Pelletplattformen II,

Transkript

1 Bättre totalekonomi för pelletstillverkningen Pelletplattformen II, Michael Finell, Robert Samuelsson & Mehrdad Arshadi SLU, Institutionen för Skogens Biomaterial och Teknologi, Umeå Pelletsförbundets Årsmöte , Kvänum

2 Projektets mål Projektet ska genom forskning i laboratorie- och pilotskala samt genom fullskaliga fabriksförsök ta fram kunskap och underlag för att de uppställda målen enligt Fokus III för år 2020 ska kunna nås. Det övergripande målet med projektet är att nå bättre totalekonomi för pelletstillverkningen, minska energibehovet, öka produktiviteten per pelletspress, uppnå bättre arbetsmiljö och bidra till att uppfylla svenska miljömål. Produktionskostnader ska minskas med minst 0,5 % per år (upp till 5 % år 2020) vid storskalig förädling av pellets genom effektivare process, minskat slitage, minskad energiåtgång, minskat spill, etc. Vidare syftar projektet till att ytterligare bredda råvarubasen för pelletskvaliteter för olika ändamål med en omvandlingsteknik anpassad till nya bränslen, så att fler bränslekedjor kan nå marknaden och klarar ställda miljökrav och hållbarhetsmål.

3 Mål: Högsta pelletsklassen A1 Property class A1 A2 B Origin and source Stemwood; Chemically untreated wood residues Whole trees wihout roots; Stemwood; Logging residues; Bark; Chemically untreated wood residues Forest plantation and other virgin wood; Byproducts and residues from wood processing industry; Used wood Moisture, % M10 10 M10 10 M10 10 Ash, % A A A Mech. durability, % DU DU DU Bulk density, kg/m 3 BD BD BD Fines, % F F F Ash melting, C DT DT DT Net calorific v. MJ/kg Q Q Q

4 Pelletplattformen II, struktur Styrgrupp Grundforskning WP 1 Basforskning WP 2 Råvara Vetenskaplig projektledare Projektambassadör Tillämpad forskning WP 3 Beredning WP 4 Process WP 5 Produkttest WP 6 Lagring WP 7 Fasförsök Styrgruppens ordförande: Ulf Strandell (ANP) Vetenskaplig projektledare: Michael Finell (SLU) Projektambassadör: Bengt-Erik Löfgren (PF) Experimentell utveckling WP 8 Processrecept

5 Pelleteringsprocessen PPII gör insatser på följande områden: WP2 Nya råvaror: Lövved, grot, torv, agroråvaror, (stubbar) m.m. Hur mycket kan vi blanda in och fortfarande hålla högsta pelletskvalitet? Samarbete med Nya råvarukällor för pelletsproduktion, LCA WP5 Produkttest: Metod för att bestämma de viktigaste förbränningsegenskaperna. Testa nya analysmetoder för pelletskvalitet. WP6 lagring: Undersöka mekanismer för bildning av CO, CO2 och aldehyder. Minska riskerna för varmgång och självantändning. Minska risker med giftiga och illaluktande gaser. Samarbete med EU projektet Safe Pellets WP3 Beredning: Inverkan av malning på pelletskvalitet. Avskiljning av extraktivämnen. EÄ är energirika, lättflyktiga och har ett högt värde. WP4 Process: Termisk konditionering och användande av olika typer av tillsatser. Minska rundgången av primärsmul = höja produktionen och kvaliteten på produkten.

6 Grundforskning WP 1 Basforskning Undersökning av grundläggande bindningsmekanismer hos pellets Samarbete med bl.a.: Future pellets (Energimyndigheten) Värmebehandlad råvara Karakterisering av askelement (Energimyndigheten) XRF-spektra av olika råmaterial SECTOR (EU) Underlag för standardisering av torrefierat material, NIR SafePellets (EU) Nya metoder för mätning av CO och CO2

7 Industriförsök WP7 Industriella fasförsök Försök med nära koppling till WP3-WP6 som görs i industriell skala. T.ex. återcirkulation av primärsmul, 6/8 mm pellets, inverkan av belastning på pressar på pelletskvalitet. Insamling av åtgångstal för råvara och energi. WP8 Industriella processrecept Fullskaliga fabriksförsök där nya ekonomiskt och processtekniskt intressanta parametrar varieras oberoende av varandra enligt en experimentell design som möjliggör avancerade analyser.

8 Experimentell utrustning, BTC

9 Nya råvaror: Tester med inblandning av: Björk Asp Al Salix Contortatall Cassavastammar

10 Lövvedsinblandning Inblandning (%) Fukthalt (%) Material temperatur ( C) Lövved Hållfasthet Finfraktion Hållfasthet Finfraktion Hållfasthet Finfraktion Björk 0 0 > Asp > 20 > Al > Salix > 40 > 40 > 13 >

11 Tillsatser Tester med inblandning < 1 % Lignin Lignobond Pelltech Stärkelse Solbind 35 Solbind 170 Peroxid Fenolformaldehyd M.m.

12 Inverkan av additiv (0,5 %) Additiv Optimal fukthalt (%) Förändrad energiåtgång (Rel. %) Ökad hållfasthet (Abs. %) Minskad finfraktion (Abs. %) Ökad produktion (ton/dygn och press) Lignobond Pelltech Solbind Solbind

13 Kolmonoxidbildning vid lagring av pellets Autooxidation av fett- och hartssyror Blockering av autooxidation genom tillsats av antioxidanter T.ex. Antioxidant 1, Antioxidant 2 och granbark

14 Lagringsförsök pellets Ca 90 % lägre CO-emissioner i pellets med 0.5 % inblandning av Antiox 2 jmfrt med referenspellets Serie 1 Referens Serie 2 Antiox 2 Serie 3 Antiox 1 Serie 4 Bark

15 Malningens inverkan på pelletskvalitet

16 Huvudeffekt, inverkan av spånfukthalt

17 Huvudeffekt, inverkan av malgrad

18 Predikterad bulkdensitet och hållfasthet

19 Tack för er uppmärksamhet!