Positiva effekter med grov flis

Det finns en rad fördelar med att sönderdela flis i en grov fraktion jämfört med fin fraktion, fördelar som uppstår både under produktion, lagring och förbränning av biobränslet. Erik Anerud på SLU förklarar vad som sker under lagring och vad det finns att vinna på att flisa i en grövre fraktion.

Erik Anerud har genomfört ett antal lagringsstudier och skrivit flera rapporter och vetenskapliga artiklar i ämnet. Just nu driver han det största lagringsprojektet som har genomförts hittills.

Erik Anerud

Det finns en rad fördelar med att sönderdela flis i en grov fraktion jämfört med fin fraktion, fördelar som
uppstår både under produktion, lagring och förbränning av biobränslet. Erik Anerud på SLU förklarar vad
som sker under lagring och vad det finns att vinna på att flisa i en grövre fraktion. Foto: Lars Eliasson

Lägre kostnad och snabbare flisning

– Det finns lagringsstudier som visar att det både kostnadsmässigt och lagringsmässigt är mer gynnsamt att sönderdela grovt. Det går åt mindre energi och sönderdelningsmomentet går snabbare samtidigt som lagringsbarheten blir bättre. Förklaringen är att andelen finfraktion minskar och finfraktionen är en viktig faktor som kan ge stora problem vid lagring, säger Erik Anerud.

Substansförluster, självantändning och hälsorisker

Problem som kan uppstå vid lagring är substansförluster, självantändning och hälsoproblem. Det är den mikrobiella tillväxten i materialet som orsakar problemen. Hur stora kostnader som kan uppstå med substansförluster beror på vilket material som sönderdelats och hur länge det lagras.

Vi har gjort en del studier som visar att det kan handla om skillnaden i substansförluster på uppåt tio procentenheter under en tremånadersperiod. Det ger en stor ekonomisk påverkan, säger Erik Anerud.

Energived

Men det finns också råvara som kan lagras utan större substansförluster.

– Nerklassad massaved är förhållandevis torr från början. Rent lagringsmässigt kommer det inte att bli så stora förluster. Huvuddelen av vinsten med att flisa energived grovt ligger i att det är billigare att sönderdela till en större fraktionsstorlek och att det går fortare, säger Erik Anerud.

Sållning minskar substansförlusten

Grot är ett sortiment som innehåller mer näring och fukt. Då kan substansförlusterna bli ett större problem.

– Ett sätt att minska risken för substansförlusten med fuktigare material är att sålla materialet och dela upp det i olika fraktioner. Genom att separera finfraktionen blir den grova fraktionen ett fantastiskt bra material dels sett till sina homogena egenskaper men framförallt ur lagringssynpunkt, säger Erik Anerud.

Nettovinst och lägre brandrisk

Den extra kostnad som uppstår vid sållning kan vändas till en nettovinst vid längre lagringstider, tack vare lägre substansförluster. Dessutom minskar risken för självantändning om finfraktionen sållas bort. Ytterligare en positiv effekt är att en grov och sållad flisfraktion kan lagras i större och högre stackar, vilket minskar behovet av lagringsyta.

Bättre förbränning

Grov och sållad flis gör det lättare att uppnå en jämnare och mer fullständig förbränning av bränslet som kan ge högre verkningsgrad och lägre emissioner.

De tio till 20 procent finfraktion som separeras kan användas som bränsle direkt eller fungera som en utmärkt beståndsdel för att tillverka en bränslemix med ett annat bränsle som är för torrt.

Ventilation och lägre fuktupptag

Det som sker i en stack med grov flis är att luften får en bättre genomströmning i materialet vilket gör att temperaturen inte stiger lika mycket som i en stack med mycket finfraktion. Ett grovt material suger inte upp fukt på samma sätt som flis med mer finfraktion. Regnvatten rinner av de större bitarna istället för att sugas upp. Finfraktionen kan svälla av vatten och bilda ett tätt lock som bidrar till att värmen hålls kvar och temperaturen stiger. Ett grövre material sväller inte och värme ventileras bort bättre. Ytterligare en fördel är att materialet inte fryser ihop till isklumpar på vintern.

