Gräs från våtmark som additiv i bränslepellets

Fakulteten för hälsa, natur- och teknikvetenskap Miljö- och energisystem Lisa Henriksson Gräs från våtmark som additiv i bränslepellets Effekter på pelletskvalitet och energiförbrukning Wetland grass as an additive in wood fuel pellets Effects on quality and energy consumption Examensarbete för kandidatexamen 15 hp Civilingenjörsprogrammet i miljö och energisystem Juni 2016 Handledare: Jonas Berghel Examinator: Roger Renström

Sammanfattning Den globala uppvärmningen är en påverkande faktor gällande dagens energiutveckling. Europeiska unionens krav på mer förnyelsebar energi är därtill en anledning till det ökade intresset för bioenergi. Pelletsmarknaden har sjufaldigt ökat globalt det senaste decenniet med tidvis ansträngd resursmarknad som följd. Träspån anses komma bli en bristvara i framtiden och aktörer ser sig redan om efter alternativa råvaror. Olika typer av gräs som till exempel rörflen har visat sig ha stor potential. I denna studie testas ett våtmarksgräs som additiv i bränslepellets, med 0,5, 1, 1,5, och 1,9% inblandning. Pelletsproduktion samt tester gjordes i pilotanläggningen på Karlstads universitet, avdelningen för miljö-, och energisystem. Energiförbrukning, fukthalt, hållfasthet och bulkdensitet är några av de variabler som testades. Pellets med våtmarksgräs jämfördes med ett referensprov med endast granspån samt ett prov med ett vanligt förekommande additiv (potatisstärkelse 1%). Kvalitén på pellets bedömdes utifrån den europeiska standarden. Resultatet visade att den specifika elförbrukningen minskade med 14% när 2% våtmarksgräs adderades, en del av den minskningen kan bero på det ökade produktionsflödet jämfört med referensprovet. De positiva effekter på specifik elförbrukning som 1% potatisstärkelse resulterade i, visade våtmarksgräs 1% liknande effekt. Detta indikerar smörjande egenskaper hos våtmarksgräset. En orsak kan vara den höga halt extrakt, såsom vaxer, som många örtartade växter består av. Dessa har i tidigare studier setts minska friktionen i pressen vilket reducerar elförbrukningen. Pellets med våtmarksgräs som additiv klarade inte de Europeiska kraven på hållfasthet. En låg fukthalt och närvaron av extrakt kan ha medfört svaga gränslager i pellets och därmed påverkat hållfastheten negativt. En svag trend visade på förbättring av hållfastheten vid högre andelar våtmarksgräs. Den varierande storleken på partiklar som sampelleteras kan ha bidragit till detta. Fukthalten är godkänd enligt den europeiska standarden men under det optimala 8%. Detta trots en relativt hög uppmätt fukthalt innan pressen. En högre fukthalt i samband med pressning hade troligen höjt kvaliteten generellt. Förslag till vidare studier är att utföra tester med större variation på mängden våtmarksgräs, för att få ett tydligare resultat. Extraktivens beteende i samband med andra varierande parametrar som exempelvis fukthalt, borde studeras närmare för att kunna bedöma våtmarksgräsets möjligheter som additiv. För en hållbar utveckling av förnybar energi är det viktigt att säkerställa den framtida råvarumarknaden för pellets. Fortsatta studier bör göras för att bidra till utvecklingen av alternativa råvaror i samband med pelletsproduktion.

Abstract Because of global warming the energy production development has progressed towards more renewable energy sources. Biomass has great potential in this matter and pellet is already a big market that has increased seven times the past decade. A periodically strained woodchip resource market and statements of short supply in the future has got actors exploring opportunities with other commodities. Grasses such as Canary grass has shown great potential in this matter and in this study a wetland grass is tested as an additive, 0,5, 1,0, 1,5, and 1,9%, with spruce woodchips. The test production series was performed at a production unit located at the department of environmental and energy system at Karlstad University, Karlstad. Quality was controlled accordingly to the European standard and parameters such as energy consumption, moisture content, mechanical durability and bulk density was tested. For comparison, a sample with only spruce wood chips was produced, and a sample containing 1% of a commonly used additive, potato starch. The results showed that a decrease in energy consumption with 14% when 2% wetland grass was added, part of the decline may be due to the increased production flow compared with the reference sample. The positive effects on decrease in energy consumption, that 1% potato starch results in, is equal to reults from 1% wetlandgrass. This indicates lubricating properties in wetlandgrass. This is attributed to that herbaceous plants have a high content of extracts such as waxes and that they cause less friction in the press. Tests also showed that pellet with wetland grass did not qualify the European standard in terms of mechanical durability. Extracts can form a weak boundary layer in the pellet and cause this. A possible trend shows a better mechanical durability with more grass in pellets. The presence of different size of particles can be a reason. Moisture content qualifies according to the European standard but is below optimum 8%. This despite to relatively high moisture content in the mixer. Higher moisture content in the press would certainly result in a generally higher quality. Suggestions for future studies are to produce pellets with greater distribution on the wetland grass added, to easier interpret a connection. Also examine the extracts behavior with different moisture content. For a sustainable development accordingly renewable energy it is important to ensure the future commodity market for pellets. Further studies should be performed to help the development of alternative raw materials in conjunction with pellet production.

Förord Denna rapport är ett kandidatexamensarbete som omfattar 15 högskolepoäng. Det är en valbar kurs under termin 6 i civilingenjörsutbildningen med inriktning miljö- och energiteknik, Karlstads universitet. Arbetet har redovisats muntligt för en i ämnet insatt publik. Arbetet har därefter diskuterats vid ett särskilt seminarium. Författaren av detta arbete har vid seminariet deltagit aktivt som opponent till ett annat examensarbete. Författaren vill tacka alla som har bidragit med kunskaper och hjälp under arbetets gång. Magnus Ståhl för all information och anvisningar för tester som utförts, Länsstyrelsen Värmland som bidragit med material och hjälpvilligt svarat på frågor. Lars Pettersson som medverkat under pelletsproduktionen och slutligen min handledare Jonas Berghel som inspirerat, gett stöd och varit en utmärkt handledare under både utförande och författande av denna studie.

