Förbrukarperspektivet på biomassa från klena träd

Projektet ”Potentialer, värden och kostnader för samhälle och företag vid avverkning av lågvärdessträd”, som har finansierats av Energimyndigheten, har fokuserat på klena stammar med lågt värde idag. Lågvärdesträd är träd som, på grund av sin växtplats, har en faktisk eller potentiellt negativ effekt på platsens andra värden. Avverkning av lågvärdesträd kan motiveras för att gynna antingen infrastruktur eller naturvård. Områden med lågvärdesträd kan ha flera värden att hantera i framtiden, både vad gäller rekreation och naturvårdaspekter och med tanke på nya möjliga avsättningar. Inom ett delprojekt studerades förbrukarperspektivet med målet att göra en kategorisering av olika egenskaper och hur dessa är lämpliga eller olämpliga i olika tillverkningsprocesser.  

Syftet med detta arbete har varit att medvetandegöra leverantörer om möjliga uttag och avsättningar för lågvärdesträd i syfte att stimulera dessa uttag genom att ta fram grunderna till en kravspecifikation för olika användningsområden och avsättningar av lågvärdesträd.

Dagens och framtidens krav på biomassa

Såväl hållbarhetsaspekter som prestanda för olika produktionskedjor från råvara till färdig produkt är frågor som blir alltmer viktiga i analysen av framtidens användning av biomassa. Hållbarhetskriterier krävs för fortsatt utveckling av nya produkter och bör inkludera ett flertal aspekter, som till exempel effekter på biodiversitet, markanvändning, effektivare processer och socioekonomi, utöver klimataspekter. Den kan också förbättras genom åtgärder för att minska konkurrensen om mark och potentiella negativa indirekta markanvändningseffekter. Därför kan uttag av klena träd på marginalmarker och i naturvårdande syfte bidra positivt både med avseende på ökad tillgänglighet och potential samt ökad hållbarhet och naturvårdsnytta.

Olika råvaruegenskaper kan vara önskvärda för olika typer av bioraffinaderier. Industrin kan förväntas sträva efter råmaterial med ett högt värde för sin process till lägsta möjliga kostnad. Eftersom många teknologier fortfarande är i ett utvecklingsstadium finns det ingen fullständig bild av deras respektive råvarukrav i industriell tillämpning. En del av det pågående utvecklingsarbetet syftar till att anpassa processerna så att de kan acceptera ett större utbud av kvaliteter på råmaterialet. Det finns därför inga definitiva, fasta kriterier för råmaterialets kvalitet som måste uppfyllas. Snarare är det en fråga om avvägningen mellan en striktare specifikation av råvaran och en mer komplex process (Bergström & Matisons, 2014).

Biodrivmedel kan produceras genom ett stort antal olika produktionskedjor, beroende av råvaruanvändning, omvandlingsprocess och vilket biodrivmedel som produceras. När det gäller klenträden är det framför allt råvaran lignocellulosa som är intressant och processer som bygger på de kemiska egenskaperna. Produktionskedjorna kan också kategoriseras efter typ av produktionsprocess och i detta fall är det främst termokemisk omvandling såsom förgasning och pyrolys till Fischer Tropsch diesel, DME, metanol, vätgas eller metan/syntetisk naturgas (SNG), alternativt biokemisk omvandling via jäsning till metanol eller etanol.

Totalt sett är mängden möjliga varianter mycket stor och dessutom sker kontinuerlig utveckling. Råvaror baserade på olika typer av restprodukter och avfall kan vara aktuella i samtliga kedjor.

Det är också en fråga om var det är mest effektivt att utföra förbehandling och beredning av råvaran för att anpassa den till en specifik process; på tillverkningsplatsen eller längs hanteringskedjan. Denna svårighet innebär att en kostnadseffektiv leverans av en ren, homogen, väl karakteriserad råvara skulle bli en prioritering för branschen (Gunnarsson m fl, 2021). Dessutom är egenskaper som påverkar transporten, lagring och inmatning av råmaterialet viktigt i de flesta tillämpningar.

Industriella sidoströmmar och primära skogsbränslen som idag inte har någon förädlingsmöjlighet används som biobränsle. I de fall man önskar plocka ut material från sidoströmmar i den skogliga industriella värdekedjan, måste den ersättas med annan energi eller genom energieffektivisering i processerna. Om detta råmaterial i stället ska tas ut i form av primära skogsbränslen krävs tillräckligt stora volymer till ett rimligt pris. Många gånger skulle det krävas mer biomassa än den tillgängliga groten. Därför är det intressant att titta på tillgänglig mängd sly och lågvärdesträd, dess pris och hantering samt kunna beskriva den tillgängliga råvaran utifrån kraven i olika förädlingsprocesser.

Kan klena träd vara en del av lösningen?

Stamvedsflis med hög juvenilvedsandel, som är den främsta andelen vid uttag av lågvärdesträd, förutspås kunna spela en stor roll för användning i framtagandet av andra produkter och material. Det råder dock oklarhet om vilka egenskaper som efterfrågas och kan hanteras i dessa tillverkningsprocesser och vilka krav som ställ på slutprodukterna.

Utifrån en kunskapssammanställning (intervjuer och litteraturgenomgång) har nedanstående matris satts samman för att på ett överskådligt sätt visa hur klena stammar och sly skulle kunna hanteras och vara lämpliga i olika industriprocesser.

Figur 1. Sammanställning av kravspecifikation för användning av klena träd i olika industriprocesser Grönt = fungerar bra, Gult = finns en del utmaningar, Orange= inte optimalt, finns en del problem.

Dessa egenskaper skulle i så fall påverka vilka olika typer av råvara som är lämpligast och även påverka hanteringen från skörd-lagring-sönderdelning-transport-sållning i försörjningskedjorna.

Ur bilden kan vi utläsa att klena träd och sly är lämpligast till torrefiering efter nedtorkning, samt i olika kemiska eller biokemiska processer. Kan man lösa förtorkning av materialet i samband med den övriga processen är även förgasning ett alternativ.