Vä rmebehändling utän spill

Vä rmebehändling utän spill Biprodukter till bioprodukter Anders Bystedt Hans Holmberg Kristoffer Segerholm SP Trä Stockholm/Skellefteå 2014

1 Bakgrund Termisk modifiering av trä i industriell skala sker i dagsläget över hela Europa och Sverige har flera tillverkande värmebehandlingsföretag. Det modifierade virket uppvisar flera fördelar såsom ökad dimensionsstabilitet och beständighet jämfört med icke modifierat barrträ. Värmebehandlat trä är i vissa applikationer ett miljövänligt alternativ till tryckimpregnerat trä. Under värmebehandlingsprocessen så hettas virket upp till en temperatur på oftast över 200 C där en kontrollerad nedbrytning/omformning av beståndsdelarna sker. Det resulterande materialet får en mörkare färg och fuktkänsligheten minskar. Från tillverkningsprocessen kommer det en del urlägg på grund av fiberstörningar, kvistar och sprickbildning. Storleken på urlägget i processen kan vara upp till ca 10 % om en högvärdig råvara används och än större om råvaran har en sämre kvalité. När nya produkter utvecklas finns behov av att studera den totala värdekedjan för produkten och råvarorna för att därigenom bedöma dess potentiella lönsamhet. Inför framtiden behöver den trämekaniska industrin utveckla såväl sina traditionella produkter som nya innovativa produkterbaserade på industrins biprodukter 1. Biprodukterna från tillverkningen av värmebehandlat trä har i dagsläget ingen direkt avsättning, energivärdet är lägre för värmebehandlat trä än obehandlat och bringar således in mindre värde om den används för energigenerering. Det har i flera tidigare studier inom bland annat kompetenscentrumet EcoBuild visats på att en värmebehandlad spånråvara fungerar utmärkt som förstärkningsmaterial för träkompositer (eng. WPC, Wood Plastic Composites). Trämaterialet finfördelas väl i kompositen och kompositen uppvisar utmärkta beständighetsegenskaper, mycket tack vare det modifierade träet. Materialet formas i en termoplastisk process och ger därför möjligheter till design av produkter med avancerade former som inte med enkelhet kan göras med traditionell bearbetning. Projektet avser att studera möjligheterna att skapa en värmebehandlingsprocess där 100 % av råvaran kommer att användas till högvärdig materialtillverkning, detta genom att använda värmebehandlade biprodukter som råvara till nya bioprodukter. Projektet är finansierat av Norrskogs Forskningsstiftelse. I projektet har förutom SP även Heatwood och NWP deltagit. 1 Agenda Trä, Holmberg et al. 2013 2

2 Sammanfattning Syftet med projektet är att skapa en värmebehandlingsprocess där 100 % av råvaran användas till högvärdig materialtillverkning, detta genom att använda de värmebehandlade biprodukterna som råvara till nya bioprodukter. Avstamp tas i HeatWoods nuvarande process, trots att de biprodukter som kommer från den processen inte förväntas fylla ett totalt behov när det byggs på med hantering för komposittillverkning. Marknaden för WPC produkter förväntas globalt att växa från 1 515 000 till 3 780 000 ton mellan 2010-2015. Den främsta tillväxten har och förväntas att ske i Asien, den europeiska marknaden förväntas växa med 90 000 ton. De främsta områdena för WPC är idag decking 2, staket och produkter till bilindustrin, samtidigt växer också andra områden som konsumentprodukter starkt. I studien har en produktion på 1 600 kg/timme ansatts vilket ger en årlig produktion av 2 400 ton/år och skift. Rapporten presenterar tre ekonomiska kalkyler/scenarios som kan förväntas vara rimliga med tanke på dagens produktion och förväntningarna på marknadens utveckling. Samtliga tre scenarios visar ett positivt resultat trots att de betyder olika investeringsnivåer. Investeringskalkylerna omfattar förutom tillverkning av compound även en tillverkning av slutprodukter genom extrudering. Detta skiljer sig från den ansats som gjordes i den ursprungliga projektplanen som endast omfattade produktion till compound. Under projektets gång har det visat sig att slutprodukter har större potential att vara lönsamt. Detta gäller inte minst för deltagande företag i projektet som redan idag har upparbetade kanaler mot marknaden. Slutsatserna som kan dras av projektet är att med en växande marknad och nuvarande prisnivåer på biprodukter bör det med rimliga investeringar och aktiviteter på marknaden gå att skapa en lönsam produktion av WPC-produkter, som baseras på värmebehandling av biprodukter från trämekanisk industri. Om man dessutom skapar nya nischade produkter som utnyttjar den värmebehandlade fiberns egenskaper bör det finnas förutsättningar att skapa nya unika marknader, t.ex. marina tillämpningar. I projektet har även torrefiering, en teknik utvecklad för biobaserade energikällor, identifierats som mycket intressant för värmebehandling av biprodukter från den trämekaniska industrin. Detta område behöver undersökas närmanare vad gäller olika termiska nivåer och graden av hydrofobicititet som kan åstadkommas för träprodukter. Intressant är även att undersöka närmare hur olika temperaturer påverkar trämaterialets mekaniska egenskaper i WPC-tillämpningar. 2 Tillämpningar för altaner och liknande. 3

