The density of selected black locust wood assortments as a renewable energy source

Przedstawiono analizę gęstości świeżej i suchej masy drewna pni w korze i gałęzi w korze oraz gęstości suchej masy drewna pni bez kory i kory robinii akacjowej z uwzględnieniem ich klas grubości. Wykazano zróżnicowanie i zależność badanych parametrów od sortymentu i grubości drewna - położenia drewna w strukturze drzewa. Wyniki badań porównano także z podawanymi w literaturze danymi dotyczącymi gęstości surowca drzewnego wierzby. Gęstość suchego drewna robinii akacjowej była większa od gęstości suchego drewna wierzby o około 60%, z czego wynika, że z 1 m3 drewna robiniowego można otrzymać o 50% więcej energii niż z 1 m3 drewna wierzby.The black locust (Robinia pseudoacacia) wood raw material was analyzed as a potential renewable energy source. Densities of the fresh and dry matter of trunk and branch wood (both in bark) as well as dry matter density of decorticated trunk wood and trunk bark, were determined, considering their thickness classes. Wide differentiation and dependence of the tested parameters on wood assortment, thickness and location of wood in the tree structure, were observed. The results were also compared with data quoted in the literature concerning density of the willow wood raw material. Dry wood density of the black locust was by about 60% higher than the density of dry willow wood. Thus, the amount of energy supplied per 1 m3 for black locust is by about 50% higher than for the willow wood

Skład chemiczny i wybrane właściwości energetyczne kory robinii akacjowej (Robinia pseudoacacia L.)

The objective of the paper was to assess the usefulness of bark of black locust trunks as an energy source based on chemical and energy properties. Material for research was collected from five forest stands of black locust (Robinia pseudoacacia L.). After determination of the bark mass, its participation in the mass of trees, the content of moisture in bark, density, calorific value, ash, content of C, H, N, S, K and P were established. In comparison to wood, bark has worse chemical properties on account of a high content of sulphur and nitrogen. In the conditions of research, black locust bark had an average density of approx. 400 kg·m-3 which is comparable to the willow and poplar wood. Average calorific value of black locust bark was by 10% higher than the average value of this parameter for bark wood.Celem pracy była ocena, na podstawie cech chemicznych i energetycznych, przydatności kory z pni robinii akacjowej do wykorzystania jako źródła energii. Materiał do badań pobrano w pięciu drzewostanach robinii akacjowej (Robinia pseudoacacia L.). Po określeniu masy kory, jej udziału w masie drzew, określono zawartość wilgoci w korze, gęstość, wartość opałową, popiół, zawartość C, H, N, S, K i P. W porównaniu z drewnem kora posiada gorsze właściwości chemiczne ze względu na znaczną zawartość siarki i azotu. W warunkach badań kora pni robinii akacjowej średnio posiadała gęstość około 400 kg·m-3, która jest porównywalna z drewnem wierzbowym i topolowym. Średnia wartość opałowa kory robinii akacjowej była o 10% większa niż wartość średnia tego parametru dla drewna pni

Economic and energy value of black locust

W pracy przedstawiono ocenę ekonomiczno-energetyczną wykorzystania dendromasy robinii akacjowej na cele opałowe w odniesieniu do drewna dębu, grabu, buku, brzozy, topoli i wierzby, jako konkurencyjnych gatunków drewna na rynku biomasy. Wykazano, że średnia cena drewna robiniowego w rozpatrywanych nadleśnictwach jest porównywalna z gatunkami drzew o twardym drewnie i o ponad 40 zł·m-3 większa niż drewna topoli i wierzby. Oceniono, że w warunkach badań jednostkowa cena energii, zawarta w drewnie robinii akacjowej, jest nieznacznie mniejsza niż drewna wierzby oraz o około 5-20% mniejsza od pozostałych gatunków drewna. Pozwala to wysnuć wniosek, że – wśród rozpatrywanych gatunków drewna – drewno robinii akacjowej wytwarza najtańszą jednostkę energii.The paper assesses the economic and energy usage of black locust tree biomass for fuel purposes with reference to oak, hornbeam, beech, birch, poplar and willow wood as a competing timber species on the biomass market. It has been shown that the average price of black locust timber in the forest inspectorates considered in the survey is comparable with other hardwood species and PLN 40 more expensive (for one cubical meter) than poplar and willow timber. It has also been proved that energy unit price contained in black locust timber is slightly lower than in willow timber and 5 to 20 per cent lower than in other wood species. The research results allow to conclude that black locust timber produces the cheapest energy unit

Contents of selected heavy metals in the wood of black locust (Robinia pseudoacacia)

W pracy oceniono zawartość miedzi, cynku, ołowiu, kadmu, arsenu i rtęci w drewnie pni drzewostanów robinii akacjowej pod kątem przydatności drewna tego gatunku do spalania jako ekologicznego źródła energii. Surowiec do badań pobrano z sześciu monokulturowych drzewostanów w różnym wieku, zlokalizowanych na utworach piaszczystych, gliniastych i pylastych. Zawartość ocenianych metali ciężkich w drewnie robiniowym porównano z wynikami podobnych badań innych drzew liściastych, opisanymi w literaturze. Okazało się, że w drewnie robinii gromadzi się mniej takich metali niż w drewnie innych drzew. Niewielka zawartość metali ciężkich w drewnie robiniowym świadczy o jego ekologicznych właściwościach w aspekcie jego energetycznego wykorzystania.The contents of copper, zinc, lead, cadmium, arsenic and mercury were determined in the wood trunks of black locust stands. Particular attention in the study was paid to usefulness of such kind of wood for incineration as an ecological energy source. Raw material for studies was taken from the six monocultural tree stands of diverse age, localized on sandy, clayey and dusty soil formations. Evaluated contents of heavy metals in black locust wood were compared with similar tests of other deciduous trees, described in the literature. It has appeared that the black locust wood contains less heavy metals than the wood of other trees. Low contents of heavy metals in black locust wood prove its ecological properties in terms of energetic exploitation

