Rola naturalnych żywic i ligniny w pellecie

Lignina, żywice, ekstrakty

Trzy pojęcia, które często się mylą:

• Lignina — naturalny polimer w ścianach komórkowych drewna, obecny zarówno w drewnie iglastym, jak i liściastym. Usztywnia drewno i — co ważne dla pelletu — mięknie w podwyższonej temperaturze.
• Żywice — substancje wytwarzane głównie przez drzewa iglaste (m.in. sosnę i świerk), gromadzone w przewodach żywicznych.
• Substancje ekstrakcyjne (Związki, które można wyekstrahować z drewna rozpuszczalnikiem: żywice, kwasy tłuszczowe, terpeny, garbniki i inne.)Związki, które można wyekstrahować z drewna rozpuszczalnikiem: żywice, kwasy tłuszczowe, terpeny, garbniki i inne. — szersza grupa, do której należą żywice, ale też np. garbniki występujące w dębie.

Co wiąże granulkę

Podczas granulacji mączka drzewna jest przeciskana przez otwory matrycy. Tarcie i ciśnienie podnoszą temperaturę, lignina mięknie i spaja cząstki, a po schłodzeniu granulka twardnieje. Dlatego tak ważne są kondycjonowanie (para lub woda przed prasowaniem) i chłodzenie po prasowaniu — więcej w artykule jak powstaje pellet.

Z tego wynika ważny wniosek: o wytrzymałości granulki decyduje przede wszystkim prowadzenie procesu — rozdrobnienie, wilgotność surowca przed prasowaniem, temperatura i stopień sprasowania w matrycy — a nie sam gatunek. Surowiec iglasty i liściasty wymagają innych ustawień, ale z każdego można wykonać pellet trwały lub kruchy.

Wpływ na wartość opałową

Drewno iglaste ma w stanie suchym nieco wyższą wartość opałową niż liściaste. W danych VTT dla drewna pnia: sosna zwyczajna 19,31 MJ/kg, świerk pospolity 19,05 MJ/kg, brzoza omszona ok. 18,6–18,7 MJ/kg; autorzy wiążą tę różnicę z wyższą zawartością ligniny i żywic w drewnie iglastym^[44]. Podobny kierunek pokazują wartości typowe przytaczane przez FAO (w przeliczeniu na substancję suchą bezpopiołową: drewno iglaste 19,2, liściaste 19,0 MJ/kg)^[45].

Różnica między gatunkami rzędu kilku procent w stanie suchym jest realna, ale łatwo ją „zjeść” wilgotnością: każdy punkt procentowy wody obniża wartość opałową w stanie roboczym. Dlatego porównujemy pellety po wyniku w stanie roboczym z raportu, a nie po gatunku drewna.

Dodatki zamiast ligniny?

Gdy surowiec gorzej się wiąże, producent może użyć dodatku. ENplus dopuszcza dodatki pochodzenia rolniczego lub leśnego — np. skrobię, mąkę kukurydzianą lub ziemniaczaną, olej roślinny, ligninę z procesu siarczanowego — do łącznie 2,0 % masy, z czego w produkcji najwyżej 1,8 %, a dodatki poprodukcyjne (np. oleje powlekające) najwyżej 0,2 %^[1].

Mity o żywicy