Innehållsförteckning 1. Inledning... 1 1.1 Bränslepellets... 1 1.2 Standard och kvalitet... 2 1.3 Marknad och råvaror... 3 1.4 Sammansättning, bindningar och hållfasthet... 3 1.5 Vikten av fukt... 5 1.6 Gräs som råvara... 6 1.7 Våtmarksgräs... 6 2 Metod... 7 2.1 Material... 7 2.2 Anläggning... 8 2.3 Kalibrering... 9 2.4 Kvalitetstester och beräkningar... 11 2.5 Testserier... 13 3 Resultat och diskussion... 13 3.1 Förslag till vidare studier... 17 3.2 Slutsats... 17 4 Referenser... 19

1. Inledning Den pågående globala uppvärmningen och människors förändrade syn på fossilt bränsle gör förnyelsebar energi till ett aktuellt ämne. Bioenergi har visat sig ha stor potential och har ökat stadigt i Sverige sedan 80-talet. En starkt pådrivande faktor har varit de mål som EUkommissionen satte för 2020 [1]. Främst de kraven på en minskning av växthusgasutsläpp med 20% och de krav att 20% av energin skall komma från förnybara energikällor. Dessa krav överträffade Sverige redan år 2012 [2]. Andra krav som fortsatt driver på utvecklingen är exempelvis elcertifikatsystemet och skattebefrielse för biobränslen [2],[3]. Biobränsle är av organiskt material, såsom ved, avfall och rester från jordbruk. Det anses vara en förnybar energikälla då den kan återskapas på relativt kort tid. Biobränsle brukar kallas koldioxidneutralt eftersom koldioxiden som frigörs vid förbränning neutraliseras av tillväxt av likvärdig bioenergi. Detta kan ta mellan tre till fem år för energiskog men samtidigt upp till hundra år för vissa träd. Att kalla all bioenergi för koldioxidneutralt kan därför vara att förenkla verkligheten något [4]. Biobränslet används för att producera el, värme och drivmedel. Oftast görs en förädling, för en lättare hantering, till biogas, etanol och pellets. Pellets är ofta producerat av spånrester från sågverk. Spånet torkas och pressas sedan under högt tryck till små cylinderformade stavar, ca 8 mm i diameter. Därmed fås en komprimerad produkt med högt energiinnehåll, lägre fukthalt och lägre vikt och volym än ursprunget. En produkt som är lättare att hantera, transportera och har bättre förbränningsegenskaper än den oförädlade råvaran. Syftet med denna studie är att undersöka hur våtmarksgräs, som additiv i pellets, resulterar i kvalité och specifik elförbrukning i produktionen. Detta jämfört med pellets av endast granspån samt granspånspellets med 1% potatisstärkelse som additiv. Målet är att kunna bestämma våtmarksgräsets effekt på pelletskvalitét såsom specifik energiförbrukning, hållfasthet, bulkdensitet, fukthalt, andel småfraktioner samt längd. Studien omfattar ej förbränningsrelaterade effekter såsom emissioner i samband med förbränning eller andra påverkningar såsom askbildning, sintring etc. 1.1 Bränslepellets Pelletsindustrin, som ändå är en ganska ny industriell sektor, har sjufaldigt ökat globalt det senaste decenniet [5]. Europa står för hälften av världens pelletsproduktion med 13,5 miljoner ton pellets producerat 2014. Sverige producerade samma år 1.6 miljoner ton. Inom EU förutsägs efterfrågan på pellets 2020 vara ca 29 miljoner ton [6]. Biobränslen i synnerhet pellets har därmed en betydande del i utvecklingen av fler förnybara energikällor. Pellets används i Sverige till både villauppvärmning och i större värme- samt kraftvärmeverk. Användning har historiskt varit större inom de stora anläggningarna men under 90-tal och tidigt 2000-tal var dock ökningen större bland småhus [7]. Att inte ökningen var i samma grad för de större anläggningarna kan bero på en viss brist på lämplig råvara till rimlig kostnad [7]. I småhus med tidigare oljepanna är bytet till pelletsbränsle en relativt låg investeringskostnad särskilt om man väljer att elda pelletsen i oljepannan. Nackdelar som en pelletspanna medför är det arbete och lagringsutrymme som

krävs av villaägaren men miljö- och ekonomivinningen överväger oftast detta. Det ställs högre krav på den pellets som skall användas av husägare. Hanteringen sker i högre grad av husägaren själv då förbränningsutrustningen är till stor del manuell. Detta gör det önskvärt för villaägaren att pelletsen inte skall smula sönder, exponera ägaren för hälsofarliga emissioner eller skapa funktionsproblem i pannan. Hög hållfasthet och funktionell förbränning är därmed två viktiga kriterier för småkonsumenter. I stora anläggningar såsom värme- och kraftvärmeverk kan värme och/eller el produceras med pellets. Huvuddelen av de kraftvärmeanläggningar som finns i Sverige idag använder biobränslen [8]. Många stora anläggningar i Europa kommer sannolikt ersätta sitt fossila bränsle med biobränsle. Detta eftersom det är ett kostnadseffektivt sätt att uppnå en förnyelsebar elproduktion relativt snabbt. De större anläggningarna har en mer automatiserad hantering av bränsle och förbränning än villaägarna. Det medför en helt annan acceptans för olika kvalitéer på pellets. Pelletsproducenterna har ett stort intresse i en minskad produktionskostnad genom minskad elförbrukning i samband med tillverkningen. 1.2 Standard och kvalitet För att underlätta handeln av pellets finns olika standarder. Sverige var en av de första länderna att införa en standard. Sverige var också var verksamma i framtagandet av den idag utbredda Europeiska standarden SS-EN 14961-1 [9]. Båda dessa används i dag och en internationell standard, ISO17225, infördes 2014. De egenskaper som testas hos pelletsen är diameter, längd, fukthalt, hållfasthet, askmängd, finfraktion, tillsatsämnen, bulkdensitet, värmevärde, asksmältpunkt och i vissa fall innehåll av svavel, kväve och klor. Kvalité på pellets är för många producenter främst låga produktionskostnader men också hög hållfasthet och hög bulkdensitet. För villaägaren är det viktigt med hög hållfasthet och funktionalitet i pannan [10]. Additiv kan tillsättas för att öka effektiviteten i produktionen, reducera emissioner eller förbättra kvalitén på pellets. Ett additiv med smörjande egenskaper medför en ökad produktionstakt och minskad energiförbrukning i produktionen. Additiv kan också verka sammanbindande och därmed öka hållfastheten på pelletsen. Additiv får blandas in med max 2,0% av den totala massan av pellets enligt den Europeiska standarden [9]. I Sverige är tillsatser ganska ovanligt men i de fall det förekommer är det huvudsakliga målet att öka hållfastheten [7]. Användandet av additiv kommer troligen att bli vanligare eftersom alternativa råvaror många gånger inte har tillfredsställande egenskaper. De vanligaste tillsatsämnena i Sverige och Europa är lignosulfonat, melass, vegetabilisk olja och stärkelse [7]. Just stärkelse har visat sig vara ett passande additiv i pelletsproduktion då det är förnybart och främjar de egenskaper som oftast önskas, hög hållfasthet och minskad strömförbrukning. Stärkelsen minskar fukthalten på pelletsen och för mycket stärkelse kan därför göra pelletsen för torr med en minskad hållbarhet som följd [11]. Enligt en studie där olika stärkelser testades som additiv med granspån, (ren vete- och potatisstärkelse samt oxiderad potatis- och majsstärkelse), kunde man se en klar förbättring i både hållfasthet och minskad energiförbrukning. Särskilt den oxiderade majsstärkelsen som minskade energiförbrukningen med 14% vid 2,8% inblandning [12]. Potatisstärkelse visade, redan

