Kuuse kännud kuivavad kiiresti
20.02.2012
Kändude koristusmäärad on viimastel aastatel Soomes mitmekordistunud. 2000-ndal aastal kasutasid sooja- ja jõujaamad umbes 5000 tihumeetrit, kui 2008-ndaks aastaks oli kasutusmäär tõusnud juba 600 000 tihumeetrini. Kuluefektiivse kännuvarumiseni jõutakse läbi mitme tähtsa faktori, neist kõige tähtsam on niiskusfaktor.
________________________________________
Jussi Laurila; Risto Lauhanen
Kuuse juurestik on laiuv, maapinnalähedane ning seetõttu pinnasesse üsna nõrgalt kinnitunud. Kuuse kändu on samadel tingimustel tunduvalt lihtsam eemaldada kui männi kändu. Pealegi eraldub männi kändude varumisel koos juurestikuga märksa rohkem kive ning irdpinnast kui kuuse kändude varumisel.
Männid kasvavad looduslikult karmimates tingimustes kui kuused, ent viletsa ja viljakandmatu pinnase tõttu ei tohi neid ka juurida. Seepärast ongi enam levinud kuuse kändude kasutamine energiakasutuses.
Kändude juurimisel on positiivne mõju metsa uuendamisele. Samuti asendab see traditsioonilist maaharimist. Lisaks vähendab kändude juurimine juurepessu ja kahjurputukate riski. Siit järeldubki, et kändude juurimisel on otsene efekt metsa uuendamise kulutuste vähendamisel.
Suurte katelde kütteaine
Purustatud kännud on suurtele energiajaamadele küttematerjaliks, sest neile jaamadele ei ole väike ebapuhtus probleemiks. Kändudes sisaldub märkimisväärselt palju energiat: keskmine energiasisaldus on ca 130 MWh hektarilt.
Enim võidakse saada kännuenergiat lausa 250 MWh hektarilt. Teiste sõnadega jätkuks hektari suuruselt alalt korjatud kändude energiasisaldusest umbes kümne keskmise suurusega eramu aastaseks energiavajaduse katmiseks.
Kännupuit püsib üsna kuivana, kui on korra juba kuivanud
„Arenev metsaenergia“ projekti raames uuriti kuuse kändude niiskusastet ja kuivamist kändude juurimise järgselt raielankidel ja teeäärsetes kogumiskohtades. Kändude keskmine niiskusaste oli 53%, mõõdetuna kohe peale kännu juurimist. Kuiva suve puhul alaneb siiski niiskusaste üsna kiiresti ja ühe kuu möödudes võib näitaja olla isegi alla 30%. Sügisel vihmade saabudes niiskus siiski tõuseb, ent mitte liigselt.
Kännupuit hoiab kuivust üsna hästi, kui on kord juba ära kuivanud. See on tingitud tõenäoliselt aspiratsioonist, mis leiab aset puidu kuivamisel alla puidukiudude küllastuspunkti (29%). Sellise protsessi käigus kuuse rakud sulguvad ehk aspireeruvad, mille järel nad enam oluliselt vett läbi ei lase.
Kevadel taaskord niiskustase väheneb seetõttu, et igal kevadel ja suvel on niiskustase madalam kui eelneval aastal. Selline trend kordub aastast aastasse. Niiskustase on suurim aastavahetuse paiku ning madalaimal astmel juulis.
Ladustamisaja lõpus, 3 aastat peale juurimist, oli uuringutes käsitletud kändude küttteväärtus 5,24 MWh tonni kohta ning tuhasisaldus 1,7%. Kändude kütteväärtus kuivainest oli ladustamisaja järgselt seega peaaegu sama mis värskelt langetatud puidu näitajad kuivainest arvutatuna. Tuhasisaldus selles uuringus oli tavalisest madalam.
Tavaliselt kaasneb kändude juurimisega ka musta materjali – kive ning irdpinnast, mis tõstab küttematerjali tuhasisaldust isegi enam kui 10%. Tõenäoliselt oli kolmeaastase uuringuperioodi jooksul oma roll pakasel ja sademetel, mis puhastasid uuritavaid kändusid kividest ja irdpinnasest.
Niiskusesisaldust mõjutavad mitmed faktorid
Kändude niiskusastme ja õhu niiskuse vahel täheldati kerget ebalineaarset sõltuvust, jälgides nelja aasta keskmisi andmeid. Ka kändude niiskuse ja õhutemperatuuri vahel täheldati ebalineaarset sõltuvust. Tugevaim ühe muutujaga ebalineaarne sõltuvus mõõdeti niiskuse ning kalendrinädala numbri vahel.