3 Innehåll 1 Bakgrund... 2 2 Sammanfattning... 3 3 Innehåll... 4 4 Marknadsutsikt... 5 4.1 Den globala WPC marknaden... 5 4.2 Den europeiska marknaden... 5 5 Råvaruförsörjning, tillgänglig volym... 7 5.1 Dagens produktionsvolymer, scenario A... 7 5.2 Biprodukter från sågverk, scenario B... 7 5.3 Värmebehandling av spån och flis, scenario C... 7 6 Materialupparbetning/produktion/energi... 7 7 Investering och ekonomi... 8 7.1 Anläggning... 8 7.1.1 Scenario A... 9 7.1.2 Scenario B... 9 7.1.3 Scenario C... 9 7.2 Investeringsvolym... 10 7.3 Ekonomisk livslängd... 10 7.4 Marknadspriser beroende av kvalité... 11 7.5 Totalkalkyl för tre scenarios... 11 7.5.1 Scenario A... 11 7.5.2 Scenario B... 11 7.5.3 Scenario C... 12 7.6 Torrefiering... 12 8 Slutsatser... 14 4

4 Marknadsutsikt 4.1 Den globala WPC marknaden Marknaden för WPC är på stark tillväxt enligt studier som genomförts på senare tid bl.a. av Novainstitutet (2014 3 ), följande beskrivning av marknadsförutsättningarna för WPC bygger i hög grad på denna studie. I figur 1 ses en sammanställning av dagens produktion och den förväntade utvecklingen på den globala marknaden fram till 2015 utgång 4. Ton 1 800 000 1 600 000 1 400 000 1 200 000 1 000 000 800 000 600 000 400 000 2010 2012 2015 prognos 200 000 0 Figur 1. Dagens och den förväntade tillväxten av WPC produktion. Asta Eder, 2012, Markets and Trends in Biobased Composites in Europe. Den totala WPC marknaden förväntas växa från 1 515 000 till 3 780 000 ton mellan 2010-2015 (Nova, 2014 5 ). Efterfrågan på produkter ökar samtidigt som det går att använda WPC som ett komplement till eller i andra produkter. Den asiatiska marknaden har visat och visar fortfarande på den största tillväxten, samtidigt är också Nordamerika på stark framväxt. Den Kinesiska marknaden karaktäriseras främst av decking beroende på en stor export, samtidigt som den inhemska marknaden har ökat kraftigt på senare tid. Kina har utvecklat sitt erbjudande mot dörrar och fönsterkarmar samtidigt som man erbjuder en mängd produkter för inomhusbruk. 4.2 Den europeiska marknaden Europa har en mindre del av den globala marknaden med sina 260 000 ton 2012. Förväntningarna är dock att Europa kommer att öka sin produktion med 90 000 ton fram till 2015. Den produktion som idag sker av WPC står för ca 11 % av den totala kompositproduktionen i Europa och den fördelas enligt tabell 1. 3, 5 nova-institut GmbH, WPC/NFC Market Study 2014-10 (Update) Wood-Plastic Composites (WPC) and Natural Fibre Composites (NFC): European and Global Markets 2012 and Future Trends. 4 Asta Eder, 2012, Markets and Trends in Biobased Composites in Europe. 5

Tabell 1. Europeisk produktion av WPC (Nova, 2014 6 ) WPC Europa 260,000 ton (2012) Ton Decking 174,000 Bilindustri 60,000 Staket etc. 16,000 Tekniska applikationer 5,000 Möbler 2,500 Konsument 2,500 Då marknaden förväntas mer än fördubblas på relativt kort tid finns ett utrymme för nya aktörer utvecklas och ta marknadsandelar. De marknader eller produktområden som framträder som intressanta både i dagens produktion och i en framtida tillväxt exemplifieras i tabell 2. Tabell 2. Användningsområden för WPC Bygg Transport Trädgård Möbler Marint Fordon Fönsterämnen Karm Reglar Lister Pallar Flak Infrastruktur Decking Möbler Tillbehör Stolar Bord Komponenter Pålar Bryggor Kajer Hatthyllor Innerdörrar Detaljer Som tidigare nämnts är de främsta områdena för WPC idag decking och produkter mot bilindustrin starkt följd av staket och liknande. Man ser dock en tydlig utveckling mot att allt mer granulat för formsprutning tillverkas och erbjuds av globala leverantörer på marknaden. Attraktiviteten för dessa material ökar också hela tiden för aktörer som tillverkar konsumentprodukter och tekniska delar. En av anledningarna till detta kan vara ett ökande pris på polymerer, en annan anledning kan vara ett mera utvecklat miljötänkande i samhället. Den biobaserade kompositens marknadspenetration varierar mellan regioner. Tyskland leder idag vägen för den europeiska marknaden genom att ha högsta antalet aktörer som samtidigt som man producerar 45 % av den totala produktionen. En typisk produktionsprocess i Europa är extrudering av deckingprofiler baserad på PVC, PE eller PP som matrismaterial. En ökande marknadspenetration för WPC har betytt att volymerna har ökat och kan idag ses som en mogen marknad där volymerna förväntas öka. Nova (2014 7 ) predikterar att volymerna främst kommer att växa i de tysktalande länderna, men det antagandet bygger på den utveckling vi ser idag. Man frånser här områden för nya produkter, som exempelvis marina applikationer, man pekar på att byggrelaterade produkter och utvecklade decking- och staketkonstruktioner kommer att vara de områden som står för den främsta tillväxten. Ser man till processerna för WPC sker hela tiden en utveckling samtidigt som både formsprutning och extrudering är vedertagna metoder för tillverkning av lätta delar till exempelvis bilindustrins inredningar. Fördelarna ligger i att konstruktionerna kan göras lätta samtidigt som materialet har goda deformationsegenskaper och ett bra totalpris. Nackdelarna som lyfts fram relaterat till WPC ligger i att materialet anses ha begränsade designmöjligheter och i vissa fall anses kostnaden vara hög. Man arbetar numera kontinuerligt med processoptimeringar för att minska dessa nackdelar. 6,7 nova-institut GmbH, WPC/NFC Market Study 2014-10 (Update) Wood-Plastic Composites (WPC) and Natural Fibre Composites (NFC): European and Global Markets 2012 and Future Trends. 6