vid inblandning av 1%, en ökad hållfasthet, bulkdensitet, pelletslängd och produktionsflöde [12]. 1.3 Marknad och råvaror Råvaran vid pelletstillverkning är idag är oftast sågspån. Tillgången har länge varit oproblematisk men tidsperioder med ansträngd marknad för sågspån har varit allmänt känd [13], [3], [14]. En ökad efterfrågan leder till konkurrens och högre priser på råvarorna. Under perioden 2005-2011 ökade priset på skogsflis med närmare 50% [15]. De höga transportkostnaderna gör att brist på råvara ofta är ett lokalt problem. I nuläget är marknaden tillfredsställd och i de mellersta och nordvästra delarna av Sverige finns i dagsläget ett överskott enligt Jonas Berghel, Tekn. Dr. Karlstads universitet, 2016. De kommande åren antas en brist på träråvaror att infinna sig i Sverige [3]. Många aktörer har redan börjat undersöka alternativa råvaror med tillfredsställande kvalitéer för att undvika en framtida råvarubrist och ökad konkurrens [16]. Tekniken vid pelletstillverkning innebär en möjlighet att blanda olika råvaror. Detta medför inte bara en möjlighet att öka råvarutillgången utan också att kunna späda ut eller neutralisera mindre önskvärda ämnen och kompensera för olikheter i råvaror [13], [17]. Sampelleteringen medför att avvikande kvalitéer på pellets kommer återfinnas på marknaden. Detta tros leda till helt skilda kvalitetssystem, beroende på slutanvändare [10]. Den framtida vida skillnaden i kvalité kommer också ställa helt andra krav på den teknik som ställs till förfogande vid installation av förbränningsutrustning. De pannor som återfinns vid större anläggningar i dagens läge är vanligtvis anpassade till torv och träbränsle. Det är viktigt att tekniken också utvecklas, i hand med studier av lämpliga alternativa råvaror, inom produktion men också förbränning. Alternativa råvaror som är aktuella har ursprung från skog, exempelvis bark, grenar, toppar, stamved etc. Eller de med ursprung i jordbruket, exempelvis salix, halm, rörflen, rapsmjöl etc. På kort sikt antas gallringsvirke och vrakad ved från skogen vara ett bra alternativ, särskilt till villauppvärmning [7]. För de större anläggningarna tros en ökad användning av bark, torv, grenar och toppar vara aktuellt. I längden tros energigrödor vara intressant [7]. Fördelen att använda dessa är att de etableras snabbt och kan skördas redan efter ett eller två år. Ett ökat uttag av skogsbiomassa däremot kräver många år av anpassat skogsbruk [18]. I dagsläget har dock odling av energigrödor svårt att konkurrera med biprodukter från skogen såsom grenar och toppar [7]. 1.4 Sammansättning, bindningar och hållfasthet Sammansättning och struktur på råmaterialet ger olika förutsättningar för sammanbindande effekt i produktionen. Sammansättning påverkar friktion i pressen, som relaterar till tryck och temperatur. Dessa parametrar berör energiåtgång och hållfasthet [19]. De ämnen som anses ha betydelse i samband med pelletering är de naturliga bindarna, lignin, protein, stärkelse, fett, vattenlösliga kolhydrater samt extraktiv [20]. På grund av varierande råmaterial uppstår olika typer av bindningar mellan partiklar som studerats i pellets. Vanliga bindningar som uppstår är solida broar, kovalenta bindningar, mekanisk

sammankoppling, vätebindningar och van der Waahlsbindningar. Solida broar, som är en betydande bindning, uppstår när diffusion av molekyler sker från en partikel till en annan i en kontaktyta [20]. Vid kylning stelnar bindaren och formar broar mellan partiklar som gör pelletsen hållfast [20]. En stor kontaktyta mellan partiklarna i samband med pressning är en förutsättning för att samtliga bindningar skall uppstå och bli starka. Aktivering av bindare i processen är av stor betydelse när partiklarna skall sammanfogas. Detta sker i närvaro av fukt och värme [20]. Den innan hårda ytan mjukas upp vilket gör det lättare att deformera partiklarna. Detta i sin tur ökar kontaktytan och därmed möjligheten till starka bindningar [21], [22]. Temperaturen som krävs beror på ämne och fukthalt. För lignin kan den variera mellan 50-100 [23], eller 60-90 [24]. Lignin i träpellets vid 10-15% våtsubstans (VS), mjuknar vid ca 90 [22]. Temperatur för aktivering av gräset rödhirs har visats vara något lägre, 50-113. Vid en fukthalt på 10-20% VS, ca 75 [25]. Lignin anses spela en nyckelroll med sin förmåga att agglomerera i samband med pelletering [20], [21]. I en studie av bindningar, i pellets av rester efter majsskörd samt rödhirs, visade sig lignin och protein vara de mest förekommande naturliga bindarna [20]. Resultaten av studien visade att de övervägande bindningarna i producerad pellets var solida broar som bildas av primärt lignin och protein [20]. I en studie där rödhirs pelleterades visade sig huvudsakligen lignin och protein vara bindande [20]. Örtartade växter består av mindre mängd lignin än träartade. Rödhirs innehåller ca 7,43 % lignin torrsubstans (TS) [26], jämfört med norsk gran ca 27,4 % TS [27]. En betydande kemisk skillnad på gräs och trä i pelletsproduktion är dessutom gräsets innehåll av höga mängder extrakt i form av vax på gräsets yta [21]. Vaxet kan i pelletsproduktion fungera smörjande (ännu mer vid högre temperaturer) och minska friktionen som vidare påverkar hållfastheten negativt [23], [19]. Extraktiven har också setts skapa svaga gränslager i pellets och därmed minskat möjligheten för starka bindningar. Stelte et al. [21] studerade brytpunkten på halmpellets med hjälp av spektroskopi. Resultatet visade att en hög halt hydrofoba extraktiv (bland annat vaxer) var orsak till den låga hållfastheten och att träpellets inte visade tecken på dessa extraktiv. Castellano et al. [19] undersökte hur kompositionen i ett antal träartade samt örtartade råvaror påverkade bland annat hållfasthet och produktion [19]. Resultaten visade att de örtartade växterna, som innehöll mindre lignin och mer extraktiv och protein än de vedartade, visade lägre energiförbrukning och temperatur under produktion. Detta antogs bero på den högre andelen extraktiv. Kaliyan et al. [28] visar ett samband mellan högre hållfasthet med en högre halt lignin plus extraktiv upp till 34% [28]. Castanello et al [19] och Mani et al. [26] visade betydelsen av storleken på råvaran innan pelletering. Castanello et al. [19] undersökte olika råvaror malda till 2 samt 4 mm och såg en ökad hållfasthet vid 2 mm för bland annat örtartade råvaror. Resultatet visade ingen skillnad för de hårda träslagen. Partiklar mindre än 1 mm rekommenderas inte då damningsproblem, låg densitet och dåliga flödesegenskaper uppstår [13]. Damm medför en risk för dammexplosioner i produktionen och vill till högsta grad undvikas. Det har visats vara en fördel då partiklar med olika storlek förekommer. Packningsdynamiken förbättras då genom ett minskat utrymme mellan partiklarna. Detta underlättar bindning mellan dem

