Fukthalten i rundved – hur mycket vill vi veta?

Fukthalt som kvalitetsparameter

Fukthalten i rundved är en avgörande kvalitetsparameter som påverkar både ekonomiska och operativa aspekter inom skogs- och biobaserad industri. För energived påverkar fukthalten energiinnehållet i bränslet, vilket i sin tur påverkar dess värde och effektivitet vid förbränning. Hög fukthalt innebär att onödigt vatten transporteras från skogen och att en större del av energin går åt till att förånga vattnet i stället för att generera värme, vilket minskar bränslets effektivitet. Därför är det viktigt att ha noggrann information om fukthalten för att säkerställa rätt betalning, optimera logistik och i ett senare skede optimera förbränningen. För massaved är fukthalten och färskheten också en viktig parameter då den har stor inverkan på massaprocessen. Både ekonomin och kvaliteten på processen kan förbättras av en korrekt och snabb fukthaltsinformation. 

Svagheter hos traditionella metoder för fukthaltsmätning

På energisidan har fukthalten traditionellt mätts genom ugnsvägning. Metoden innebär att stickprover tas från ett flisat biobränsle, vägs, torkas i en ugn i 24 timmar och vägs igen. Skillnaden i vikt före och efter torkning används för att beräkna fukthalten. Processen är noggrann men tidskrävande vilket omöjliggör ett snabbt beslutsfattande. Dessutom krävs en del manuellt arbete. Den stora utmaningen är dock att få representativa prover, särskilt om trädbränslet är heterogent. NIR (Near-Infrared) spektroskopi används också. Metoden analyserar hur ljus absorberas och reflekteras. Vattenmolekyler har specifika absorptionsband i NIR-spektrumet, vilket gör det möjligt att kvantifiera fukthalten. Metoden är snabb vilket gör den idealisk för kontinuerlig övervakning och kvalitetskontroll. En svaghet är dock att den bara mäter på ytan vilket kan vara ett problem för heterogena material.

Mikrovågor: Framtidens innovativa mätmetod

Mikrovågsbaserad fukthaltsmätning är en ny innovativ metod för att mäta fukthalt. Den har tidigare visat sig fungera bra för flisat material, och testas nu för rundvirke. Metoden använder bredbandiga mikrovågsantenner som placeras på båda sidor av ett rundvirkeslass eller trave. Mikrovågor sänds genom traven från en sändare till en mottagare, och dessa mikrovågor interagerar med vattnet i träet vilket påverkar signalens styrka och hastighet. Genom att analysera förändringarna i mikrovågssignalen kan fukthalten bestämmas. Denna metod har potential att erbjuda snabb och noggrann mätning av fukthalten i realtid. Dessutom mäts en större del av materialet jämfört med stickprovsbaserade metoder. 

Intervjuer med kunder och leverantörer ger perspektiv

För att beskriva värdet av snabbare och bättre fukthaltsinformation av rundved användes semi-strukturerade intervjuer med både kundsidan (massabruk) och leveranssidan (skogsbolag). Syftet med intervjuerna, som ligger till grund för systemanalysen, var att sätta tekniken och lösningen i ett sammanhang för att se vad den skulle kunna innebära på både kort och lång sikt utifrån de olika perspektiven.

Informationens värde

Information som erhålls genom mikrovågsbaserad fukthaltsmätning skapar flera värden, dessutom för några olika aktörer. Det mest uppenbara är att det för råvaruanvändaren ger en möjlighet till processoptimering och kvalitetskontroll. Det gäller oavsett om materialet ska användas till energi eller massa. För energi kan processen optimeras och effektiviteten ökas och utsläpp minskas. För massatillämpningen är fukthaltsinformation viktig då doseringen av kemikalier är en kritisk faktor som påverkar processkvalitet och ekonomi. 

Den ekonomiska transaktionen mellan leverantör och köpare skulle också kunna göras mer transparent om fukthaltsinformationen hade funnits vid leverans. Det blir tydligare vad som handlas och affärer baserat på ton torrvikt skulle vara möjliga. Ton torrvikt är ett robust mått som inte är så volatilt.

För leveranssidan skulle snabb fukthaltsinformation på hela rundvedslass innebära en möjlighet till återkoppling bakåt i kedjan och en potential att använda informationen för att styra kommande leveranser. Det skulle kunna bana väg för en förbättrad logistik och en optimerad transport och lagring, vilket minskar kostnader och ökar effektiviteten. 

En fördel är att tekniken kan skapa många olika värden hos olika aktörer. Det innebär å andra sidan att det inte är självklart vem som ska driva implementering, vilket kan skapa en bromsande osäkerhet. Leveranssidan tycker till exempel att kundsidan ska vara drivande. 

Framtidsvision för en uppkopplad skoglig värdekedja

Mikrovågsbaserad fukthaltsmätning öppnar upp flera möjligheter för framtiden. Den kan integreras i befintliga logistiksystem, vilket möjliggör automatiserad och kontinuerlig mätning av fukthalten i hela tillförselkedjan. Detta kan leda till förbättrad spårbarhet och transparens, vilket är viktigt för att säkerställa hållbarhet och kvalitet i skogsindustrin. 

Dessutom kan metoden användas för att utveckla nya affärsmodeller, såsom betalning baserad på egenskaper och fukthalt istället för vikt och volym, vilket kan leda till rättvisare och mer lönsamma affärer för både köpare och säljare. Industrilandskapet är i förändring och framtidens biobaserade industrier ökar just nu fokuset mot att maximera förädlingsvärdet genom att jobba med skräddarsydda lösningar och integrera information genom hela kedjan.

Utmaningar för teknikintegrering hos slutanvändaren

En utmaning för fukthaltsmätning av rundvirke vid leverans är att den skapade informationen riskerar att tappas eller raderas innan den kan addera värde hos slutanvändaren. För ett massabruk är flis in i processen det viktiga steget, men det är lång väg dit från massavedsleveransen. Massaveden kan lagras, vattnas, blandas med mera, innan den matas in i processen. Att föra med information genom de interna stegen är utmanande. Här ter sig mätning direkt på flis in i processen mer rationellt ur ett processoptimeringsperspektiv. Detsamma gäller för energived där den kan lagras lång tid innan den flisas och användas. 

Det finns andra metoder för att skatta fukthalten i rundved. En metod är att använda skördardata, som kan innehålla information om trädens tillväxtförhållanden, tidpunkt för avverkning och väderförhållanden vid avverkningstillfället. Denna information kan användas för att uppskatta fukthalten genom att kombinera den med modeller som tar hänsyn till dessa faktorer. Vidare kan man tänka sig att volym- och viktmätning kombineras med densitetsprediktioner för att skatta fukthalt vid leverans.

Fukthaltsmätning med mikrovågsteknik och vägen mot mer transparenta affärer

Sammanfattningsvis är fukthalten en viktig kvalitetsparameter inom skogsbaserad industri som påverkar både ekonomiska, logistiska och operativa aspekter. Traditionella metoder för att mäta fukthalt via torkning och vägning är noggranna men tidskrävande och ineffektiva; det är framför allt utmanande att ta representativa stickprov. Mikrovågsbaserad fukthaltsmätning erbjuder en snabb och potentiellt noggrann metod för att mäta fukthalten i realtid, vilket skapar flera värden och öppnar upp nya möjligheter för framtiden. Mer transparenta affärer och effektivare logistik och styrning är de tydligaste fördelarna som pekas ut. Intern processoptimering baserat på det levererade rundvirkets fukthalt i är dock mer utmanande då informationen vid leverans riskerar att tappas internt fram till användning i processen.