Skörd av trädbiomassa från marginalmarker

Transkript

1 Skörd av trädbiomassa från marginalmarker Raul Fernandez-Lacruz, MSc. & PhD student Slutkonferens för Skog, Klimat och Miljö (SKM), 26 november 2014, Umeå

2 Huvudmål delprojekt 4: Teknik- och metodutveckling för skörd och transport av trädbränslen från åsidosatt jordbruksmark 1. Identifiera och karakterisera de typiska marginalmarker i Västerbotten; 2. Studera produktivitet, kostnader och energieffektivitet av konventionella & innovativa system för skörd, sönderdelning och transport av biomassa. 3. Utveckla arbetsmetoder, planering och hållbarhet av skörd av biomassa från marginalmarker i samband med konventionella skogsmark.

3 Vilka fältstudier har vi gjort? a) Inventering av trädbiomassa på marginalmarker: 19 olika marginalmarker från 9 studieområden; b) Tidstudier på olika maskinsystem: 4 skördare, 3 skotaren, 3 sönderdelning- och 3 transportsystem; c) Inventering av vältor av olika bränslesortiment: 72 vältor från 34 studieområden; d) Analyser av bränslekvalité (fukthalt, askhalt och flisens storleksfördelning): 70 flisprover (ca. 300 l) från olika flisningsstudier; Från bestånd till industri Inventering Skörd & skotning Inventering vältan Transport Sönderdelning

4 Vilka har jobbat i projektet? Delarrangörer av : DEMO Young dense thinnings (Visningsområdet, 6 nov 2013) DEMO Innovativa skördesystem för täta unga skogar (Holmsund 16 maj 2014) Mikael Forsman Dan Bergström Jenny Lindgren Planering Maskinentreprenörer Kartor, lämpliga bestånd Planering & fält-genomförande Fulvio Di Fulvio Erik Andersson Raul Fernandez-Lacruz Mikael Öhman Yrjö Nuutinen (gästforskare från Finland)

5 Inventering av marginalmarker Cirkelprovytor Total 19 olika objekt, 9 områden Åker-, dikes-, skogs- och vägkanter Beskogade åkrar Beskogade inägor Beskogade tätortsnära industriområden Trädslag, dbh, höjd & G.Y.L. Foto: Gunilla Guldbrand Transekter

6 Vägkant (1,5 ha) träd/ha dbh=14,9 cm, höjd=11 m Biomassa=38 ton TS/ha (177 MWh/ha) Trädslag=41% björk, 59% tall Åkerkant (2 ha) träd/ha dbh=10,6 cm, höjd=9 m Biomassa=97 ton TS/ha (451 MWh/ha) Trädslag=49% björk, 32% gran, 10% gråal, 4% sälg, 5% tall Tätortsnära-industrimark (1,5 ha) träd/ha dbh=7,0 cm, höjd=8 m Biomassa=45 ton TS/ha (209 MWh/ha) Trädslag=100 % gråal Igenväxt åker (10,6 ha) träd/ha dbh=14,9 cm, höjd=13 m Biomassa=71 ton TS/ha (330 MWh/ha) Trädslag=20% gråal, 73% björk, 6% gran, 1% tall

7 Åkerkant (1,4 ha) Igenväxt inäga (4 ha) träd/ha dbh=14,0 cm, höjd=10 m Biomassa=62 ton TS/ha (288 MWh/ha) Trädslag=34% björk, 4% gran, 1% tall, 26% gråal, 32% sälg, 3% andra löv Biomassatäta träd/ha dbh=14,1 cm, höjd=12 m Biomassa=109 ton TS/ha (507 MWh/ha) Trädslag=94% gråal, 5% björk, 1% gran Skogskant (0,22 ha) träd/ha dbh=13,3 cm, höjd=11,8 m Biomassa=157 ton TS/ha (730 MWh/ha) Trädslag=16% björk, 11% gran, 52% gråal, 12% sälg, 9% andra löv (löv ska gallras hård!) Kraftledningsgator (annan studie) träd/ha dbh=3,2 cm, höjd=4,2 m Biomassa=19-37 ton TS/ha ( MWh/ha) Trädslag=90% björk & sälg, 9% gran, 1% tall Lövdominerade

8 Fulvio di Fulvio Tidstudier av maskinsystem vid skörd av marginalmarker Mikael Öhman Prestation av maskiner Arbetsmoment Problemområden HD-kamera Raul Fernandez Produktivitetsfunktioner Kostnad på trädbränsle! (Systemanalyser) Tidsstudiedator 1 ton torrsubstans (TS)=2 ton färsk biomassa med 50% fukthalt=4,65 MWh

9 Skörd av beskogad tätortsnära mark med ett innovativ skördaraggregat Skördare Valmet 901 (3,3 ton TS/G 0 -h) (1,5 ha; all biomassa rensades bort) Skotare Rottne Solid F9-6 (9,8 ton TS/G 0 -h) Bräcke Forest MAMA 3 m 9,60 ton TS (FH 53,6%) ) ( 45 MWh) (vågsystem;axeltryck) 9 m

10 Knäckkvistning och komprimering av trädbiomassa i en klen förstagallring med MAMA aggregatet (duk) Bulkdensitet ökar 35-76% Effektivare skotning! våg Askhalten på det skördade bränslet minskar med 7-10% Bättre bränslekvalité! En fraktion på 5-7% av biomassa lämnas i skogen (1,6% aska) Minskad näringsbortförsel!

11 Skördare EcoLog 560D (6,7 ton/g 0 -h) Skörd av en åkerkant med ett modifierad skördaraggregat Skotare Tigercat 1055 (7,4 ton TS/G 0 -h) Logmax 5000Bio (33,7 ton TS; FH 49%) Täckta knivkvistar (plåt i Hardox) Knäckkvistade träddelar högre lastutnyttjande! 4 m ( 157 MWh) 20 m

12 Skörd av beskogad åkermark- jämförelse konventionellt vs. innovativt system Skördare Ponsse Fox H5 (8,2 ton TS/G 0 -h) Massaved Grenar och toppar Bunt-skördare Fixteri FX15 (6,6 ton TS/G 0 -h) Buntade träddelar 233 kg TS/bunt l=2,6 m diameter=60-70 cm Skotare Komatsu ,8 ton TS/G 0 -h Våglänk (flexbunk) Effektivare skotning (högre utnyttjande av lastkapacitet)

13 Inventering av trädbränslevältor Grot, 29 vältor Konventionellt slutavverkning Träddelar, 43 vältor Rådensitet= 59 kg TS/m 3 s (48-80) Volym osönderdelat=496 m 3 s Flisad volym=70 m 3 f Staplat Rådensitet= 68 kg TS/m 3 s (32-97) Volym osönderdelat= 639 m 3 s Flisad volym=95 m 3 f Ca. 7 ggr högre dens.! Flisat (Data från vår inventering Data från flishugg Data från värmeverk)

14 Studier på sönderdelning & transport av olika bränslesortiment Skotarburen flishugg Huggbil Skopbil kallt Arbetet av skotaren är avgörande (byggnation av vältan) Dålig välta Dyrare och sämre fliskvalité Produktivitet Semi-mobil flishugg Lastväxlarbil

15 Studier på bränslekvalité BTC (Biobränsletekniskt Centrum), Röbäcksdalen i Umeå Askhalt, fukthalt och partikelstorleksfördelning 5 liter såll

16 Tack! Raul Fernandez-Lacruz, MSc. & PhD student Slutkonferens för Skog, Klimat och Miljö (SKM), 26 november 2014, Umeå