och bidrar till en högre hållfasthet [29]. Näslund [30] anser dock att i produktionssteget konditionering bör partiklarna ha jämn storlek. Vid olika storlek, under konditionering med fukt, får större partiklar sämre konditionering. Detta kan leda till spänningar i pellets vid torkningen som leder till en sämre hållfasthet. 1.5 Vikten av fukt Fukthalt och hållfasthet har ett tydligt samband där man ser en positiv effekt på hållfastheten vid närvaro av fukt [31]. Fukt fungerar bindande men det finns en gräns för vilken positiva effekter på kvalitén kan ses [31], [22]. Fig. 1. Funktionen hos en planmatris (fritt från Energidalen [32]) Fig. 2. Planmatris Ett för lågt fuktinnehåll kan ge problem då friktionskraften i hålen i matrisen blir större än pressrullens kraft och då kan hålen sättas igen, se figur 1 och 2. Den ökade friktionen leder också till ökad energiförbrukning i produktionen [31], [33]. Ett för lågt innehåll av fukt gör att den sammanbindande effekten minskar genom att vattnets förmåga att öka kontaktytan mellan partiklarna minskar (van der waal s krafter) [28]. Det kan dessutom minska plasticiteten på partiklarna vilket leder till minskad kontaktyta och hållfasthet [22]. En för hög fukthalt i sin tur resulterar i ett större avstånd mellan partiklarna och blir ett slöseri med kompressionsenergi [22]. Det kan även ge ett för litet friktionsmotstånd genom hålen som leder till en låg bulkdensitet och därmed en sämre kvalité [31], [26], [34]. Det mindre friktionsmotståndet medför dock en minskad energiförbrukning [35], så det är en balansgång mellan kvalité och energiförbrukning i frågan om fukthalten. En råvara med för hög fukthalt måste torkas innan produktion vilket innebär större kostnader. Torkningen är efter råvarukostnaden den största omkostnaden i pelletshanteringen [36], [13]. Vanlig fukthalt för sågspån av träråvaror är 40-55% som torkas till en optimal fukthalt på 8-15% VS [31], 10-15% [13], [22], 5-10% [37]. Enligt Stelte et al. [23] visade sig den bästa fukthalten för pelletering av gran vara 10%. Rörflenets fukthalt är vid vårskörd 10-15%. Den har testats i korta serier och gett indikationer på att en

fukthalt på 15-20% ger de bästa pelleterings- och pelletsegenskaperna [38]. Stelte et al. [37] anser 10-20%. På färdig pellets är en fukthalt mellan 6-12% att rekommendera för träråvaror, optimalt 8% [39]. Om fukthalten är för hög (>13%) blir pelletsen skör och får en låg densitet. Pellets med fukthalt 4% eller mindre ger en hög torrdensitet men blir sköra efter några dagar när de expanderar eftersom de tenderar absorbera fukt från luften. 1.6 Gräs som råvara Alternativa råvaror från jordbruk som anses ha acceptabla bränsleegenskaper är Salix och rörflen. De har visats vara de mest intressanta jordbruksråvarorna för blandning med sågspån i storskalig produktion av pellets [13]. En fördel som uppmärksammats är att om dessa råvaror skördas torra kan behovet av den energikrävande torkningen i produktionsledet minskas [13]. Många stråbränslen har ofta en oönskad ökad halt av aska och risken för sintring, beläggningar och korrosion är betydande i samband med förbränning. Den höga askhalten kräver som regel att det finns en automatisk askhantering med god kapacitet. För att undvika höga halter oförbränt i askan är en fullständig förbränning att föredra [38]. Det är också en högre risk för ökade emissioner av kväve- och svaveldioxider [13]. Dessa effekter kan innebära ökade kostnader och olägenheter för såväl konsumenter som producenter. Utveckling av förbränningstekniken är därmed betydande för att askrika bränslen skall kunna ta större plats på råvarumarknaden för pellets. Rörflen är en energiråvara som har visat sig ha stor potential bland de jordbruksrelaterade råvarorna [30], [40]. Det är ett askrikt bränsle som har en lägre asksmältpunkt och ett något lägre energivärde. Trots detta är ändå förbränningsegenskaperna acceptabla i jämförelse med till exempel halm som ger svåra askrelaterade problem i samband med förbränning [13]. Testkörningar visar att rörflen har egenskaper som kan jämföras med den smörjande och bindande effekt som additiv har [40]. Med dagens anläggningar och på grund av rörflenets bränsleegenskaper har det testats kunna sampelletteras med träspån med upp till 10% av energin [17], [18]. Askhalten är 15-20 gånger högre än träpellets men det har visats sig ha stor betydelse när och var gräset skördas [38]. Askhalten varierar mellan ca 2-16% [30]. Generellt visades de högsta askhalterna ges av lerjordar och de lägsta från mullrika jordar [17], [30]. Ur bränslesynpunkt är skördning tidigt på våren att föredra då det har visats leda till en högre asksmältpunkt, minskad risk för sintring, korrosion och påslag av askan. [38], [17]. Rörflen kan på grund av sin låga fukthalt vara ypperlig att blanda med en våtare träråvara för optimal fukthalt. Enligt en kalkyl som SVEBIO gjort anses rörflensodling konkurrenskraftigt i dagsläget [30]. 1.7 Våtmarksgräs Våtmarksgräs är en möjlig råvarukälla som skulle kunna medföra flera fördelar. I Sverige antas det finnas mer än 10 000 ha våtmark som kan producera cirka 20 000 ton TS våtmarksgräs [41]. Våtmark ansågs länge ha mindre ekonomiskt värde och stora områden dikades av för att kunna användas till jordbruk. I dag anses de ha ett stort naturvärde och restaurering har gjorts på flera platser i Sverige [42]. Våtmarker har bland annat en mycket rik fågelfauna och fungerar dessutom som en rening av vatten från fosfor och kväve,

