřevěného uhlí na území střední Evropy je archeologicky doložena ze 7.–6. století př. n. l. a souvisí s rozvojem keltského hutnictví a železářství, její kořeny jsou však pravděpodobně ještě starší. Znalost výroby dřevěného uhlí, bez nějž nebylo možno efektivně tavit rudy, a technologie tedy musela být rozvinuta dříve než samotná metalurgie, se již v této době doslova lavinovitě šířila po celé Evropě, v mnoha případech (vč. jiných částí světa) však mohla být „objevena“ zcela nezávisle. V následujícím dlouhém období, zejména od doby ustálení sídelní a ekonomické struktury Českého království v 10.–13. století, se dřevěné uhlí stejně jako všude jinde v Evropě stalo univerzálním a jediným vysokovýhřevným palivem, které bylo masově užíváno až do jeho nahrazení uhlím kamenným a později ropou a jejími deriváty či plynem a elektřinou.

Dřevěné uhlí bylo nezastupitelné především při zpracování železné rudy (hutnictví), při výrobě železných výrobků (železářství, kovářství), ale i jakékoliv zpracování neželezných rud bylo bez dřevěného uhlí nemožné. Od vrcholného středověku se dřevěné uhlí uplatňovalo i ve vojenství, neboť bylo spolu se sírou a dusičnanem draselným (sanytrem) nezbytné pro výrobu střelného prachu. Již v této době se setkáváme i s řadou dalších a dodnes známých způsobů užití dřevěného uhlí – při přípravě pokrmů, při lokálním vytápění obytných prostor, doloženo je i vnitřní užívání dřevěného uhlí jako de facto desinfekčního prostředku v tradiční medicíně. Všechny tyto případy však musíme považovat za spíše okrajové, zdaleka největší význam mělo dřevěné uhlí v metalurgii a vojenství.

Nevídaný rozvoj uhlířství v Čechách, který se odrazil i ve společenském postavení uhlířů, souvisel s objevením bohatých ložisek stříbrných rud v kutnohorském revíru po roce 1280 a následným boomem dolování a zpracování stříbra. Od poslední čtvrtiny 13. století do počátku 17. století patřila Kutná Hora s malými výkyvy k nejdůležitějším světovým centrům těžby stříbrných rud, což logicky vyžadovalo i náležitý přísun dřevěného uhlí. Z dostupných údajů tak např. vyplývá, že roční spotřeba dřevěného uhlí se ve 2. polovině 16. století jen v Kutné Hoře pohybovala mezi 6 a 11 tisíci tun. V 16. a 17. století došlo dokonce v důsledku těžby dřeva a výroby dřevěného uhlí pro potřeby kutnohorského dolování k úplnému odlesnění východních Krkonoš a části Orlických hor. Uhlířství tedy mělo i důsledky environmentální, což koneckonců platilo i v jiných oblastech Evropy (odlesnění částí Tyrolska a Štýrska) a je palčivě pociťováno i dnes v některých zemích střední Afriky a Jižní Ameriky.

Po rychlém vyčerpání těžitelných zdrojů stříbra v Kutnohorském revíru a následně i Krušnohoří, ke kterému došlo nejpozději během 2. poloviny 16. století, však už začíná obecný pokles významu výroby dřevěného uhlí pro potřeby těžby stříbra v Čechách a na dalších zhruba 250 let se hlavním odběratelem dřevěného uhlí stávají železářské podniky, které přibližně ve stejné době přešly na energeticky náročnou technologii nepřímé výroby železa v dřevouhelných vysokých pecích. Výroba dřevěného uhlí pro železárny měla převážně lokální a regionální charakter a soustřeďovala se v okolí hlavních železářských center (Podbrdsko, Pošumaví, Beskydy apod.). Vzhledem k trvalé poptávce po dřevěném uhlí od vesnických i městských kovářů a dalších kovozpracujících řemeslníků se však s uhlíři a uhlířstvím setkáváme na celém území českých zemí, uhlířství se provozovalo v podobě příležitostného zdroje obživy, sezonního zaměstnání nebo plnohodnotného řemesla.