5 Råvaruförsörjning, tillgänglig volym 5.1 Dagens produktionsvolymer, scenario A Befintlig produktion av värmebehandlat trä från Heatwood ger idag biprodukter i storleksordningen 1 000 m 3. En nackdel med denna volym idag är att den oftast hamnar hos kunder eftersom man inte sorterar virkespaket efter processen. Ett sätt att skapa ett flöde som passar för användning av biprodukter till WPC är att sortera värmebehandlat virke på produktionsplatsen och på så sätt samla biprodukterna på ett ställe. Ett sådant förfarande kräver dock en förändrad affärsmodell och investeringar i utrustning för att göra denna sortering. Utöver de volymer som beskrivs ovan finns ytterligare produktion av värmebehandlat trä i Sverige och i länderna kring Östersjön som kan ge tillräckliga volymer av värmebehandlad råvara för en WPCproduktion i den storleksordning som angetts i denna rapport. Ett problem med dessa är liknande de som beskrivits ovan och att transportkostnaderna blir högre, speciellt gäller det för de produktionsplatser som inte finns inom landet. 5.2 Biprodukter från sågverk, scenario B I de anläggningar som Heatwood innehar finns utrymme för att ta emot solida biprodukter, urlägg, vrak och bakar. Med ett sådant förfarande är det troligt att öka mängden tillgänglig värmebehandlad råvara med närmare 3 000 m 3 motsvarande 1000 ton 8. Vid värmebehandling av solida biprodukter finns det också möjlighet att forcera processen då materialet endast skall vidare till malning och fraktionering, det bör till och med vara en fördel vid malningen om materialet till viss del redan har skador som till exempel interna sprickor. 5.3 Värmebehandling av spån och flis, scenario C Ett tredje alternativ för råvara är att använda spån och flis från sågverk. Då finns möjlighet att använda billig råvara som kan användas som den är eller värmebehandlas på ett kostnadseffektivt sätt. Under projektets gång har en anläggning som egentligen utformats för att skapa biobränsle till kolkraftverk identifierats. Denna anläggning som fortfarande är i pilotstadiet kan som det verkar vara en intressant väg för att skapa högkvalitativ råvara till WPC-produkter. Mer om detta i kapitel 0. En sammanställning av råvaruvolymerna enligt de scenarios som beskrivs ovan finns i tabell 3. Tabell 3. Tillgängliga volymer för tre olika råvaruströmmar. Råvara Volym (m3) Mängd (ton) Thermowood fr Forsa 1 000 350 Thermowood utökad 3 500 1 225 Flis/spån >1 000 000 >3 500 6 Materialupparbetning/produktion/energi Fokus i materialhänseende har flyttats från energiåtgång vid sönderdelning av material som i projektplanen antogs vara intressant eftersom det antogs vara en stor kostnad till att närmare undersöka torrefiering som en metod att upparbeta biprodukter till råvara för nya typer av WPC. 8 Densitet 350 kg/m 3 7