tungmetaller och partiklar. För att detta skall fungera ypperligt är det viktigt att skörda marken. I dagsläget är det många våtmarker som växer igen eftersom det är svårt att finna avsättning för det skördade materialet och att det inte går att plantera skog eller odla på marken. Det är också maskinellt komplicerat och dyrt att sköta våtmark. De traditionella maskinerna har svårt att slå våtmarksgräset utan att förstöra mark eller vegetation [43]. Våtmarkerna anses därmed inte längre vara en resurs och har ett lågt ekonomiskt värde för markägarna [43]. Att ta till vara på våtmarksgräset skulle alltså kunna bidra till miljövård, ökad biodiversitet, ekonomi för våtmarksägare och en tryggare råvarumarknad för pelletsproduktion. Området Brosjön i Värmland är ett Natura 2000-område. Natura 2000 är ett nätverk som grundar sig i EU:s fågeldirektiv och art- och habitatdirektiv. Dess mål är att bevara särskilt utpekade arter eller naturtyper ur ett europeiskt perspektiv [42]. Brosjön ingick i ett LIFEprojekt år 2010-2014 (LIFE är EU:s ekonomiska verktyg för miljön). LIFE-projektet Foder och Fägring bestod i fyra deltagande glesbygdslän med problem att bibehålla hävdade våtmarker [43]. För att möjliggöra en problemfri skördning gjordes investeringar i nya specialbyggda maskiner samt en anpassning av de befintliga för att reducera marktrycket. Kostnaden som slåttringen innebär visades kunna motsvaras av den miljöstödsersättning, eller billigare, som går att söka via Jordbruksverket (2014 års ersättning). Genom denna lösning kan våtmarken återfå ett ekonomiskt- samt naturvärde om en avsättning för våtmarksgräset finns [43]. I dagsläget pågår utveckling av våtmarksgräset som foder och även som kompostering men fler användningsområden krävs. Samrötning till biogas med våtmarksgräset verkar vara av lågt intresse. Anledningen kan vara att biogassektorn redan har ett överflöd av gräs från jordbruk som ger ett bra gasutbyte [43]. Enligt Martins finns ytterst begränsat med info om rötdata för våtmarksgräs och det uppskattade gasutbytet är lågt [44]. Förbränning, genom sampelletering med sågspån, är en möjlig avsättning. Enligt en muntlig marknadsanalys som Säwström [45] gjort ställer sig pelletstillverkare i regionen positiva till ett projekt där våtmarksgräs testas som additiv. 2 Metod Metoden kommer att redovisa följande: Ingående material och deras, för studien betydande, egenskaper. Beskrivning av den aktuella produktionsanläggningen Kalibrering av skruvmataren Kvalitetstester och beräkningar Utförande av testserier 2.1 Material Råvaran granspån (Picea abies) hämtades torkad och mald från Stora Ensos pelletsfabrik i Grums. Råvaran våtmarksgräs hämtades från Brosjön, Säffle kommun, med fukthalt på 22,10%. Den maldes och i samband med utförandet av testkörningarna uppmättes en

fukthalt på 16,3%. Potatisstärkelsen levererades från Solam GmbH och dess handelsnamn är Solpearl W. Tabell 1. Fukthalt och partikelstorlek på ingående material i studien. råvara/additiv fukthalt (%) partikelstorlek (mm) granspån 13,7 <5 våtmarksgräs 16,3 <4 potatisstärkelse 12,1 5-100 10-3 2.2 Anläggning Tillverkningen av pellets skedde i pilotanläggningen vid ämnet miljö och energisystem, Karlstads universitet, se figur 3. Anläggningen består av 1. Blandare 2. Transportskruv 3. Skruvmatare med ev. befuktning 4. Pelletspress, Amandus Kahl C33-390, planmatris med en maximal kapacitet av 300 kg/h 5. Volymetrisk doserare 6. Inmatning additiv 3. Mixerskruv Ånga 4. Inmatningsskruv 2. Transport skruv 1. Blandare 5. Pelletspress Fig. 3. Pelletsanläggning, Karlstad universitet

I pelletspressen pressas blandningen av sågspån och eventuellt additiv genom hålen i matrisen. Friktionen i samband med detta resulterar i värme. Trycket och värmen medför en sammanfogning av partiklarna. Den planmatris som användes har 468 hål med 8 mm diameter, 10,2 mm inloppsdiameter, 17 konvinkel och en effektiv kompressionslängd 30 mm. Total tjocklek på matrisen är 50 mm och arbetsbredden 75 mm. För att bevara hållfasthet sker luftkylning av pellets till rumstemperatur direkt efter pressningen. Detta sänker trycket i ångfyllda porer i pellets och minskar risken för självantändning och att pellets sprängs sönder. 2.3 Kalibrering Den volymetriska doserarens frammatning av additiv beror av skruvmatarens motorfrekvens. Kalibrering var därför nödvändig för att få mängden utmatat additiv som en funktion av skruvmatarens motorfrekvens. Detta utfördes genom att först bestämma planerat produktionsflöde av pellets för granspån (g/min). Flödet av respektive additiv (g/min) beräknades sedan utifrån önskad andel additiv (%). Tabell 2. Önskad mängd och flöde additiv i förhållande till planerat produktionsflöde. planerat produktionsflöde granspån (g/min) mängd additiv (%) önskat flöde additiv (g/min) 1300 0,5 6,5 1300 1,0 13,0 1300 1,5 19,5 1300 2,0 26,0 Respektive additiv kördes genom den volymetriska doseraren på olika motorfrekvenser (Hz) för skruvmataren under tidtagning vilket gav olika flöden (g/min). Fuktprover utfördes på dessa enligt svensk standard. Våtmarksgräset visade 16,3% fukthalt och potatisstärkelsen 12,1%. Vikt i torrsubstans beräknades och flöde additiv torrsubstans bestämdes, (g/min TS), se tabell 3. Tabell 3. Resultat vid testkörning av skruvmataren samt beräknat flöde additiv TS. additiv motorfrekvens (Hz) tid (s) vikt tom bägare (g) vikt bägare med additiv (g) flöde additiv (g/min) flöde additiv TS (g/min TS) våtmarksgräs 10,0 60 145,7 195,3 49,5 40,4 våtmarksgräs 5,0 60 145,7 164,2 18,5 15,1 våtmarksgräs 3,0 60 146,0 155,6 9,6 7,8 potatisstärkelse 5,0 60 145,7 220,9 75,2 64,7 potatisstärkelse 2,0 180 145,7 213,2 22,5 19,3

potatisstärkelse 1,5 180 146,0 185,8 13,2 11,4 Varje flöde additiv TS plottades mot respektive motorfrekvens, se fig. 4 och 5. En regressionsanalys utfördes och aktuell frekvens för skruvmataren kunde bestämmas för önskad andel additiv i pellets (tabell 4). Motorfrekvens (Hz) 16 14 12 10 8 6 4 2 0 0 10 20 30 40 50 60 70 Flöde våtmarksgräs (g/min ts) Fig. 4. Motorfrekvens (Hz) för skruvmataren som funktion av flöde våtmarksgräs (g/min TS). Regressionsanalysen för våtmarksgräset gav sambandet: Motorfrekvens = 0,2102 flöde våtmarksgräs + 1,5605. Där r! = 0,99544.

