Røntgenmåling av biobrensel på Bergene Holm avd. Brandval.
AutoMoistData
FoU-prosjektet Røntgenteknologi for smartere prosesskontroll på sagbruk (AutoMoistData) er et innovasjonsprosjekt for næringslivet med Bergene Holm AS avd. Brandval som prosjekteier.
Prosjektet er finansiert gjennom Regionale Forskningsfond Innlandet og egeninnsats fra industrien. Hovedmålet med prosjektet er å utvikle, demonstrere og implementere et automatisert røntgenbasert system som gir nøyaktige sanntids kvalitetsmålinger av treprodukter, bark og barkblandinger.
Datainnsamlingen fra røntgenmålingene vil benyttes til å optimalisere prosesstyringen og produksjonen av treproduktene og biproduktene. Gjennom i overkant av to år har testing og utvikling pågått med et røntgenapparat levert av svenske Mantex AB. Ønsket fra industrien er å få til raske og nøyaktige fuktighetsmålinger på biobrenselet som benyttes i forbrenningsprosessen, slik at man kan regulere innblanding av tørrere brensel mer effektivt for en mer optimal utnyttelse og varmeleveranse til tørkene.
De fleste har hørt om røntgen gjennom at man tar røntgenbilder hos lege eller tannlege. Prinsippet er at man har høyfrekvent stråling som absorberes ulikt i ulike materialer. Man sier at hvert materiale har sin røntgensignatur. Atomer med høyt atomnummer absorberer mer stråling enn atomer med lavt atomnummer. Sagt på en annen måte vil materialer med høy densitet absorbere mer stråling enn materialer med lavere densitet. Det er derfor vi lett kan se skjelettet på et røntgenbilde. Det har høy densitet, mens muskler og vev rundt har lavere densitet.
På samme måte benyttes dette prinsippet i FoU-prosjektet, da man ønsker å måle fuktigheten i biobrenselet ved å finne henholdsvis absorpsjon av stråler i oksygenatomer og karbonatomer. Dette gjøres ved å sende inn røntgenstråler på to ulike energinivåer, for på den måten å finne ut hva som er oksygen og hva som er karbon. Deretter analyseres hvor mye av oksygenet som tilhører selve biobrenselet og hvor mye som er bundet i vannet som H2O.
Fordelen med denne typen fuktighetsmåling er at resultatene oppnås svært raskt. Målingene foregår ved å fylle en boks med et biobrenselsortiment, sette det inn i røntgenapparatet og trykke på en knapp. Etter ca. 1 minutt er analysen ferdig, med målt fuktighet, brennverdi og askeinnhold i brenselet.
Den største utfordringen med målingene er imidlertid at det er relativt store densitetsforskjeller innad i hvert biobrenselsortiment, noe som kompliserer utviklingen av dataalgoritmene som benyttes i analysen av materialene. Foreløpige resultater har vist at røntgenapparatet underestimerer fuktighetsmålingene med ca. 4 % fuktighet i gjennomsnitt.
Dersom man lykkes i utviklingen av denne målemetoden, er tanken at man installerer røntgenmåling inline over transportbåndet som mater biobrenselblandingen inn i forbrenningskammeret. På den måten vil man til enhver tid vite fuktighets- og energiinnholdet i brenselet, og kan dermed styre forbrenningsprosessen og blandingsforhold etter hva målingene viser.
Publisert 11. juni 2020.