Lägre askhalt och högre värmevärde

I finfraktionen finns material med högre askhalt än i den grova flisen. Därför får sållad grov flis ett högre energiinnehåll än det blandade materialet. Den ökade möjligheten till lagring som grov flis ger innebär en större möjlighet att sönderdela mer under sommartid vilket ger en lägre produktionskostnad. Dessutom är det bättre att sönderdela vår, sommar och höst eftersom materialet är torrare.

Samverkan viktig

Det blir en lång rad fördelar med grov sönderdelning och sållning. Kostnader och intäkter tillfaller olika delar i kedjan från skog till panna. Det krävs en bra samverkan mellan aktörerna för att fördela nyttorna med grov sönderdelning och sållning.

Det behövs ett helhetsgrepp. Det är uppenbart stora pengar som förstörs i onödan varje år, både kopplat till substansförluster och bränder. Om vi lägger ihop de områdena så blir det en fråga om hundratals miljoner kronor per år. Till det kan vi lägga nyttor som lägre produktionskostnader och högre värde för bränslet, säger Erik Anerud.

Världens troligen största lagringsförsök

Under våren 2021 väntas nya resultat komma fram från det största lagringsprojektet som har genomförts hittills. Fokus ligger på att öka positiva effekter med sållning och täckning av biobränslet.

Lagringstester i Älvsbyn

Lagringstester i Älvsbyn vid en terminal som drivs av Älvsbyns Energi.

Fullstora försök

– Det som är speciellt med denna studie är att vi bygger fullstora stackar hos energibolag och skogsindustri i försök som är anpassade till praktiken. Tidigare studier har utförts på bränslestackar i mindre storlek som inte representerar hur det går till i verkligheten. Detta är ett omfattande försök som genomförs i hela landet från Älvsbyn i norr till Böksholm i närheten av Växjö i söder. Antal stackar och volymer motsvarar flera års sammanlagda forskning både i Europa och USA. Vi hoppas kunna ha flera spännande resultat att lyfta fram till våren, säger Erik Anerud.

Kontroll av fukthalt

– Grunden till mycket av det som händer i stackar vid lagring är fukthalten. Genom att bättre kontrollera fukthalten kan vi påverka de processer som sker i stacken. Vi försöker vidta åtgärder som hindrar att materialet återfuktas. Vi kan inte påverka nederbörden men vi måste försöka hindra fukten från nederbörd att komma in i stacken, säger Erik Anerud.

Insamling av data

I projektet tas ett helhetsgrepp kring data från att materialet kommer in på en terminal.

– Vi har data kring hur lång tid det tar att lägga upp en stack, hur lång tid det tar att sålla den och vad alla olika moment i den extra hanteringen kostar. Vi samlar data om vad som händer i stacken, hur stackens form ändras med mera. Sedan har vi gjort modelleringar kring hur arbetet ska utföras på bästa sätt på en terminal och vad som händer i stacken under olika väderförhållanden. Om vi vet data om produkten som kommer in kan vi utifrån mätbara enkla metoder säga något om aktiviteten i stacken och vi kan bedöma hur mycket energi som finns och vilka bränsle-egenskaper materialet i stacken har, säger Erik Anerud.

Klimataspekter

I projektet analyseras också klimatdata för biobränslet.

– Vi genomför livscykelanalyser och kommer att beräkna vilken koldioxidekvivalent biobränslet har beroende på hur det har hanterats i alla steg i kedjan. Huvudmålet är att göra förbättringar och smartare lagring och hantering av bränslet. Det gäller både ekonomi, klimat och säkerhet, säger Erik Anerud.


Denna artikel publicerades först i Bioenergi nr 5-2020 som finns att läsa här.

Vi använder oss av cookies. Läs mer