7 6 Motorfrekvens (Hz) 5 4 3 2 1 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Flöde potatisstärkelse (g/min ts) Fig. 5. Motorfrekvens (Hz) för skruvmataren som funktion av flöde potatisstärkelse (g/min TS). Regressionsanalysen för potatisstärkelsen gav sambandet: Motorfrekvens = 0,0658 flöde potatisstärkelse + 0,7394. Där r! = 0,99996. Tabell 4. Motorfrekvens för skruvmataren vid önskad andel additiv. mängd additiv (%) flöde additiv (g/min TS) frekvens potatisstärkelse (Hz) frekvens våtmarksgräs (Hz) 0,5 6,5 3,0 1,0 13,0 1,5 4,3 1,5 19,5 5,7 2,0 26,0 7,0 2.4 Kvalitetstester och beräkningar Vid beräkning av produktionsflödet av pellets under testkörning användes medelvärden av uppmätta vikter pellets (g) på produktionsdagen samt en vecka senare. Felmarginal vid vägning bedömdes vara 1,5 %. Specifik elförbrukning beräknades med hjälp av medelvärden, under 5 min, av den uppmätta strömlasten (I) från testkörningarna enligt: P = U! I cosφ (1)

Där P är effektförbrukningen, U! är nätspänningen och cosφ representerar motorns vridvinkel som medför en effektfaktor cosφ = 0,8. Nätspänning, U!, för trefas växelström med stjärnkoppling beräknades enligt: U! = U!" 3 (2) Där U!" är fas till nolla, tidigare uppmätt medelvärde = 400V. Specifik elförbrukning per kg TS kunde därefter bestämmas genom: Q = P m!" (3) Q är specifik elförbrukning, P är effektförbrukning och m!" är medelvärde på materialflöde torrsubstans per sekund genom pressen. Kvalitetstester utfördes enligt svensk och europeisk standard [46], [9] med avseende på fukthalt (% VS), hållfasthet (%), bulkdensitet (kg/m 3 ), längd (mm) samt andel finfraktioner. Testerna gjordes efter att pellets svalnat till rumstemperatur och siktats. Kvalitetstesterna utfördes enligt följande: Fukthalt Klass 1 pellets skall enligt standard hålla en fukthalt på 10%. Testerna utfördes enligt SS-EN 14774-1 [47]. Provet på minst 300 g placerades i torkugn tills det var helt torrt. Proverna vägdes innan och efter torkningen och skillnaden i vikt bedömdes vara vatten. Hållfasthet Klass 1 pellets skall ha en hållfasthet som är 97,5%. Hållfasthet testades enligt SS-EN 15210 [48]. Ur en serie togs något mer än 1000 g pellets som sållades med ett 3,15 mm såll och vägdes upp i 2 delar á 500 ± 10 g. Proverna hälldes i en maskin som roterar vardera prov i 10 minuter (50 ± 2 rpm i 500 varv), för att likna den påfrestning i pelletskedjan från fabrik till slutkonsument. Efter hållfasthetsprovningsmaskinen sållades varje prov igen och kvarvarande pellets slutvägdes. Andel hel pellets (%) beräknades sedan genom att slutvikten dividerades på initialvikten. Bulkdensitet Klass 1 pellets skall ha en bulkdensitet som är > 700 kg/m 3. Detta testades enligt SS-EN 15103:2010 [49]. Två prover enligt följande: Pelletsprovet överfylldes i en stötålig behållare om 5 liter, behållaren släpptes 2 gånger från 15 cm höjd och överfylldes sedan igen. Därefter fördes en linjal längst behållarens kant för att få bort överskottet. Pellets vägdes i behållaren och bulkvikten beräknades som vikt per volymenhet.

Längd Längden skall enligt standard för klass 1 pellts vara > 3,15 mm och < 40,0 mm. Medellängden kontrollerades enligt SS 187120 [46]. Ur varje serie togs två prover med minst tjugo slumpmässigt utvalda pellets i varje, dessa mättes och en medellängd (mm) beräknades. Finfraktioner Andel finfraktioner (%) beräknades genom att ta differensen av medelvärdet av vikt innan och vikt efter siktning för respektive testserie. Medelvärdet beräknades ur vikten uppmätt pellets på produktionsdagen samt vikt en vecka efter. Första klass pellets skall enligt europastandard bestå av 1,0% finfraktioner [9]. 2.5 Testserier Totalt sex testserier utfördes. Två referensprov varav ett med endast granspån och ett bestående av granspån med 1% potatisstärkelse. Fyra olika prov bestående av granspån med olika andelar våtmarksgräs inblandat (0,5, 1,0, 1,5 och 2,0%). Innan provkörningarna kördes anläggningen till dess att stabila förhållanden uppnåddes. Det ville uppnås en stabil matristemperatur samt stabilt presstryck för att kunna utesluta dessa som påverkande variabler. Anläggningen kördes sedan i 10 minuter på varje testserie, varav de första fem var för att säkerställa stabilitet och under de sista fem utfördes provtagningar. Fuktprov (ca 200 g) togs varje provkörning, på ingående granspån, på blandningen efter skruvmataren samt på varje färdigt kylt pelletsprov. Detta resulterade i totalt 18 fuktprover. Under provkörning registrerades löpande, var tionde sekund, presstryck, matristemperatur samt strömlast. Presstrycket mättes med en säkerhet på ±1,25 bar. Temperaturen mättes med en säkerhet på ± 0,5 och strömlasten med en säkerhet på ± 1%. För varje testserie om 5 min vägdes mängden kyld pellets för att kunna beräkna produktionsflödet. 3 Resultat och diskussion Resultat från registrerade data under produktionen redovisas i tabell 5 och 6. Figur 6 och 7 visar hur resultaten för hållfasthet och specifik elförbrukning i form av diagram. Tabell 7 visar resultat från de tester och beräkningar som utförts efter produktionen. Diskussion kring resultaten följer efter varje tabell och figur. Tabell 5. Registrerade data under produktion av bränslepellets bestående av granspån med våtmarksgräs eller potatisstärkelse som additiv, medelvärde±standardavvikelse additiv önskad mängd (%) additiv verklig mängd (%) presstryck (bar) temperatur matris ( ) strömlast (A) referensprov 0 108,8 ± 0,9 95,7 ± 0,2 25,5 ± 1,1 våtmarksgräs 0,5 0,5 111,8 ± 0,5 96,9 ± 0,3 25,1 ± 0,9

