Fiber- och energigrödor som råvara till produktion av dissolvingcellulosa och biprodukter

• Main Author: Prade, Thomas
• Format: Report
• Language: English; Swedish
• Published: 2012
• Subjects: Agronomy; Wood fibre and forest products; Renewable Bioenergy Research; Norra Sverige
• Online Access: https://pub.epsilon.slu.se/9274/; https://pub.epsilon.slu.se/9274/1/prade_t_121128.pdf

Denna förstudie hade till mål att identifiera ett antal grödor som kan vara intressant som råvara för produktion av specialcellulosa och bioenergi i norra Sverige. Baserat på en litteraturstudie skulle dessutom kartläggas, vilka aspekter av användandet av grödorna för nämnd ändamål som har undersökts tidigare. Baserat på potentiella avkastningsnivåer för både fiber och biomassa har fem grödor utvalts för en mer detaljerade litteraturgenomgång. Dessa grödor är rörflen, rörsvingel, ängssvingel, timotej och hampa. För varje gröda har undersökts vilka skördetidpunkter som kan bli relevanta och hur de påverkar biomassans kvalitet. En rad förbehandlingar har listats som potentiell kan bidra till en mer ekonomisk transport, förbättrad fiberutbyte och minskade problem i massaprocessen. Odling av gräsarterna rörsvingel, ängssvingel och timotej i renbestånd eller i en vallblandning med kvävefixerande baljväxter kan minska insatskostnader och därmed förbättra ekonomin. Även samodling kan tänkas ger nya möjligheter till stabila skördar, men detta bör provas i fältförsök. De fem grödorna visar avkastningsnivåer för fiber-, massa, respektive biomassa som liknar eller överstiger björk, som är den råvara som lantbruksgrödorna potentiellt kan ersätta. Det finns ingen självklar logistikkedja för skörd, transport och lagring av de fem grödorna. Denna studie har kartlagd vilka olika skörde-, transport- och lagringsmöjligheter är rimliga, men systemen behöver provas i verkligheten. Den potentiella massa- respektive fiberkvaliteten har undersökts i mycket begränsat omfattning med hjälp av ett fåtal indikatorer såsom askhalt respektive kiselhalt och fiberlängden. Resultatet visar behov för en kemikalieåtervinningsprocess som är anpassat till högre mineralhalter än i björkmassa, alternativ en eller flera förbehandlingar som kan förbättra råvarans kemiska sammansättning. Ett antal olika förbehandlingsmetoder presenteras i rapporten. Dessutom är det tydligt att andelen finfraktion från de fem grödorna kommer att bli mycket högre än vad som är typisk t.ex. för björk. Detta tyder på behov av anpassning av processen respektive behov för en eller flera förbehandlingar av fiberråvarorna. Eftersom vissa förbehandlingsmetoder tenderar till att minska problem med både höga mineralhalter och höga finfraktionsandelar bör det undersökas hur stor effekten av förbehandlingen kan vara. Bioenergiproduktion från fiberproduktionens biprodukter har undersökts och olika möjligheter till bi-produkter presenteras. Det är mestadels biomassa från potentiella fraktioneringsmoment samt etanolutvinning från tvättvattnet efter fiberkokningen som bidrar till energivinster. Eftersom erfarenheter från lantbruksgrödor i sulfitmassaprocessen är mycket begränsat, är det oklart om hur stor etanolutbytet kan vara. Det bör därför undersökas vilka sockerarter som de olika biomassafraktionerna består av.