Pelletering av biomasse – forbehandling og bruk av alternative råvarer

God forståelse av pelleteringsprosessen, kunnskap om nye råmaterialer og nye metoder for kvalitetstesting er viktig når alternativ biomasse tas i bruk som fremtidens fornybare energikilde.

Pelletering av biomasse – forbehandling og bruk av alternative råvarer

Nevena Mišljenović disputerer 1. februar 2016 for graden ph.d. ved NMBU – Norges miljø- og biovitenskapelige universitet med avhandlingen «Investigation of torrefaction and addition of alternative raw materials in biomass pelletization».

Klimaendringer og begrensninger i mengden av fossilt brensel fører til stadig økende interesse for fornybare energikilder. Utstrakt bruk av trevirke til energiproduksjon gjør denne ressursen enda knappere sett i global sammenheng. Biomasse er en populær fornybar energikilde og vil komme til å spille en sentral rolle når bruken av fossilt brensel reduseres enda mer. For å kunne sikre tilstrekkelig tilgang på biomasse for fremtidige behov, er det nødvendig å se seg om etter billige alternative råmaterialer som for eksempel avfall fra jordbruk og industri. Biomasse med dårlige brenselsegenskaper kan vanligvis oppgraderes ved hjelp av pelletering og torrifisering (forkulling).

Hovedformålet med Nevena Mišljenovićs doktorgradsarbeid var å utvikle og anvende nye ukonvensjonelle metoder for produksjon og kvalitetstesting av pellets. Avhandlingen er basert på fire vitenskapelige artikler som undersøker ulike aspekter ved pelletering av biomasse: bruk av nye råvarer (vegetabilsk olje, melasse, halm), termisk forbehandling (forkulling) av trevirke og etablering av nye metoder for analyse av pellets.

Landbruks- og industriavfall som nye råmaterialer
Vegetabilske oljerester og melasse som ble tilsatt til biomasse (ved og halm) førte til at noen trinn i produksjonsprosessen ble enklere, men også til nye utfordringer. Tilsetning av vegetabilske oljer økte energiinnholdet i pelleten samtidig som det var mindre behov for energi i selve pelleteringsprosessen. Men pelletens fysiske kvalitet ble signifikant redusert, og det må forskes mer   for å finne den optimale oljemengden som ikke reduserer kvaliteten nevneverdig. Melasse viste seg å være en god sammenbinder når pelleteringen foregikk ved lave temperaturer og vil på den måten redusere energibehovet i pelleteringsprosessen

Mišljenovićs forskning viste også at trevirkets brenselsegenskaper kunne forbedres ved å kombinere forkulling og pelletering. Etter forkulling fikk trevirket et høyere energiinnhold, absorberte mindre fuktighet og var lettere å male opp. Forkulling hadde en positiv virkning på den fysiske kvaliteten til pellets av hardt trevirke, mens den fysiske kvaliteten til pellets fra løst trevirke ble redusert. Forkullet ved krever mer energi for å pelleteres en rå ved, og dette er en negativ side ved denne forbehandlingsmetoden.

Nye metoder for kvalitetstesting
Studiens viktigste del var utviklingen av metoder for å teste pelletens vannavstøtende egenskaper. En ny tilnærming basert på måling av pelletoverflatens egenskaper (kontaktvinkel og vannapsjorpsjonshastighet) ga lovende resultater og ser ut til å bli en pålitelig metode for å fastsette vannavstøtende evne.

Pelletering er en mye brukt klassisk prosess, men siden ulike varianter av råmateriale er forventet å øke i fremtiden, er stadig utvikling av pelleteringsprosessen uunngåelig for å oppnå en vellykket produksjon. En grundig forståelse av prosessen og hva materialet gjennomgår underveis, kan hindre at problemer oppstår eller finne en effektiv løsning på dem. Dette arbeidet har karakterisert råmaterialer ved bruk av ny metodologi for prosess- og pelletundersøkelse og tilført kunnskap om hvordan nye materialer kan introduseres i pelleteringsprosessen.

Annonsering av disputasen

Published 28. januar 2016 - 9:55 - Updated 23. mai 2017 - 19:15