Det värmebehandlade materialet som kommer som urlägg eller hyvelspån behöver bearbetas till en form som lämpar sig för användning i WPC-material. Beroende på ingångsmaterialet finns det flera olika tänkbara lösningar för bearbetning av träkomponenten till WPC-materialen. Några exempel på kvarnar som kan användas till detta är knivringskvarnar, hammarkvarnar eller raffinörer. Till kvarnarna kopplas sedan en sikt för fraktionering och återföring till ommalning av oönskade fraktioner, alternativt är siktning av materialet integrerat i kvarnen. För att hitta en optimal lösning för hantering av trämaterialet till en form anpassat för WPC så bör någon av de större tillverkarna av kvarnlösningar konsulteras, se till exempel Pallman 9. 7 Investering och ekonomi 7.1 Anläggning Utgångspunkten vad gäller investering i produktionsanläggning för WPC är att tillverka högkvalitativa material med värmebehandlat trä som en av råvarorna. Då vi i ett inledningsskede ser att värmebehandlad råvara inte kommer att bära de volymer som krävs för en ekonomiskt hållbar storlek på anläggning tas även obehandlad råvara med i investeringen. Kalkylen görs på en anläggning med en produktion av 1 600 kg/per år och skift som med 85 % tillgänglighetsgrad ger en årsproduktion av knappt 2 400 ton. Med tre scenarios i investeringen, det första, scenario A, med en traditionell lösning som utgår från att producera med de biprodukter som idag finns från Heatwood och övrig träråvara från obehandlat trä. Det andra, scenario B, med samma investering som i scenario A men ökade volymer av värmebehandlad råvara från biprodukter som värmebehandlas i Forsa. Det tredje scenariot, scenario C, med möjlighet att värmebehandla spån och flis i en specialanläggning baserad på torrefiering 10. Närmare beskrivning av en sådan finns i kap 0. Då ingen av de kontaktade leverantörerna är villiga att delge priser på anläggningar utan att först ha ett konkret projekt har uppskattade kostnader avhandlats med aktiva inom branschen som besitter stor erfarenhet dels vad gäller investering, dels vad gäller uppbyggnad av WPC anläggningar. Den slutgiltiga investeringsnivån kommer att vara avhängig på hur man vill utforma en anläggning vad gäller kapacitet, flexibilitet och produkternas sammansättning. I kalkylerna har ansatts en tillgänglighet på 85 %. Vad gäller anläggning för värmebehandling av spån och flis utgår vi i denna kalkyl från den anläggning som finns vid Bio Endev 11 i Umeå då det idag inte finns någon annan sådan i drift. Den totala investeringen i den pilotanläggningen är ca 6 000 kkr. Då den är eldriven och har byggts i flera steg och dessutom har en mängd mätutrustning för forskningsändamål antas den kunna byggas för 5 000 kkr. De tre alternativa scenarier som beskrivs nedan utgår från att man hyr lokaler till en kostnad av 300 kr/m 2. I bägge fallen finns 1 000 kkr. avsatt för att driva investeringsprojekt och 1 000 kkr för övriga kostnader. 9 www.pallmann.eu 10 Torrefiering kan beskrivas som rostning av biobränsle vid temperaturer på 250-350 grader. Energimyndigheten 2014, http://www.energimyndigheten.se/forskning/bransleforskning/foradling/pyrolystorrefiering/ 11 Studiebesök och genomgång av anläggning vid Bio Endev 2014 BioEndev AB, Box 224, SE-901 05 Umeå, Anders Nordin 8

7.1.1 Scenario A En anläggning som utgår från att använda biprodukter från Heatwood i Forsa med dagens produktion. Detta scenario gör att man klarar att tillverka i storleksordningen 200 ton WPC per år med värmebehandlad fiber i produkten. Övrig produktion är i detta scenario 50 % compound med obehandlat trä och WPC-produkter, se Figur 2. 7.1.2 Scenario B En anläggning som utnyttjar den kapacitet som finns kvar i Forsa för att värmebehandla utskott och andra konsekvensprodukter. Då värmebehandling av dessa produkter endast skall användas för WPC bör man kunna korta tider i torkkammaren och då öka produktionskapaciteten jämfört med den normala värmebehandlingen. I detta scenario bör man kunna värmebehandla ca 25 % ytterligare jämfört med dagens produktion. Det innebär omkring 2 500 m 3 vämebehandlat material utöver befintliga biprodukter, se Figur 2. Figur 2. Produktionsflöde för scenario A och B. 7.1.3 Scenario C En anläggning som utgår från att hela produktionen görs med värmebehandlat trä. De volymer som behövs tillverkas i en specialanläggning som förses med spån och flis, se Figur 3. Genom att man i detta scenario kan förse anläggningen med idag billig råvara från i stort sett vilken trämekanisk industri som helst skapas en flexibilitet vad gäller placering. Troligen kan man med en torrefieringsanläggning som skisserats ovan värmebehandla åtminstone full produktion av ca 2 000 ton per år. En sådan anläggning kan också om man lyckas hålla tillräckligt höga temperaturer förse en värmebehandlingsanläggning med energi för drift av denna. Forskning inom detta område pågår och de första rapporterna väntas tidigt under 2015. 9

