Change search
ReferencesLink to record
Permanent link

Direct link
Gräs från våtmark som additiv i bränslepellets: Effekter på pelletskvalitet och energiförbrukning
Karlstad University, Faculty of Health, Science and Technology (starting 2013).
2016 (Swedish)Independent thesis Basic level (degree of Bachelor), 10 credits / 15 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

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.

Abstract [sv]

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.

Place, publisher, year, edition, pages
2016. , 21 p.
Keyword [en]
mechanical durability, energy consumption, extracts
Keyword [sv]
hållfasthet, specifik elförbrukning, extraktiv
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kau:diva-47122OAI: oai:DiVA.org:kau-47122DiVA: diva2:1044806
Educational program
Engineering: Energy and Environmental Engineering (300 ECTS credits)
Supervisors
Examiners
Available from: 2016-11-08 Created: 2016-11-07 Last updated: 2016-11-08Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(2576 kB)4 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 2576 kBChecksum SHA-512
20a705dbb44336175ac6c45ffa12b0bc59ff289625b9203e4500fd97bea952799144aa29bc935a6de3cc266544b6b65797780e71134e3ae5fa028ecf8cd40f5e
Type fulltextMimetype application/pdf
Arkivfil(1809 kB)3 downloads
File information
File name FULLTEXT02.pdfFile size 1809 kBChecksum SHA-512
54e0f1d4c2e1b298a5cc62c20971c934a1809b531eb6f870fe3490840d02d9c313b066c3f83693274bdd88039a7c4e29957d17c2e041426c7dbfe4d21d884d5d
Type fulltextMimetype application/pdf

Search in DiVA

By author/editor
Henriksson, Lisa
By organisation
Faculty of Health, Science and Technology (starting 2013)
Engineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 7 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

Total: 10 hits
ReferencesLink to record
Permanent link

Direct link