Kõrgeim muutumisaste selles uuringus saadi nelja muutujaga niiskusmudelil, kus muutujateks olid nädala number, õhuniiskus, õhutemperatuur ning kuivamisaeg. Selle mudeli järgi võidakse seletada 63% kändude niiskusest. Kändude niiskusastet mõjutavad muidugi ka sademete hulk, ladustamiskoht, koha suurus ning kuju.
Kännupuidu kvaliteet ei halvene ladustamise ajal
Kännupuidu niiskus on oluline faktor energia tootmisel, sest see mõjutab näiteks transpordikulutusi ja puidu energiasisaldust. Puitu põletades vesi küll aurustub enne kui puit hakkab keemiliselt lagunema, ent vee soojenemine, aurustumine ning temperatuuri tõus nõuavad soojusenergiat.
Peale kuivamist on kännupuitu võimalik kasutatada energiatootmiseks aastaringselt nii mõnegi aasta jooksul. Kännupuidu kvaliteet ei halvene peaaegu üldse isegi mitme aasta pikkuse ladustamise jooksul. Näiteks kolme aastane ladustamisperiood on täiesti reaalne, kuigi tihtipeale nii pikk ladustamisaeg ei ole majanduslikult mõttekas. Kõige mõistlikum aeg kännu juurimiseks on kevad ja suve algus.
Antud uuringus mõõdetud niiskustase koguti nii teeäärsetest hoidlatest kui ka taastealadelt leiduvatelt kännuvirnade ülemistest kihtidest. On tõenäoline, et niiskustase vaheldub kännuvirnade eri osades. Erinevus võib olla nii negatiivne kui positiivne, sõltuvalt ilmastikutingimustest ning aastaajast.
Lisauuringud on seega vajalikud, kui soovitakse välja selgitada kändude niiskustase hoidla erinevates osades. Sellest hoolimata selles uuringus saadud teavet on võimalik ära kasutada kuluefektiivse kännupuidu varumisel ning kasutuse kavandamisel ning teostamisel.
Nii koguti materjal Lääne-Soomes
Uurimisainestik koguti Lääne –Soomes neljalt tüüpiliselt kuuse kännu juurimise objektilt vahemikus 2006-2009. Objektidest kolm asus Jurvas ning üks Ähtäris. Objektide taastamisraie oli tehtud 1-6 kuud enne kändude kogumist. Kännud juuriti juunis-juulis 2006 ekskavaatoriga, mis oli varustatud neljapiigilise terasest kobestiga.
Kändude juurimise käigus lõigati kännud kaheks või enamaks tükiks. Lisaks need puhastati ning laoti ühe-kahe metsatraktori koorma suurustesse virnadesse. Kännud transporditi metsatraktoriga raielankidelt teeäärsetesse hoidlatesse paari nädalase kuivamise järel..
Niiskusnäidud koguti nii teeäärsetes hoidlates kui ka raielankidel asetsevatelt kändudelt juhusliku valiku printsiibi alusel. Kõikidel objektidel võeti esimesed näidud koheselt peale kännu juurimist. Järgmised näidud koguti kas raielangilt või teeäärsetest hoidlatest erineva pikkusega kuivamisaja möödudes. Kõik proovid võeti virnade ülemistest kihtidest.
Lõuna-Pohjanmaa metsakeskuse ja Seinäjoe kutsekõrgkooli maa ja metsamajandusüksuse ühises „Arenev metsaenergia“ projektis uuriti kuuse kändude niiskust ning kuivamist kännujuurimise järgselt raielankidel ning teeäärsetes hoidlates.
Tekst põhineb uurimusartiklile: „Laurila, J. & Lauhanen, R.2010. Moisture Content of Norway Spruce Stump Wood and Clear Cutting Areas and Roadside Storage Sites. Silva Fennica a Journal of Forest Science vol.44(3), 2010“. Originaalartikkel on lugemiseks saadaval aadressilt: www.metla.fi/silvafennica/full/sf44/sf443427.pdf.
Jussi Laurila töötab uurijana ning Risto Lauhanen uuringu-ja arendusjuhina Seinäjoe kutsekõrgkooli maa ja metsamajanduse üksuses.