Figur 3. Produktionsflöde för scenario C 7.2 Investeringsvolym I denna studie har en produktion om 1 600 kg/timme ansatts vilket ger en årlig produktion av 2 400 ton/år och skift. Investeringskalkylen omfattar förutom tillverkning av compound även en tillverkning av slutprodukter genom extrudering. Detta skiljer sig från den ansats som gjordes i den ursprungliga projektplanen som endast omfattade produktion till compound. Under projektets gång har det visat sig att slutprodukter har större potential att vara lönsamt. Detta gäller inte minst för deltagande företag i projektet som redan idag har upparbetade kanaler mot marknaden. Investeringskalkylerna bygger på de tre scenarios för råvara enligt kap 5. För scenarios A och B är investeringen likadan då man i dessa scenarios tar in värmebehandlad träråvara från extern produktion. I scenario C förutsätts hela behandlingen träråvara ske inom den egna produktionsanläggningen och förses då med råvara i form av flis och spån från lämpliga sågverk. I Tabell 4 finns en sammanställning av de olika produktionsdelarna och nivån på investeringen. I bilaga 1 (I) finns en detaljerad investeringskalkyl. Tabell 4. Omfattning av investering för produktion av WPC med olika råvaruflöden. Scenario A Scenario B Scenario C Råvaruhantering 6 000 6 000 11 000 Produktion 13 000 13 000 13 000 Projektering 1 000 1 000 1 000 Övrigt 1 000 1 000 1 000 Summa 21 000 21 000 26 000 7.3 Ekonomisk livslängd Livslängden för en anläggning av den typ som det skisseras på ovan har en livslängd om den underhålls på rätt sätt i minst tio år. Nya tekniker kan komma men handlar då troligen om förbättringar i form av skruvar och formningsverktyg, efterbearbetningstekniker och liknande som inte påverkar den grundläggande infrastrukturen i anläggningen. 10

7.4 Marknadspriser beroende av kvalité I självkostnadskalkylerna har ett mervärde för WPC-produkter ansatts till 10 %, det har även ansatts att man kan tillsätta 10 % mer värmebehandlad träråvara, kalkylen 60 %. Det är idag svårt att skapa en exakt prisbild för värdeökningen som värmebehandlad råvara kan ge eftersom denna marknad inte existerar i någon större utsträckning samt måste knytas till ett produktområde. 7.5 Totalkalkyl för tre scenarios I syfte att identifiera skillnader och finna var man kan skapa lönsamhet i de olika scenarierna som beskrivits ovan har totalkalkyler skapats för de olika fallen. Utgångspunkten är i dessa att WPC med värmebehandlad råvara har ett prisläge som är 10 % över motsvarande produkt med obehandlat trä. Tidigare studier 12 har visat på att genom att använda en värmebehandlad råvara kan träandelen i WPCmaterialet ökas utan att materialets långtidsegenskaper vid användandet utomhus påverkas negativt. I beräkningarna har därför träinnehållet för produkter med värmebehandlat trä ansatts till 60 %. För produkter med obehandlat trä är träinnehållet i kalkylerna 45 %. Råvarupriserna 13 för plast och tillsatskemikaler är samma för alla tre scenarier medan råvarupriset 14 för trä varierar beroende på källa. Prisbilden för träråvaran innehåller bedömningar baserat på den kännedom om omkostnader för upparbetning och andra omkostnader som framkommit i projektet. I scenario C där träråvaran behandlas inom den egna produktionen ansätts priset till detsamma som energipriset. I samtliga fall som beskrivs är andelen av produktionen som säljs som compound till andra tillverkare 50 % och produkter som är färdiga för marknadsdistribution 50 %. Det visar sig att en förändring mot ökad andel slutprodukter ger stor effekt på lönsamheten. Valet av marknadssegment kommer därför att vara av stor vikt för en bra lönsamhet. 7.5.1 Scenario A I detta fall där tillgången på värmebehandlat material är begränsat kommer den större delen av produktionen av bestå av traditionell WPC. Det gör att man då kommer in på en marknad som i och för sig är växande och bör ha utrymme för nya aktörer, enligt kapitel 4, men där aktörer och varumärken redan etablerats vilket ger ett motstånd på marknaden. Skapande av egna produkter kommer i detta falla att vara en viktig del i utvecklingen. I detta scenario kommer de volymer av värmebehandlat material att vara en nischprodukt som kan vara ett bra komplement för att skapa nya marknader. I detta scenario med 50 % av produktionen såld som traditionell compound, 20 % av produktionen som WPC med vämebehandlat trä och resterande 30 % som traditionella WPC-produkter visas en lönsamhet på ca 600 kkr. 7.5.2 Scenario B I scenario B bibehålls investeringsnivån från scenario A men andelen WPC med värmebehandlat material ökas till 40 % genom att använda biprodukter från sågverk som värmebehandlas vid Heatwood genom nyttjande av kapacitet enligt kapitel 5.2. Med bibehållen andel traditionell 12 Segerholm, B.K. (2012). Characteristics of wood plastic composites based on modified wood - Moisture properties, biological resistance and micromorphology. Doctoral thesis, KTH Royal Institute of Technology, Stockholm, Sweden 13 Plasteurope.com; Plastemart.com; WPC Information Center, Washington State Universit, http://www.wpcinfo.org; Plasticker.de. 14 Energimyndigheten, Trädbränsle- och torvpriser, Nr 4/2014. 11

