Epsilon Open Archive

Det övergripande målet med arbetet har varit att utvärdera möjligheten till kostnadseffektiv odling av contortatall (Pinus contorta) på ett sätt som skulle möjliggöra ett tidigt biomassuttag till bioraffinaderier. Kommersiellt sådda contortabestånd visade sig producera 200 m3 stamved per hektar, eller ca 100 ton biomassa (torrsubstans) inom 30 år trots att en eller två röjningar genomförts. Högre stamantal (≥3000 st/ha) gav ännu mera biomassa (ca 300 m3/ha) med endast en smärre reduktion i stamdiameter (Studie I). Effekterna av olika skogsskötselregimer analyserades i ett fältexperiment i ett 20-årigt sått contortabestånd. En regim för hög biomassaproduktion (ingen röjning) producerade 144% mer biomassa och 134% mer stamvolym än en konventionell regim (2200 st/ha). Diametern för de 1000 största träden per hektar skiljde sig inte åt mellan skötselregimerna. En regim med 4500 st/ha visade lovande resultat vad gäller både biomassa- och timmerproduktion. Tidig hög produktion av biomassa verkar vara förenlig med en senare omställning till produktion av massaved och timmer (II). För att undersöka potentialen att använda biomassa från tall i bioraffinaderier för att t.ex. producera fordonsbränslen, analyserades det kemiska innehållet i vedprover från både tall och contorta. 21 fettsyror och 10 hartssyror detekterades. Kärnveden innehöll upp till fem gånger mer extraktivämnen än splintveden. Uppskattningsvis 150 kg fettsyror och 1 ton hartssyror kan utvinnas per hektar från ett äldre borealt contortabestånd (III). I den fjärde studien identifierades kemiska föreningar i alla trädfraktioner ovan jord (stamved, bark, grenar, barr och kottar) från direktsådd contortatall. Barken visade sig innehålla högst halter extraktivämnen (16% av torrvikten) medan stamveden gav de lägsta halterna (1%). Barrens kemiska innehåll skiljde sig starkt från de andra fraktionerna, då de var särskilt rika på vaxestrar och fettsyraalkoholer. Utifrån dessa data borde det vara möjligt att utvinna 2-3 ton extraktivämnen per hektar från täta 30-åriga contortabestånd (IV). Slutligen utfördes en enkät för att bedöma den kommersiella potentialen för olika skogsbaserade bioraffinaderiprodukter. 95% av de tillfrågade i undersökningen tror att värdet på skogsbiomassa kommer att öka de kommande 10 åren, mestadels som ersättare av oljebaserade produkter. Viktiga produktgrupper inkluderar fordonsbränslen, specialcellulosa, plaster och andra biomaterial, fasta biobränslen samt specialkemikalier. Elpriset kan komma att spela en viktig roll för den framtida användningen av biomassa.

Slutsatsen av avhandlingsarbetet är att det finns en stor outnyttjad potential att odla contortatall i täta sådda bestånd i kortare rotationsperioder, för att kostnadseffektivt producera stora mängder biomassa med lämpliga kemiska egenskaper till bioraffinaderier.