Pelletanalys

Pelletsbränsle är ett förnybart, rent förbrännande och kostnadsstabilt alternativ för uppvärmning av hem. Det är en biomassaprodukt som produceras av förnybara material (vanligtvis återvunnet träavfall). Det finns många bostäder som använder träpellets för uppvärmning, i fristående kaminer, spisinsatser, värmepannor och pannor. Pelletsbränsle för uppvärmning används också i storskaliga miljöer som skolor och fängelser. Pellets produceras i tillverkningsanläggningar och säljs hos eldstadshandlare, plantskolor, byggmaterialaffärer och foder- och trädgårdsaffärer. Kort sagt är pelletsbränsle ett sätt att omvandla miljontals ton avfall till energi genom att rädda det från att skickas till deponier.

Exempel på biomassabränslen inkluderar ved, träpellets, träflis, returpapper och många andra jordbruksprodukter och biprodukter som kan användas för energi. Den mest grundläggande principen för biomassa är att den är förnybar. Den anmärkningsvärda konsistensen och förbränningseffektiviteten hos pelletsbränsle producerar en mycket liten bråkdel av partikelutsläppen från rå biomassa. Pelletsbrännare har de lägsta partikelutsläppen av alla fastbränslebrännare. Med lämpliga hållbara skogsbruksinitiativ och jordbruksförvaltning är biomassa praktiskt taget obegränsad och relativt stabil i pris jämfört med fossila bränslen.

Många pelletstillverkare tar biprodukter som träavfall och bearbetar dem till blyertspennstora pellets som är enhetliga i storlek, form, fukthalt, densitet och energiinnehåll. Rå biomassa förbränns inte direkt eftersom fukthalten för rå biomassa ligger mellan 20 procent och 60 procent. Ändå är fukthalten i pellets betydligt lägre (4 till 8 procent vatten). Dessutom är densiteten hos pelletsbränsle betydligt högre än hos rå biomassa. Mer bränsle kan transporteras inom ett givet lastbilsområde och mer energi kan lagras på plats. Samtidigt bearbetas pellets enklare och mer förutsägbart. Deras enhetliga form och storlek möjliggör ett mindre, enklare utfodringssystem som minskar kostnaderna. Denna höga densitet och enhetliga form kan lagras i standardsilos, transporteras på järnvägsvagnar och levereras i lastbilscontainrar.

Pelletsanalys i samband med bränslen avser generellt undersökning och testning av bränslepellets, såsom de som är tillverkade av biomassa, trä eller kärnmaterial, för att bedöma deras kvalitet, sammansättning och prestandaegenskaper. Det finns två grundläggande begrepp här:

• Analys av biomassa/vedbränslepellets: Används i värmesystem, spisar eller kraftverk. Analysen inkluderar följande nyckelparametrar:
  • Fukthalt: Påverkar förbränningseffektiviteten.
  • Askhalt (för hög): Innebär mer rester och underhåll.
  • Värmevärde (energiinnehåll): Hur mycket energi pelleten frigör.
  • Skrymdensitet: Påverkar lagring och transport.
  • Hållbarhet: Hur lätt pelletsen går sönder eller producerar damm
  • Klor-/svavelhalt: För mycket kan korrodera utrustningen.

I dessa analyser används standarden ”ISO 17225-2 Fasta biobränslen - Bränsleegenskaper och klasser - Del 2: Graderade träpellets” som utgångspunkt. Denna standard beskriver bränslekvalitetsklasserna och egenskaperna hos träpellets graderade för industriellt och icke-industriellt bruk. Denna standard omfattar endast träpellets som producerats av följande råvaror:

• Skog, plantage och annat jungfruligt virke
• Biprodukter och restprodukter från träbearbetningsindustrin
• Begagnat trä som inte har behandlats kemiskt

Värmebehandlade biomassapellets (t.ex. torrifierade pellets) ingår inte i denna standards tillämpningsområde.

• Analys av kärnbränslepellets: Inom kärnenergi utvinns bränslepellets vanligtvis från urandioxid och används i bränslestavar för reaktorer. Analysen inkluderar följande nyckelparametrar:
  • Pelletdensitet och porositet: Påverkar hur mycket bränsle som får plats på en stång och hur den kommer att bete sig under tryck.
  • Kornstorlek, ytdefekter och mikrostruktur: Kornstorlek, sprickor, defekter och liknande.
  • Kemisk sammansättning och anrikning: Särskilt för anrikat uran.
  • Frigöring av fissionsgas (efter bestrålning): Testar hur gaser som xenon och krypton släpps ut under användning.
  • Värmeledningsförmåga: Påverkar hur värme överförs.

Dessa tester utförs vanligtvis i noggrant kontrollerade laboratorier efter bestrålning i heta celler med robotinstrument.

Internationella standarder som används vid pelletanalys inkluderar, men är inte begränsade till, följande:

• ISO 17225-2 Fasta biobränslen - Bränsleegenskaper och klasser - Del 2: Graderade träpellets
• ASTM C776-17 Standardspecifikation för sintrade urandioxidpellets för lättvattenreaktorer. Denna standard gäller för färdiga sintrade urandioxidpellets. Gäller urandioxidpellets innehållande uran i valfri 235U-koncentration för användning i kärnreaktorer. Denna standard erkänner förekomsten av upparbetat uran i bränslecykeln och definierar därför isotopgränser för urandioxidpellets tillverkade av urandioxid av kommersiell kvalitet. Sådan urandioxid av kommersiell kvalitet definieras så att produkten, ur bränsledesign och tillverkningssynpunkt, i huvudsak är likvärdig med den som tillverkas av obestrålat uran. Urandioxid som faller utanför dessa gränser kan inte nödvändigtvis anses vara likvärdig och kan därför behöva särskilda bestämmelser i bränsletillverkningsanläggningen eller bränslekonstruktionen.
• ASTM C759-10 Standardtestmetoder för kemisk, masspektrometrisk, spektrokemisk, nukleär och radiokemisk analys av plutoniumnitratlösningar av kärnkvalitet (Guide för inspektion av kärnbränslepellets). Denna standard beskriver kemiska, masspektrometriska, spektrokemiska, kärntekniska och radiokemiska analysmetoder för att avgöra om plutoniumnitratlösningar av kärnkvalitet uppfyller specifikationerna.
• ASTM C1674-16 Standardtestmetod för böjhållfasthet hos avancerade keramiker med konstruerad porositet (bikakeformade cellkanaler) vid omgivningstemperaturer (Mikrostrukturutvärdering för sintrade urandioxidpellets). Denna standard beskriver en testmetod för att bestämma böjhållfastheten (böjmodulen för brott) hos avancerade keramiska strukturer med tvådimensionell bikakeformad kanalarkitektur under omgivande förhållanden.

Vår organisation, som i åratal har försökt stödja företag från alla sektorer med ett brett utbud av test-, mät-, analys- och utvärderingsstudier, har en stark personalstyrka som noggrant följer utvecklingen i världen inom vetenskap och teknik och ständigt förbättrar sig. I detta sammanhang tillhandahålls även pelletsanalystjänster till företag.