compound om 50 % minskar andelen traditionell WPC till 10 %. Resultatet ökar då till 1 300 kkr med de förutsättningar som angetts. 7.5.3 Scenario C I detta scenario är all produktion baserad på värmebehandlat material. Investeringsnivån är högre eftersom man här förutsätter användning av teknik för värmebehandling av spån och flis genom att använda torrefieringstekniken, se kapitel 0. Kombinationen ökad mängd träråvara och 10 % högre pris ger sammantaget att trots större investering så genererar denna modell störst resultat, 1 700 kkr. Om man ställer om produktionen till att endast producera produkter och inte avsätter compound på marknaden ger det stor effekt på resultatet. Med denna förutsättning och alla andra faktorer konstanta ger det en resultatökning på sex gånger. I tabell 5 finns en sammanställning av de data som behandlats i totalkalkylerna. Tabell 5. Sammaställning av några nyckelfaktorer för scenario A, B och C. Scenario A Scenario B Scenario C Årsproduktion 2 400 ton 2 400 ton 2 400 ton Produktion Compound (varav värmebehandlad) 1 200 ton/år (0 %) 1 200 ton/år (0 %) 1 200 ton/år (100 %) WPC med 200 ton/år 1 000 ton/år 1 200 ton/år värmebehandlat trä WPC med obehandlat trä 1 000 ton/år 150 ton/år 0 ton/år Produktionsvolym för 1 500 ton/år 1 400 ton/år 1 360 ton/år break even Resultat 600 kkr 1 400 kkr 1 700 kkr Resultat om man bara säljer produkter 3 400 kkr 4 200 kkr 10 300 kkr 7.6 Torrefiering Vid Umeå universitet finns ett energiprojekt där man byggt en torrefieringsanläggning i pilotskala som syftar till att skapa biobränslen som kan ersätta kol i kolkraftverk. I den studie som denna rapport avhandlar ses detta sätt som en intressant metod att värmebehandla biprodukter såsom spån och flis för användning i WPC-produkter. Torrefiering är en termisk och syrefri process där det material som skall behandlas hettas upp till en temperatur av 240-340 C vid en uppehållstid på mellan 0 och 60 minuter. Under torrefieringsprocessen så bildas torrefieringsgaser som kan användas till att driva processen. I dessa fall var temperaturen 260 C samt 310 C och tiden 8 minuter vilket gav ett mass- och energiutbyte på 81 respektive 86 %. Vid en mikroskopisk analys av de båda materialen ses en del skadade cellväggar precis som man kan få i vissa fall vid en normal värmebehandlingsprocess men också större sprickor som går rätt igenom flisbitarna, se figur 4 för en översikt av de båda materialens struktur. Mikroskopisk visade inte de två materialen på någon större skillnad, dock så är materialet som kördes vid 310 C väldigt mörkt till färgen samt väldigt sprött. Materialet som kördes vid 260 C liknar mer en normalt värmebehandlad produkt till färgen. 12

Figur 4. Elektronmikroskopibilder på torrefierad flis vid 260 C (vänster) samt 310 C (höger). Vid högre temperaturer får man ökad hydrofobicitet hos trämaterialet varför man kan undersöka WPC med trämaterial värmebehandlat över 300 C. Risken med högre temperatur utgörs av att materialet blir sprödare på grund av att man kan ha brutit ner materialet i en så stor utsträckning att det kommer att påverka WPC-produkternas egenskaper negativt. En fördel är att malning kräver lägre energimängder om materialet är sprödare. En ytterligare fördel med att ha en separat linje för värmebehandling av biprodukter till WPC är att processen kan optimeras för att ge en så bra råvara till WPC utan att behöva påverka dagens kärnverksamhet, värmebehandling av solidträ. Dessutom kommer torrefieringsprocessen att kunna ge energi till driften av värmebehandlingsanläggningen. 13

