Förädling Bränslekvalitet Åkerbränslen - Energimyndigheten

En framtida utvidgad råvarubas för pelletering, dvs inblandning av energived,
grot, stubbar, strå och torv samt lantbrukets rest- och biprodukter, ger en mer
komplex råvara som ställer andra krav vid pelleteringen och har besvärligare
askkemi. Detta leder till ökade krav på karaktärisering och kontroll både vid
produktion och vid förbränning. Den framtida forskningen bör innehålla
inblandning on-line av tillsatsämnen och additiv utifrån friktions- respektive
askmodeller med målet att nå hög kvalitetsklass trots ändrad råvarumix.
Bränslekvalitén bör även anpassas för olika ändamål och marknadssegment.
Nya och innovativa metoder att förbehandla biomassa bör tas fram i syfte att
optimera biomaterialens kvalitet för pelletproduktion samt för olika
omvandlingsprocesser. Sådana kan vara mild pyrolys i form av torrefiering
eftersom bl.a. problematiska extraktivämnen då elimineras.
Röntgenspektroskopi och nära-infraröd spektroskopi (NIR) som metoder att
on-line bestämma askelement och -halter bedöms ge helt nya möjligheter att
prediktera askors egenskaper. En dryg Mkr utgår till ett nystartat doktorandprojekt
med syfte att vidareutveckla röntgenfluorescens som ett redskap för
realtidskaraktärisering av råvara vid produktion av pellets, eller vid processtyrning
vid förbränningsanläggningar. Metoden bedöms ha stor användningspotential,
speciellt i kombination med NIR-teknik. Båda metoderna kan användas för att
mixa bränslen och eventuella additiv på lämpligt sätt och/eller för att styra den
termiska omvandlingen mot högre verkningsgrader och minskade partikelutsläpp.
Att använda röntgenspektroskopi inom bioenergiområdet är relativt nytt och
förväntas generera både innovationer och nya användningsområden. Dock krävs
fortsatt grundläggande FoU-arbete för att exempelvis ta fram överflyttningsbara
kalibreringsmodeller för olika biobränslen och kvalitetsparametrar.
Inom Värmeforsks Fukthaltsmätningsprogram har metoder för automatisk
bestämning av fukthalten i biobränslen studerats. Syftet har varit att utveckla
alternativa metoder till den nu använda manuella metoden där uttagna prov torkas
och viktförlusten bestäms. Denna metod har begränsningar i fråga om
representativitet, kräver relativt stor manuell arbetsinsats och ger svar först efter
upp till 24 timmar. En metod som är avsevärt bättre i dessa avseenden har stor
potential för att användas både för prisavräkning av bränsleleveranser och som
insignal till regleralgoritmer för pannans drift. I första hand har NIR-teknik för
dessa tillämpningar studerats med gott resultat, men även RF-teknik (RF =
Radiofrekvens). En prototyp för NIR-mätning i bränsleleveranser har utvecklats
och utvärderats i praktisk drift. Metoden bygger på att en mätsond, monterad på
en kranarm sticks ned i bränslet, varefter NIR-absorptionen i bränslet bestäms.
Metoden kräver en del kalibreringsarbete för att täcka in olika bränsletyper och
fukthalter, och kalibreringen är i huvudsak knuten till det aktuella mätsystemet.
Under dessa förutsättningar visar sig NIR-metodens osäkerhet vara klart mindre
än referensmetodens; mindre än två procentenheter jämfört med fyra till fem
procentenheter. En specifikation för NIR-metoden som underlag för prisavräkning
har utarbetats, och metoden väntas inom kort officiellt godkännas av den
dominerande aktören på marknaden (VMF). NIR-mätning av fukthalten i direkt
ingående bränsle till pannan för användning som insignal till regleringen har
också studerats i två anläggningar. Goda resultat har uppnåtts även här, främst
5