Doba poměrně rychlého úpadku uhlířství u nás tak připadá až na vrcholnou a pozdní fázi industrializace, která byla spojena s nahrazováním kdysi klíčové suroviny kamenným uhlím v metalurgii a nástupem moderních výbušných látek ve vojenství. V klíčovém odběratelském odvětví – železářství – bylo dřevěné uhlí nahrazeno kamenným až ve 2. polovině 19. století, nicméně tradiční uhlířství využívající pálení dřevěného uhlí v milířích nicméně fungovalo v některých regionech Čech až do 50.–60. let 20. století, německy mluvící uhlíři byli jako nositelé důležitých dovedností dokonce v některých případech vyjmuti z tzv. odsunu Němců po 2. světové válce.

Spíše kuriózní kapitolu v dějinách středoevropského uhlířství představuje provozování několika provozů vybavených velice archaickými karbonizačními pecemi družstvem Druchema ve 2. polovině 20. století. K poslednímu vzestupu kvazitradiční výroby u nás došlo ještě v 90. letech 20. století v důsledků rostoucí popularity domácího grilování.

V současné době se výroba omezuje prakticky výhradně na plně industriální produkci v moderních retortních pecích, drtivá většina dřevěného uhlí je k nám navíc dovážena z mimoevropského prostoru. Na „středověké“ uhlíře však přesto můžeme u nás i v Evropě narazit. Milíře jsou páleny jednak při nejrůznějších popularizačních a turistických akcích, v některých zemích (Rakousko, Německo) je uhlířství udržováno jako součást kulturního dědictví a bylo zapsáno na seznam nemateriálního kulturního dědictví UNESCO. Po zániku tradičního uhlířství ve Skandinávii, zůstává zdrojem skutečné obživy stavba a pálení milířů jen pro některé malé a dost zvláštní komunity jižní a jihovýchodní Evropy (Rumunsko, Bulharsko, Ukrajina, Albánie, Makedonie, Řecko).

Důvodem pro přetrvávání tradičních i moderních způsobů výroby dřevěného uhlí je jeho stálá potřeba v mnoha oblastech lidské činnosti, jakkoliv nesrovnatelně nižší než tomu bylo v minulosti. V zemích třetího světa se uhlí stále masově používá při topení, přípravě pokrmů a jednoduchých kovozpracujících výrobách. Pro vyspělé státy je charakteristické spíše využívání jeho jedinečných adsorbčních vlastností v nejrůznějších filtračních zařízeních, a to např. včetně „návratu“ dřevěného uhlí do vojenství jako náplně do filtrů plynových masek a dalších filtroventilačních zařízení. Na dřevěné uhlí narážíme opět i v medicíně (aktivní uhlí) a metalurgii při velmi specifických případech nauhličování a cementování ocelí.

Výroba dřevěného uhlí na Valašsku

Milířiště představovalo objekt zpravidla bez jakýchkoliv stavebních konstrukcí pouze vymodelovaný v terénu. Milířiště má podobu kruhové plošiny o průměru až 15 m (častěji do 10 m), někdy mírně zvýšené nad okolní terén, místy po obvodu opatřené odvodňovacím rigolem. U zaniklých objektů je plošina obvykle ohraničena nízkým valem z materiálu (tzv. mour, zbytky dřevěného uhlí) odhrnutého po skončení výpalu na okraj pracovní plochy. Ve svažitém terénu jsou objekty poměrně výrazné díky odkopání části svahu a využití získané zeminy pro modelaci druhé poloviny plošiny. V extrémně svažitých polohách se mohou vyskytovat dřevěné, kamenné nebo kombinované konstrukce (opěrné zdi) budované k zajištění stability svahu, resp. milířiště. Povrch plošiny (zejm. u dlouhodobě využívaných milířišť) může být vypálen a prodehtován.

Dřevěné uhlí bylo nepostradatelnou surovinou v řadě železářských a kovodělných oborů, ale i ve sklářství i každodenním životě. Poptávka po něm byla vysoká a značně rozšířená výroba přispěla v raném novověku a novověku k odlesnění beskydské krajiny a proměně druhové skladby lesů, k zániku tradičního uhlířství došlo později než u jiných lesních řemesel, místy se udržela až do doby po 2. světové válce.

Výchozí surovinou při výrobě dřevěného uhlí mohlo být jakékoliv dřevo, kvalita uhlí se ovšem výrazně liší v závislosti na použitém dřevě, jeho vlhkosti, velikosti a rychlosti výpalu milíře atd. Nejkvalitnější uhlí se vyrábělo z dřeva bukového, nicméně uhlíři dokázali předně reagovat na požadavky zákazníků, např. pro potřeby výroby střelného prachu se nejčastěji uhlilo březové dříví.