8 Slutsatser Marknaden för WPC växer starkt globalt och förväntas växa starkt under kommande år, det finns en potential för en svensk utveckling av produktion av både compound men också att ta det ett steg till och tillverka produkter. Att ta produktionen ett steg till och tillverka produkter verkar vara en bättre strategi, när det finns upparbetade marknadskanaler samtidigt som att vinstmarginalerna är högre på produkter än på compound. Den produktion av värmebehandlat trä som sker i HeatWoods regi kommer inte att räcka för en rimlig produktionsnivå av WPC. Baserat på den slutsatsen kan man antingen som i de scenarios som presenterats tillföra obehandlat material eller använda en lösning som betyder att värmebehandla spån och flis i en torrefieringsprocess. En tydlig vinst här blir ett ökat värde på ytterligare en biprodukt i sågverksindustrins process. Detta område behöver undersökas närmare vad gäller olika termiska nivåer och graden av hydrofobicititet som kan åstadkommas för träprodukter. Intressant är även att undersöka närmare hur olika temperaturer påverkar trämaterialets mekaniska egenskaper i WPC-tillämpningar. Om vi bedömer de scenarios som ställts upp i rapporten kan vi se att scenario A med 50 % av produktionen såld som traditionell compound, 20 % av produktionen som WPC med vämebehandlat trä och resterande 30 % som traditionella WPC-produkter visas en lönsamhet på ca 600 kkr. Scenario B där investeringsnivån från scenario A bibehålls men andelen WPC med värmebehandlat material ökas till 40 % genom att använda biprodukter från sågverk som värmebehandlas vid Heatwood genom nyttjande av outnyttjad kapacitet. Med bibehållen andel traditionell compound om 50 % minskar andelen traditionell WPC till 10 %. Resultatet ökar då till 1 300 kkr med de förutsättningar som angetts. I scenario C är all produktion baserad på värmebehandlat material. Investeringsnivån är högre eftersom man här förutsätter användning av teknik för värmebehandling av spån och flis genom att använda torrefieringstekniken kombinationen ökad mängd träråvara och 10 %, ett högre pris ger sammantaget att trots större investering så genererar denna modell störst resultat, 1 700 kkr. Sammantaget kan man dra slutsatsen att olika tillverkningsprocesser eller strategier kan generera ett positivt ekonomiskt resultat. 14

Ekonomiska kalkyler Bilaga 1 (I) Investeringsalternativ enligt de scenarios som beskrivits i kap 7. Scenario A och B Scenario C Investering antal kkr kostnad (kkr) Investering antal kkr kostnad (kkr) Mark 0 0,2 0 Mark 0 0,2 0 Lokaler 0 8 0 Lokaler 0 8 0 Truck 1 250 250 Truck 1 250 250 Mottagning 1 1 000 1 000 Mottagning 1 1 000 1 000 Hugg 1 1 000 1 000 Hugg 1 1 000 1 000 Såll 1 500 500 Såll 1 500 500 Kvarn 1 1 500 1 500 Kvarn 1 1 500 1 500 Såll 1 500 500 Såll 1 500 500 Tork(VB) 0 5 000 0 Tork(VB) 1 5 000 5 000 Silo 2 200 400 Silo 2 200 400 Tork 1 1 000 1 000 Tork 1 1 000 1 000 Compounder 1 5 000 5 000 Compounder 1 5 000 5 000 Hantering 1 1 000 1 000 Hantering 1 1 000 1 000 Extruder 1 4 000 4 000 Extruder 1 4 000 4 000 Verktygshållare 0 1 500 0 Verktygshållare 0 1 500 0 Verktyg 2 150 300 Verktyg 2 150 300 Kalibrering 1 500 500 Kalibrering 1 500 500 Kylning 1 200 200 Kylning 1 200 200 Dragning 1 500 500 Dragning 1 500 500 Prägling 1 500 500 Prägling 1 500 500 Kap 1 300 300 Kap 1 300 300 Paketläggning 1 500 500 Paketläggning 1 500 500 Projektering 1 1000 1 000 Projektering 1 1000 1 000 Övrigt 1 1000 1 000 Övrigt 1 1000 1 000 Summa 20 950 Summa 25 950 Råvaruhantering 6 150 Råvaruhantering 6 150 VB anl 0 VB anl 5 000 Compound produkt 12 800 Compound produkt 12 800 Projektering 1 000 Projektering 1 000 Övrigt 1 000 Övrigt 1 000 Summa 20 950 Summa 25 950

Ekonomiska kalkyler Bilaga 1 (II) Ingående data för ekonomisk kalkyl för de scenarios som beskrivits i kap 7. Produktion/h 1 600 kg/h Årsproduktion 2 394 ton/år Tillgänglighet 0,85 1 SEK = 7,9 US $ Produkt Förs Pris US $/ton Not Compound 700 Produkt VB 1 100 10 % högre än icke värmebehandlat Produkt TR 1 000 Compound Fördelning [A/B] Förd [C] Pris kr/ton [A/B] Pris kr/ton [C] kr/mwh ton/mwh Beräknat marknadspris A/B Trä 0,5 0,6 550 425 170 0,4 425 1,3 1,0 Plast 0,45 0,35 1 500 1 500 Tillsats 0,05 0,05 30 000 30 000 VB Fördelning [A/B] Förd [C] Pris kr/ton [A/B] Pris kr/ton [C] kr/mwh ton/mwh Beräknat marknadspris A/B C Trä 0,60 0,60 600 425 170 0,4 425 1,4 1,0 Plast 0,35 0,35 1 500 1 500 Tillsats 0,05 0,05 30 000 30 000 Träbas Fördelning [A/B] Förd [C] Pris kr/ton [A/B] Pris kr/ton [C] kr/mwh ton/mwh Beräknat marknadspris A/B C Trä 0,45 0 550 425 170 0,4 425 1,3 1,0 Plast 0,5 0 1 500 1 500 Tillsats 0,05 0 30 000 30 000 C