Analysis of selected chemical properties of black locust (Robinia pseudoacacia L.) wood and bark

W pracy określono zawartość węgla, wodoru, tlenu, siarki i azotu w drewnie i korze pni drzewostanów robinii akacjowej. Surowiec do badań pobrano w pięciu 35-letnich drzewostanach zlokalizowanych na utworach piaszczystych kopalni siarki w Piasecznie koło Tarnobrzega. W procesie spalania, drewno robinii akacjowej ma korzystniejsze właściwości chemiczne niż kora tego gatunku, przede wszystkim ze względu na niewielką zawartość siarki. Związane jest to z mniejszą emisją SO2 i SO3 do atmosfery. Zawartości ocenianych pierwiastków chemicznych w drewnie i korze robinii akacjowej są porównywalne z danymi w literaturze podawanymi dla innych drzew.The paper evaluates the contents of carbon; hydrogen, oxygen, sulfur and nitrogen in the wood and bark of black locust stand trunks. The raw material for the studies was collected in five 35-year-old tree stands located on sand deposits of sulfur mine in Piaseczno near Tarnobrzeg. As far as combustion is concerned, the black locust wood has more advantageous chemical properties than the bark of this species, especially because of small sulfur contents. This with smaller emission be connected SO2 and SO3 to atmosphere. The contents of assessed chemical elements in the wood and bark of black locust are comparable to those referred to in literature for other trees

Moisture content of robinia (False acacia) wood in the aspect of its use for energy production purposes

W pracy przedstawiono analizę wilgotności bezwzględnej świeżego drewna robinii akacjowej w korze pod kątem wykorzystania na cele energetyczne. Uwzględniała ona zróżnicowane warunki wzrostu drzew oraz podział na pień, gałęzie i klasy grubości. Wyniki badań porównano z podawanymi w literaturze danymi dotyczącymi wilgotności bezwzględnej drewna wierzby i topoli. Z punktu widzenia użytkowania energetycznego drewno robinii akacjowej ma korzystniejsze właściwości niż drewno wierzbowe lub topolowe. W stanie świeżym jego wilgotność bezwzględna wynosiła średnio 45% i zależała od grubości drewna - położenia drewna w strukturze drzewa.The paper presents the analysis of absolute humidity of fresh robinia (False acacia) wood in bark from point of view of its use for energy production purposes. The analysis was taking into account diversified tree growth conditions and division into trunk, branches and thickness classes. The research results were compared to data specified in literature concerning absolute humidity of willow and poplar wood. From point of view of use for energy production purposes, robinia wood has more advantageous properties than willow or poplar wood. In fresh state its absolute humidity was 45% on the average, and depended on wood thickness - wood position in tree structure

Assessment of selected physical properties of black locust wood obtained in row midfield plantings as energy carrier

W pracy poddano ocenie gęstość, wilgotność i wartość opałową świeżego drewna robinii akacjowej w korze w celu określenia możliwości wykorzystania drewna tego gatunku jako źródła energii. Surowiec do badań pozyskano z trzech 8-letnich zadrzewień śródpolnych z uwzględnieniem podziału na pnie, gałęzie i klasy grubości. Wszystkie określane wielkości w stanie świeżym, zróżnicowane były dla sortymentów drewna jak i w poszczególnych klasach grubości. Wielkość ciepła spalania suchego drewna robinii akacjowej była porównywalna z wielkością ciepła spalania drewna dębu.The paper evaluates the density, humidity and calorific value of black locust fresh wood in the bark with special reference to using the wood of this species as an energy source. The raw material for the studies was obtained in three eight-year midfield plantings, dividing them into trunks, branches and thickness grades. All the determined parameters of wood in fresh state varied according to wood assortments and in particular thickness grades. However, the heating value quantity for of black locust dry wood and it was comparable to the heating value quantity of oak wood

Impact of ignition technique on pollutants emission during the combustion of selected solid biofuels

Nowadays, heating using wood, briquettes, or pellets is a curious replacement to fossil fuels such as coal, oil, or gas. Unfortunately, the combustion of biofuels, especially in low-power boilers with unstable operating conditions, releases a lot of gas pollutants (e.g., carbon monoxide (CO), nitric oxide (NO), and various organic compounds) that are usually generated due to the incomplete product combustion. The combustion of biofuel in grate boilers with top-down ignition is a new approach, popular in society (mainly used for coal fuels), which improves the combustion process and reduces the amount of pollutants emitted. This study evaluated the impact of ignition techniques on the emission level of gas pollutants during the combustion of wood logs, briquettes, and pellets of pine in grate-based charging boilers. The combination of top ignition mode with pinewood logs allowed us to achieve a reduction of 6% in CO and sulfur dioxide (SO2) emission into the atmosphere. However, the combination of top-down ignition mode with pellets and briquettes produced, in fully operational conditions, 1- to 18-fold higher levels of CO and SO2 respectively, than bottom-up ignition, after an initial period of low level CO and SO2 emissions. During the tests (mainly with ignition from top), substantial emissions of NO were observed of up to 400 mg m-3 at 10% O2. Therefore, further research is required to decrease emission related to the content of nitrogen in biomass. In this respect, research of impact on the combustion temperature of such emissions is needed