Fukthalt med hjälp av väderdata

Artikeln är en del av rapporten "Skogens energi – en källa till hållbar framtid" som finns att läsa i sin helhet online eller köpa under "Produkter och evenemang".

Värmeverken vill ha kontroll på skogsbränslets fukthalt för att kunna optimera förbränningen. Men fukthalterna varierar mycket och är svåra att bedöma med tillräcklig noggrannhet, ofta får man inte svaret förrän efter förbränningen. Ett alternativ som kan underlätta leverans- och produktionsplanering är att skatta fukthalten med hjälp av väderdata för den tid groten lagrats på hygge eller i välta. Därför behövs ett prognosverktyg för skattning av fukthalter hos lagrad grot som stöd för ökad leveranskvalitet till olika bränslekunder.

Skogforsk genomförde därför i samarbete med Stora Enso Bioenergi och SLU ett försök med kontinuerlig vägning av lagrad grot i kombination med insamling av väderdata.

I maj 2012 lade vi upp grot från ett grandominerat slutavverkningsbestånd i Norduppland på plattformar som ställdes på elektroniska vågar. Grotens sammansättning beskrevs utifrån skördarens produktionsfiler. Grön grot lades dels upp på två mindre plattformar, som skulle efterlikna grothögar ute på hygget, dels på en större plattform, som skulle efterlikna en välta vid avlägg. I slutet av augusti kompletterades försöket med ytterligare en välta med sommarlagrad, "brun" grot som skotades in från andra grothögar på hygget. Vältorna täcktes med bred täckpapp direkt efter lastningen.

Totalvikten för respektive plattform registrerades två gånger per timme. Med hjälp av beräknad och stickprovs-kontrollerad fukthalt i utgångsläget samt totalvikt kunde tork- och återfuktningsförlopp beräknas, liksom snömängden under vinterperioden.

För att koppla de löpande viktförändringarna till väderleken satte vi intill plattformarna upp en enkel väderstation som registrerade temperatur, nederbörd (regn och snö), relativ luftfuktighet, solstrålning och vind.

Den löpande vägningen av grotvältorna och grothögarna visade stora förändringar i bruttovikterna och förändringarna kunde i hög grad förklaras med vädervariabler. I samband med regn tog grothögarna upp väsentligt mer vatten än de täckta vältorna. Fukthalten ökade med som mest upp till nära 20 procentenheter, mot fem för vältorna. Skillnaden kan dels förklaras med täckpappen, dels med att grothögarna har en betydligt större regnexponerad yta i förhållande till volymen jämfört med vältorna. Snö gav en maximal viktökning på 75 procent för vältorna och 180 procent för grothögarna.

Viktförändringarna för de två grotvältorna var likartade, men särskilt den gröna vältan hade mot slutet av sommaren minskat så mycket i vikt att vi misstänkte att en del av viktminskningen kunde bero på substansförluster. Vid visuell och luktkontroll av den gröna grotvältan vid några tillfällen under sommaren 2012 och vid brytningen av vältorna i maj 2013 hittade vi dock inga synliga tecken på mikrobiell tillväxt. Vår löpande mätning av temperatur och luftfuktighet inne i vältorna visade inte heller några tecken på värmeutveckling jämfört med omgivande luft.

Vid flisningen av vältorna i slutet av maj 2013 togs ett stort antal stickprov för att fastställa provernas fukthalt. Både den gröna och den bruna grotvältan hade då i medeltal 16,5 procents fukthalt med en standardavvikelse inom vältorna på endast 1,2 respektive 1,4 procentenheter. Slutsatsen är att substansförlusterna inte varit onormala och på samma nivå för både grön och brun grot. Fukthalterna i de små grothögarna var då betydligt högre, nära 40 procent och med en standardavvikelse mellan prover inom hög på 5 procentenheter.

Utifrån insamlade data utvecklades funktioner som beskriver grotens fukthalt med väderdata. Tanken är att funktionerna, efter validering, ska kunna byggas in i ett planeringsverktyg där användaren, utifrån löpande väderdata från t.ex. SMHI, kan göra prognoser för fukthalten i det oskotade hyggeslagret och det framskotade väglagret dag för dag. Man kan även prognostisera den kommande fukthalten med hjälp av väderprognoser eller väderscenarier. Sådan information kan användas för att styra rätt leverans till rätt kund och beskriva de förväntade fukthalterna i ett flöde.

Snön är ett problem. Kan man utveckla en metodik för att undvika att få med snö vid sönderdelningen kommer fukthalten i groten att bli avsevärt lägre. Vid finska VTT har man provat roterande borstar monterade på kran för att få bort snö, vilket gav god effekt.

Liknande försöksupplägg, med olika former av grot och lagring, har gjorts inom ramen för EU-projektet INFRES, där vi samarbetat med forskare från Finland och Österrike.

Att arbeta vidare med

För att få en bättre kontroll, styrning och återkoppling måste prognosinstrument och modeller för t.ex. fukthalt utvecklas och valideras. Underlag kan hämtas från mätningar eller erfarenhetstal i flödeskedjan och/eller meteorologiska och geografiska data från praktiska försök eller dokumenterad erfarenhet.