Ekonomiska kalkyler Bilaga 1 (III) Totalkalkyl för de scenarios som beskrivits i kap 7. A B C Försäljning Produktion förd pris (kr/ton) Intäkt (kr) Försäljning Produktion förd pris (kr/ton) Intäkt (kr) Försäljning Produktion förd pris (kr/ton) Intäkt (kr) Compound 0,5 5 530 6 618 304 Compound 0,5 5 530 6 618 304 Compound 0,5 6 083 7 280 134 Produkt VB 0,1 8 690 1 824 900 Produkt A 0,4 8 690 9 043 645 Produkt A 0,5 8 690 10 400 192 Produkt TR 0,4 7 900 7 795 720 Produkt B 0,1 7 900 1 233 224 Produkt B 0,0 7 900 0 S:a Intäkter 16 238 924 S:a Intäkter 16 895 174 S:a Intäkter 17 680 326 Insatsvaror Produktion (ton) pris (kr/ton) Kostnad (kr) Insatsvaror Produktion (ton) pris (kr/ton) Kostnad (kr) Insatsvaror Produktion (ton) pris (kr/ton) Kostnad (kr) Compound 1197 Compound 1197 Compound 1197 Träråvara 598 550 329 120 Träråvara 598 550 329 120 Träråvara 718 425 305 184 Plast 539 1 500 807 840 Plast 539 1 500 807 840 Plast 419 1 500 628 320 Tillsats 60 30 000 1 795 200 Tillsats 60 30 000 1 795 200 Tillsats 60 30 000 1 795 200 Produkt VB 210 Produkt VB 1041 Produkt VB 1197 Träråvara 126 600 75 600 Träråvara 624 600 374 650 Träråvara 718 425 305 184 Plast 74 1 500 110 250 Plast 364 1 500 546 365 Plast 419 1 500 628 320 Tillsats 11 30 000 315 000 Tillsats 52 30 000 1 561 043 Tillsats 60 30 000 1 795 200 Produkt TR 987 Produkt TR 156 Produkt TR 0 Träråvara 444 550 244 233 Träråvara 70 550 38 636 Träråvara 0 550 0 Plast 493 1 500 740 100 Plast 78 1 500 117 078 Plast 0 1 500 0 Tillsats 49 30 000 1 480 200 Tillsats 8 30 000 234 157 Tillsats 0 30 000 0

Ekonomiska kalkyler Bilaga 1 (IV) Driftkostnader Förbrukning pris kr Kostnad Driftkostnader Förbrukning pris kr Kostnad Driftkostnader Förbrukning pris kr Kostnad El 1 000 000 1 1 000 000 El 1 000 000 1 1 000 000 El 1 000 000 1 1 000 000 Vatten 50 000 14 700 000 Vatten 50 000 14 700 000 Vatten 50 000 14 700 000 Service 1 500 000 500 000 Service 1 500 000 500 000 Service 1 500 000 500 000 Underhåll 1 500 000 500 000 Underhåll 1 500 000 500 000 Underhåll 1 500 000 500 000 Hyra 2 000 300 600 000 Hyra 2 000 300 600 000 Hyra 2 000 300 600 000 Personal antal pris/år Kostnad (kr) Personal antal pris/år Kostnad (kr) Personal antal pris/år Kostnad (kr) Kollektiv 2 450 000 900 000 Kollektiv 2 450 000 900 000 Kollektiv 2 450 000 900 000 Admin 50 % 0,5 365 000 182 500 Admin 50 % 0,5 365 000 182 500 Admin 50 % 0,5 365 000 182 500 Ledning/sälj 1 900 000 900 000 Ledning/sälj 1 900 000 900 000 Ledning/sälj 1 900 000 900 000 Affo antal pris/år Kostnad (kr) Affo antal pris/år Kostnad (kr) Affo antal pris/år Kostnad (kr) Resor 1 200 000 200 000 Resor 1 200 000 200 000 Resor 1 200 000 200 000 Marknad 1 150 000 150 000 Marknad 1 150 000 150 000 Marknad 1 150 000 150 000 Övriga 1 200 000 200 000 Övriga 1 200 000 200 000 Övriga 1 200 000 200 000 Transporter pris kr/ton Kostnad (kr) Transporter pris kr/ton Kostnad (kr) Transporter pris kr/ton Kostnad (kr) Råvaror 2 394 100 239 360 Råvaror 2 394 100 239 360 Råvaror 2 394 100 239 360 Interntransp 2 394 100 239 360 Interntransp 2 394 100 239 360 Interntransp 2 394 100 239 360 Avskrivning Kostnad (kr) Avskrivning Kostnad (kr) Avskrivning Kostnad (kr) Investering 20 950 000 Investering 20 950 000 Investering 25 950 000 Ränta 6 % 1 257 000 Ränta 6 % 1 257 000 Ränta 6 % 1 557 000 Avskrivning 10 år 2 095 000 Avskrivning 10 år 2 095 000 Avskrivning 10 år 2 595 000 S:a kostnader 15 560 763 S:a kostnader 15 467 310 S:a kostnader 15 920 628 Resultat 678 161 Resultat 1 427 864 Resultat 1 759 698