våtmarksgräs 1,0 1,0 113,7 ± 0,4 97,0 ± 0,2 25,5 ± 1,2 våtmarksgräs 1,5 1,5 114,1 ± 0,4 96,4 ± 0,4 25,3 ± 0,7 våtmarksgräs 2,0 1,9 114,7 ± 0,4 96,5 ± 0,2 25,7 ± 1,1 potatisstärkelse 1,0 1,0 115,8 ± 0,5 97,3 ± 0,2 25,5 ± 0,7 Beräknad verklig mängd additiv visade sig endast avvika på testserien med våtmarksgräs 2,0% som utföll 1,9%. Data under testkörning visade små variationer på presstryck och matristemperatur. Alla testserier kan därmed antas ha skett under stabila förhållanden gällande dessa. Tabell 6. Resultat från registrerade data under pelletsproduktion, medelvärden additiv önskad mängd (%) additiv verklig mängd (%) produktionsflöde (kg TS/min) fukthalt ingående granspån (%) fukthalt blandning i mixer (%) fukthalt kyld pellets (%) referensprov 0 1,1 13,8 15,2 7,2 våtmarksgräs 0,5 0,5 1,2 13,7 15,3 6,3 våtmarksgräs 1,0 1,0 1,3 13,7 15,7 6,5 våtmarksgräs 1,5 1,5 1,3 13,6 14,9 5,8 våtmarksgräs 2,0 1,9 1,3 13,5 14,6 6,4 potatisstärkelse 1,0 1,0 1,3 13,6 14,8 6,1 Produktionsflödet ökar av den orsaken att det blir en större inblandning av material (additiven) i produktionen. Variationer på produktionsflödet kan bero på att packningsgraden av råmaterialet inte är konstant. Fukthalten är godkänd enligt den europeiska standarden [9] men under det optimala 8% [39]. Fukthalt efter mixern var i medelvärde 15,1 ± 0,4% för alla testserier, en fukthalt som ligger i överkant för vad som rekommenderas för träspån [13], [22], [31], [37]. Detta i samband med den låga fukthalten på kyld pellets indikerar en avgång av ånga i produktionen mellan mixer och press. En möjlighet är att ånga letat sig bakåt i systemet från pressen och haft en torkande effekt på materialet efter mixern. Att öka fukthalten vid produktionen skulle säkerligen resultera i en generellt högre kvalité. Den låga fukthalten kan ha påverkat pellets med våtmarksgräs mer negativt då gräs har behov av en högre fukthalt än granspån vid pressning [38], [37].

Specifik elförbrukning (kj/kg TS) 780,0 760,0 740,0 720,0 700,0 680,0 660,0 640,0 620,0 våtmarksgräs potatisstärkelse referensprov 600,0 0 0,5 1 1,5 2 Mängd additiv (%) Fig. 6. Specifik elförbrukning, medelvärde och felstaplar, som funktion av mängd additiv. Resultatet visar att den specifika elförbrukningen minskar vid inblandning av våtmarksgräs, detta redan vid inblandningsnivå på 0,5%. Den minskar sedan med en ökad inblandning och vid 1,9% våtmarksgräs har den specifika elförbrukningen minskat med 105 kj/kg TS, en reducering med 14%. Detta beror på de extraktiv som till exempel vaxer och oljor i gräset. Påföljden av dessa är en smörjande effekt som minskar motstånd i pressen [23], [19], [21]. Även inblandning av potatisstärkelsen medför en minskad specifik elförbrukning. De positiva effekter på specifik elförbrukning som 1% potatisstärkelse pekar på, visar våtmarksgräs 1% liknande effekt. Detta är tecken på jämförbara smörjande egenskaper hos våtmarksgräset och potatisstärkelsen, vilket tidigare uppärksammats [40]. Hållfasthet (%) 89 88 87 86 85 84 83 82 81 80 0 0,5 1 1,5 2 2,5 Mängd additiv (%) våtmarksgräs potatisstärkelse referensprov

Figur 7. Hållfasthet som en funktion av mängd additiv, medelvärde±standardavvikelse Resultatet visar att ingen av testserierna klarade kravet på hållfasthet enligt den Europeiska standarden [9]. Orsaken till den generellt låga hållfastheten tros vara en för låg fukthalt vid produktionstillfället. Potatisstärkelsen visar som väntat en förbättrad hållfasthet jämfört med referensprovet. Hållfastheten för potatisstärkelsen anses dock kunna förbättras ytterligare om fukthalten vid pressning vore högre [12]. Inblandningen av våtmarksgräs minskar hållfastheten jämfört med både referensprovet och potatisstärkelse. Som tidigare studier visat kan gräs innehåll av extraktiv, såsom vaxer, medföra en minskad hållfasthet [19], [21]. Detta på grund av vaxernas förmåga att bilda svaga gränslager samt sin smörjande effekt. En annan orsak kan vara att gräs kräver en högre fukthalt än sågspån för att visa sina optimala pelleteringsegenskaper [38], [37]. Hållfasthetens förändring vid olika nivåer av inblandning av gav ingen tydlig trend. En orsak kan antas vara de små marginaler som inblandningsnivåerna ger. En eventuell trend, där bättre hållfasthet beror på större andel våtmarksgräs, skulle kunna förklaras med en ökad förekomst av partiklar med olika storlek. Hållfastheten har visat sig öka när partiklar med olika storlek finns närvarande [29]. Partikelstorleken har dessutom visats ha stor betydelse för hållfastheten. Mindre partiklar ger bättre hållfasthet vid pelletering av örtartade växter [19], [26]. Tabell 7. Resultat av beräkningar och tester efter pelletsproduktionen, medelvärde±standardavvikelse additiv (%) additiv verklig mängd (%) specifik elförbrukning (kj/kg TS) hållfasthet (%) bulkdensitet (kg/m 3 ) längd pellets (mm) finfraktioner (%) referensprov 0 739,5 86,23 ± 0,69 646,18 ± 1,29 11,9 ± 5,2 5,7 våtmarksgräs 0,5 0,5 696,9 82,79 ± 1,69 619,78 ± 2,81 10,5 ± 4,5 6,2 våtmarksgräs 1,0 1,0 660,5 83,65 ± 1,39 622,84 ± 3,99 12,1 ± 4,3 5,6 våtmarksgräs 1,5 1,5 660,7 82,24 ± 1,68 620,89 ± 3,99 11,0 ± 5,1 8,8 våtmarksgräs 2,0 1,9 634,2 84,25 ± 0,92 617,93 ± 3,40 10,6 ± 4,6 7,9 potatisstärkelse 1,0 1,0 657,9 86,87 ± 1,34 626,21 ± 5,67 13,0 ± 6,1 3,6 Tester och beräkningar visar att alla testserier klarade de Europeiska kraven på längd men inte på hållfasthet,bulkdensitet eller andel finfraktioner [9]. En inblandning av 1,9% våtmarksgräs resulterade i den lägsta bulkdensiteten vilket indikerar att våtmarksgräset, med sin smörjande effekt [23], [19], [21], minskat motståndet i pressen och därmed bulkdensiteten [31], [26], [34]. Potatisstärkelsen gav en något längre pellets vilket tidigare studier också visat [12]. Generellt höga andelar finfraktioner anses bero på en för låg fukthalt vid pressning. Det gör det svårare att bilda vätebindningar och bidrar till en sämre plasicitet som minskar bindningsmöjligheter och ökar risken för högre andelar finfraktioner [28], [22]. Minst finfraktioner uppvisar pellets med potatisstärkelse och de högsta andelarna återfinns där våtmarksgräs tillsatts med 1,5 och 1,9%. Potatisstärkelsen skulle kunna uppvisa betydligt

