Kjemiske undersøkelser av dampforbehandling av trevirke for maksimal produksjon av biobaserte kjemikalier og substrat til fiskefor

Wood pellets is an attractive renewable alternative to fossil fuels. Substituting coal or oil with wood pellets will give a big reduction in problematical environmental emissions as long as the pellets are produced from sustainably grown forestry feedstocks, as is the case in Norway. The PhD project is part of the development of a biorefinery based on forestry feedstocks where steam explosion (STEX) of the biomass is an important step in the production of water-resistant brown pellets with a high heating value ? the Arbacore pellets. The steam-based pre-treatment results in large volumes of condensed water that also contains organic compounds and dissolved sugars generated by the heat treatment of the wood. These components will be recovered as a part of the biorefining and will provide additional value from the feedstocks. The PhD project will focus on optimisation of the STEX process conditions to provide the optimal composition and maximum yields of biobased chemical products without reducing the quality of the pellets. This will improve the economic results of the biorefinery and reduce the need for effluent cleaning to a minimum.

-

Arbaflame har utviklet teknologi for å produsere en særdeles god trepelletskvalitet kalt Arbacore pellets, basert på dampforbehandlingsteknologi. Arbacore trepellets er kjennetegnet ved høy energitetthet og svært gode mekaniske styrkeegenskaper hvilket gjør Arbacore pellet til et foretrukket produkt for energiprodusenter som ønsker å redusere karbonavtrykket. Gjennom ArbaFeed-prosjektet skal Arbaflame utvikle en ny kostnadseffektiv teknologi for produksjon av Arbacore pellets hvor man samtidig produserer furfural og fôrprotein som tilleggprodukter fra sagbruksflis og lignocellulose resråstoff. Hovedfokus i PhD-prosjektet er å utvikle en kjemisk forståelse av prosessene som skjer i trevirke under betingelsene for dampeksplosjon, og å bruke denne forståelsen til å optimere utbytte av biprodukter med høy verdi og sukker til fermentering til en-celle proteiner. Siden mange av de ønskede produktene vil reagere videre til uønsket pseudo-lignin ved for høye temperaturer/tid kombinasjoner, kreves omhyggelig eksperimentelt arbeid for å finne betingelser som gir maksimalt utbytte av biobaserte kjemikalier uten å redusere kvaliteten på pellets som hovedprodukt. I tillegg må vi utvikle og teste gjenvinnsgmetoder for komponenter løst i vann som presses ut fra den dampeksploderte massen. Et vellykket prosjekt vil gi økt verdiskaping for Arbaflame som leverandør av trepellets og samtidig muliggjøre kostnadseffektiv produksjon av bærekraftig fôrprotein til fiskeoppdrett som er sterkt etterspurt i norsk oppdrettsnæring. For å kunne implementere innovasjonene, vil det kreves omfattende forskning og teknologiutvikling. Dette næringsPhD- prosjektet er knyttet opp mot ArbaFeed prosjektet (309674), og kandidaten vil tilegne seg spisskompetanse på produksjonsprosessen for utvinning av for proteiner og biobaserte kjemikalier gjennom prosjektperioden. PhD-prosjektet utføres i samarbeid med ArbaFeed-prosjektet, men har et selvstendig fokus på kjemisk problemstillinger.