Raffinerade produkter från frösådd contorta

Täta, frösådda skogar med contorta-tall kan bli ett vanligare inslag i framtidens skogsbruk, om alltmer oljebaserade produkter istället ska tillverkas av skogsråvara. Dessa skogar ska på kort tid producera stora mängder biomassa med lämpliga kemiska egenskaper till bioraffinaderier. Hur skogarna ska anläggas och skötas, och vad som kan utvinnas ur ved, bark, grenar barr och kottar, beskrivs i en avhandling av Ingegerd Backlund från SLU.

Dagens samhälle är starkt beroende av oljebaserade produkter såsom bensin, oljor, plaster och kemikalier. Många av dessa produkter kan i stället tillverkas av förnybara råvaror från bioraffinaderier. I sådana anläggningar kan t.ex. skogsråvaror konverteras till en rad olika produkter utöver massa och papper.

Ingegerd Backlund har i sitt doktorsarbete vid SLU utvärderat möjligheten att odla contortatall1 på ett sätt som möjliggör ett tidigt biomassuttag till bioraffinaderier, och till låg kostnad. En fördel med contortatall är att den lämpar sig för direktsådd – den växer snabbt även i unga år och ger täta stabila bestånd till en låg kostnad jämfört med plantering.

Tätare bestånd gav inte klena träd
En undersökning av kommersiellt sådda contortabestånd visade att de redan efter 30 år hade producerat 200 m3 stamved per hektar, eller ca 100 ton biomassa (torrvikt), trots att röjningar genomförts. I områden med högre stamantal, över 3 000 stammar per hektar, fanns det ca 300 m3 stamved per hektar, utan att trädens diameter hade påverkats nämnvärt jämfört med de glesare bestånden. En produktion på 200–300 m3 per hektar efter 30 år kan betecknas som mycket hög, efter en tredjedel av den normala slutavverkningstiden för tall.

– Ca 4 000 träd per hektar kan vara lämpligt i etableringsfasen, om man vill ha både en tidig biomassagallring och senare produktion av massa och timmer, säger Ingegerd Backlund.
Kemiska råvaror ur bark och barr

En undersökning av vad som kan utvinnas ur olika delar av trädet i ett bioraffinaderi visade att bark och barr är särskilt värdefulla fraktioner. Bark innehåller upp till 20 procent extraktivämnen. Barr har en avvikande kemisk sammansättning och lämpar sig särskilt för utvinning av vaxer samt fettsyraalkoholer, s.k. policosanoler, vilka t.ex. kan användas för lindring av hjärt- och kärlsjukdomar. Ur stamveden kan fetter till biodieselproduktion utvinnas. Till och med kottar kan ha ett värde, för utvinning av aromatiska ämnen till bland annat kosmetikaindustrin. Efter extraktion kan biomassan brännas i kraftvärmeverk.

Om man använder hela trädet kan totalt 2–3 ton råextraktivämnen, inklusive fetter, hartser, vaxer, aromatiska ämnen m.m, utvinnas per hektar redan ur ett 30-årigt contortabestånd om man använder hela trädet.

Branschen ser stor ekonomisk potential
Enligt en enkätstudie som ingår i avhandlingen har skogs- och bioraffinaderibranschen en mycket stark tro på att värdet på skogsbiomassa kommer att öka under de kommande tio åren. Framförallt tror man på skogsråvara som ersättning för oljebaserade produkter. Fordonsbränslen såsom biodiesel samt fasta biobränslen bedöms ha en stor potential, men även textilier och finkemikalier. Elpriset kommer troligen att spela en viktig roll för den framtida användningen av skogsbiomassa.

– Om elpriserna stiger kommer förmodligen en ökande andel av biomassan att gå direkt till kraftvärmeproduktion i stället för att raffineras, säger Ingegerd Backlund.

1) Contortatall är Sveriges tredje vanligaste barrträd med 600 000 hektar, motsvarande 2 procent av Sveriges totala skogsareal eller 30 miljoner skogskubikmeter. Contortaarealerna består både av gallringsmogen skog planterad främst på 1970- och 1980-talen, men också av unga bestånd främst föryngrade med direktsådd.

FAKTA
Fil mag & Pol kand Ingegerd Backlund, institutionen för skogliga biomaterial och teknologi, försvarar sin doktorsavhandling Cost-effective cultivation of lodgepole pine for biorefinery applications vid SLU i Umeå.
Fredagen den 22 november 2013. Opponent: Dr Duncan Macquarrie, Chemistry Department, Green Chemistry Centre of Excellence, University of York, Storbritannien.
Ingegerd är bördig från Frösön och bor i Hallom, Oviken, Jämtland.

Mer information: http://www.slu.se/sbt
Länk till avhandlingen (pdf) http://pub.epsilon.slu.se/10871/