mindre andel finfraktioner vid en högre fukthalt. Låg fukthalt begränsar stärkelsens önskvärda effekter som bindare [12]. För pellets med våtmarksgräs tros vaxerna ha orsakat mer finfraktion då svaga gränslager påverkar möjligheten till bindningar i pellets [19], [21]. Vid kalibrering av skruvmataren kunde man se att potatisstärkelsen skruvades fram och släpptes i klumpar. Genom att använda en noggrannare typ av frammatare som doserar sådana material jämnare kan en mer exakt dosering ske. Att öka mängden producerad pellets för varje testserie skulle gett möjlighet att nå ett resultat närmare verkligheten. I samband med detta borde fler fukprover tas under varje testkörning. Fukt är en viktig faktor då råmaterialen skall sammanbindas. De tester som utförts enligt europeisk och svensk standard kan förbättras. Typ av siktning och hantering innan tester har betydelse inför testerna och borde standardiseras. Testet för bulkdensitet borde utföras mer kontrollerat både ifråga om typ av behållare, hur noggrannt den fylls och hur exakt den släpps från en viss höjd. Bedömningen av medellängd är slumpmässig men med ett större antal pellets som mäts skulle resultatet hamna närmare det riktiga. 3.1 Förslag till vidare studier Problematiken till varför fukt försvinner mellan mixer och pressen bör utredas på Karlstads universitets pilotanläggning. Optimal fukthalt för de olika inblandningsnivåerna av våtmarksgräs bör studeras. Samband för andel våtmarksgräs som additiv och hållfasthet var svårt att urskilja i denna studie. För att lättare tyda ett samband borde våtmarkgräset testköras med större spelrum på inblandningsnivåerna. Att studera möjligheterna att motverka extraktens negativa effekter vid bindning vore ett sätt att öka våtmarksgräsets möjligheter som additiv. Studie där mindre partikelstorlek testas. Detta skulle dock innebära en ökad kostnad och en ökad risk för damning vilket bör tas hänsyn till. För vidare studier på våtmarksgräset vore önskvärt att undersöka vad användningen kan innebära ur ekonomisk synvinkel för producenten, till exempel kostnader för produktion, hantering och transport. Dessutom ekonomin för markägaren, som är en väsentlig del för att våtmarksgräset skall avsättas. Nackdelar såsom en högre askhalt kan i dagens läge hanteras i de pannor som har den tekniken, likaså hantering av evenuella emissioner som bör filtreras. En vidare utveckling av tekniken, i samband med studier på våtmarksgräs, kan vara avgörande för att våtmarksgräs skall ta plats på råvarumarknaden för pellets. 3.2 Slutsats Våtmarksgräset klarade inte kraven på pelletskvalité enligt den Europeiska standarden. Inte heller de två referensproven. En för låg fuktighetshalt vid pressning tros vara anledningen till den generellt låga kvalitén. Inget tydligt samband kunde ses på hållfasthet och andel våtmarksgräs adderat. Alla testserier med våtmarksgräset visade på lägre hållfasthet än båda referensproven. Extraktiven i våtmarksgräset antas vara orsaken till den försämrade hållfastheten. Men de är också anledningen till att den specifika elförbrukningen minskade med 14% vid 1,9% våtmarksgräs som additiv. Den smörjande effekt de har minskar friktionen i pressen.

Våtmarksgräs 1% och potatisstärkelse 1% visar jämförbara smörjande egenskaper i produktionen. Det finns alltså positiva egenskaper hos våtmarksgräset men också negativa effekter som behöver studeras ytterligare innan en slutlig bedömning om våtmarksgräset som additiv kan göras.

4 Referenser (1) från Kommissionen M. Europa 2020. En strategi för smart och hållbar tillväxt för alla. KOM (2010) 2010;2020. (2) Naturvårdsverket. Förnybar energi. 2015; Hämtad från: http://www.naturvardsverket.se/miljoarbete-isamhallet/miljoarbete-i-sverige/uppdelat-efter-omrade/energi/fornybar-energi/. [citerad 2016-02-01]. (3) Selkimäki M, Mola-Yudego B, Röser D, Prinz R, Sikanen L. Present and future trends in pellet markets, raw materials, and supply logistics in Sweden and Finland. Renewable and Sustainable Energy Reviews 2010;14(9):3068-3075. (4) Zetterberg L. Instruments for reaching climate objectives. Focusing on the time aspects of bioenergy and allocation rules in the European Union's Emission Trading System. 2011. (5) AEBIOM. European energy outlook- key 2015 findings. 2016. (6) Pöyry. Pellets -Becoming a global commodity? Global market, players and trade to 2020. 2011. (7) Martinsson L. Råvaror för framtida tillverkning av bränslepellets i Sverige. En kartläggning av tänkbara alternativa råvaror på kort och medellång sikt. Swedish, English summary 2003. (8) Svensk Energi. Svensk Kraftvärmeproduktion. 2016; Hämtad från: http://www.svenskenergi.se/elfakta/elproduktion/kraftvarme/svensk-kraftvarmeproduktion/. [citerad 2016-02-01]. (9) SIS SSI. SS-EN 14961-1, Solid Biofuels - Fuel Specifications and Classes -Part 1: General Requirements. (10) Rönnbäck M, Gustavsson L, Hermansson S, Skoglund N, Fagerström J, Boman C, et al. Förbränningskaraktärisering och förbränningsteknisk utvärdering av olika pelletsbränslen-syntes av projektet. SP Rapport 2011:40. (11) Tarasov D, Shahi C, Leitch M. Effect of additives on wood pellet physical and thermal characteristics: A review. Isrn Forestry 2013;2013. (12) Ståhl M, Berghel J, Frodeson S, Granström K, Renström R. Effects on pellet properties and energy use when starch is added in the wood-fuel pelletizing process. Energy Fuels 2012;26(3):1937-1945. (13) Nilsson D, Bernesson S. Pelletering och brikettering av jordbruksråvaror. 2008. (14) Landfors K. Energigräs -En kunskapssammanställning. 2012. (15) Energimyndigheten. Energimarknadsrapport biobräsnslen -läget på biobränslemarknaderna. 2015. (16) Höglund J. Den svenska bränslepelletsindustrin: Produktion, marknad och standardisering. Examensarbete.SLU: Uppsala 2008. (17) Xiong S, Lötjönen T, Knuuttila K. Energiproduktion från Rörflen: Handbok för El och Värmeproduktion (Energy Conversion With Reed Canary Grass: A Guide For Electricity And Heat Production). Umeå, Sweden: Swedish University of Agricultures, Unit of Biomass Technology and Chemistry 2008.