V milířích bylo dřevo vyskládáno kolem středového průduchu (tzv. krále) naplněného snadno zápalným materiálem, a to z polen o délce do 1 m kladených nastojato a mírně šikmo. Milíře na Valašsku měly nejčastěji 3 vrstvy polen a na nich ještě čepec z kratšího dříví a dosahovaly zpravidla výšky kolem 3 m a průměru do 10 m. Milíře stavěné v bezprostředním zázemí železářských provozů ale mohly být i podstatně větší (výška až 6 m, průměr cca 20 m). Úměrně milíře velikosti se lišila i doba vlastního výpalu, a to od několika dnů po proces trvající týdny až měsíc. Uhlíři proto stavěli na jednom místě více milířů tak, aby na nich mohli průběžně pracovat a využili pracovní sezónu co nejefektivněji. V ideálním případě vždy jeden milíř stavěli, druhý se vypaloval a třetí chladl a rozebíral se.

Milíře se v Beskydech často stavěly na tzv. podlaze z chvojí a polen a byly zapalovány vhozením hořícího uhlí do krále, typologicky se tedy jednalo o tzv. německé či alpské stojaté milíře rozšířené v mnoha oblastech střední a západní Evropy. Povrch milíře byl kryt těsnící vrstvou trávy či chvojí, dále drnů a vždy se pohazoval tzv. mourem (též leš) – uhelným prachem smíšeným s mastnou hlínou a popelem. Právě kvůli zásobám těsnícího materiálu a upravenému podkladu se uhlí opakovaně pálilo na stejném místě.

Samotný výpal milíře lze rozdělit do několika fází: zapálení, předehřívání neboli pocení, vlastní pálení, chladnutí a rozebírání. Po zapálení krále se milíř nechal částečně rozhořet a do jeho horní části se opakovaně doplňovala kratší polena dříví, po ukončení této první fáze teprve započal proces samotného uhlení. Dokonalá regulace procesu karbonizace, která byla spolu se znalostmi konstrukcí milířů základem uhlířského řemesla, byla klíčová pro úspěšnou výrobu kvalitního uhlí. Jediným indikátorem pro procesy probíhající uvnitř milíře, na které musel uhlíř reagovat (zejména propichováním těsnící vrstvy tzv. dymníky pomocí dřevěná nebo kovové tyče – tzv. patyku nebo naopak jejich uzavíráním, stloukáním milíře v místech, kde se propadala těsnící vrstva atd.) totiž byla teplota povrchu milíře a zejména barva a zápach kouře (hustý štiplavý hnědý kouř na začátku výroby, namodralý dým u zuhleného milíře).

Chyby při výpalu mohly vést k zahoření milíře nebo jeho explozi v důsledku nahromadění vodní páry a dalších plynů v příliš „utaženém“ milíři. Po dokončení výroby se milíř dokonale utěsnil další hlínou a mourem a nechal se vychladnout, uhlí se z něj vyhrabávalo pomocí vidlí a hrábí s dlouhými zuby a jen v případě zahoření bylo skrápěno vodou, neboť to snižovalo jeho kvalitu. Opravdu kvalitní uhlí se lesklo, málo špinilo a zůstávalo ve velkých „zvonivých“ kusech. K přepravě a skladování uhlí sloužily proutěné koše, putny a látkové pytle.

Uhlířství bylo typickým sezónním zaměstnáním vykonávaným ve mzdě (hlavně pro železárny, hutě a hamry), jako robotní povinnost i pro vlastní potřebu. Nutnost milíře neustále hlídat vedla k budování jednoduchých přístřešků přímo v místě výroby, kde mohly dočasně přebývat i celé rodiny, skladovalo se v nich i další nářadí potřebné hlavně pro manipulaci s uhlím a přípravu milířiště (lopaty, kopáče, motyky, palice, sekery, žebříky).

Zdroje:

1. Idnes.cz. 2023. [Woitsch, J.] Před uhlím, ropou a plynem jsme měli dřevěné uhlí. Pohánělo svět. Dostupné online [19. 11. 2023] https://www.idnes.cz/technet/technika/pred-uhlim-ropou-a-plynem-jsme-meli-drevene-uhli-pohanelo-svet.A170623_131739_tec_technika_mla
2. Stopyumu.cz. 2023. Milířiště. Dostupné online [19. 11. 2023] https://stopyumu.cz/pamatky-a-technologie/miliriste/