Skip to content

Karbonisering i Kalifornien

En innovativ ranchägare och skogsbrukare i Kaliforniern använder Tigercats mobila karboniseringsteknik för att förbättra skogens och jordens hälsa, minska risken för skogsbränder och isolera kol.

— Paul Iarocci

Dan Falk, ägare av Falk Forestry.
Dan Falk, ägare av Falk Forestry.
Daniel Falk växte upp i nordvästra Sonoma County i Kalifornien. Han är del av den femte generationen i en kalifornisk familj som länge har hållt på med skogsbruk och boskapsuppfödning. ”Jag växte upp på Richardson Ranch som ägdes av min gammelfarbror Harold Richardson. Han var min skogsbruks- och boskapsmentor och pushade mig att skaffa en skogsbruksexamen”, säger Dan.

Innan han tog en skogsproduktionsexamen från Humboldt State University skrev Dan och några av hans klasskamrater en timmerskördplan med en registrerad professionell skogsbrukare som skolarbete. ”När jag gick ut tillämpade vi planen på Richardson Ranch och sedan dess har jag hållt på med skogsbruk.” Dan hyrde ett sågverk som hans gammelfarbror och pappa ägde och grundade Falk Forestry. Idag är företaget aktivt inom avverkning, mijöstudier, brandsanering och tjänster för att minska risken för bränder såsom tuggning av skogsmaterial, minskad bränslebelastning och etablerande och underhåll av brandgator.

Dan förklarar att det alltid har funnits ett träavfallsproblem på ranchen och i lokalområdet i stort. ”Det var för dyrt att flisa och frakta det. Jag såg ett problem som behövde tas itu med. Vi skördar timmer men vi är också miljöarbetare.” Som en lsning föreställer sig Dan ett skog-till-fältprogram där hans företag kan ta hand om spillträ- och bränslebelastningsproblem och samtidigt förbättra skogs- och fältmark.

Han gjorde efterforskningar och köpte sedan sin första ROI 500-karbonisator i slutet av 2018, nästan ett år innan Tigercat köpte företaget och dess karboniseringsteknik. (ROI-prototypen uppdaterades 2019 och fick det nya namnet Tigercat 6050). ”6050 kunde hantera material i alla storlekar med olika fuktinnehåll. Det var första gången jag träffade Matt O’Connor som jobbade på ROI vid den tidpunkten.”

Matt kom till Tigercat när uppköpet var klart i september 2019 och tog på sig ett antal uppgifter som hade att göra med karboniseringsprogrammet. Som produktspecialist jobbade han tillsammans med ingenjörsteamet med den omfattande nya designen som skulle resultera i den nya karbonisatorn 6040. Matt är mycket engagerad och mycket kunnig när det gäller tillståndsprocesser. Han har hand om myndighetskontakter, testning och datainsamling, hanterar teknisk support och driftssupport samt samarbetar med återförsäljare och slutanvändare.
Prototypen för 6040 köptes av Falk Forestry 2024. Maskinen har en rad förbättringar jämfört med 6050.
Dan satte inledningsvis 6050 i arbete på ranchen och fördelade ut de kolbaserade produkterna på fälten. ”Vi testar jordtyperna efter brister, Då kan vi antingen distribuera laddat eller oladdat biokol i jorden och plantera fälten med olika typer av kvävebindande grödor. Vi tycker om att använda inhemska arter.”

Biokol fungerar som en svamp. Det absorberar och lagrar fukt och näringsämnen och släpper sedan långsamt ut båda i jorden. ”Man kan ladda kolet genom att blanda det med kompost”, förklarar Dan. ”Vi blandade det med rester från sågverket, lite av vårt finmalda, kogödsel, svampkompost, hönsgödsel och organiskt överlager, antingen från våra skogsvägar eller grusgropar. Sedan fördelade vi ut omkring tio ton per tunnland.”

Dan har sett förbättringar. ”Jag vill påstå att gräset är grönare längre. Vi har sett en ökad vattenkvarhållning i jorden vilket hjälper gräset vi matar vår boskap med.” Dans gräsbetande, gräsbearbetade nötkreatur producerar högkvalitativt nötkött som marknadsförs lokalt. För Dan är produktionen av biokol en del av processen – från jorden till bordet.

I början höll Dan också många demonstrationer av 6050 i projekt från Sonoma County ända upp till Fort Jones i norra Kalifornien. Dan ser tiden som han ägnade åt turer och demonstrationer som en viktig investering som stimulerade intresse från rätt parter och följdaktligen hjälpte honom att säkra avtal. ”Jag fick de jobb jag har idag tack vare 6050. Exempelvis såg East Bay Regional Park District behovet av en alternativ metod för att hantera biomassa samt minska kostnaden och miljöpåverkan som transport av stora volymer genom samhällen skapar.”

I början av nittonhundratalet etablerades eukalyptusplanteringar runt om i Kalifornien. ”Det är en dominerande art som är svår att hantera”, förklarar Dan. ”Parkdistriktet ville gallra dessa planteringar, minska brandrisken och återetablera inhemska arter i regionen såsom ek, madrone, redwood och douglasgran.”

Dan samarbetade med Earth Foundries för att ta fram ett formellt förslag och bud att presentera för East Bay Regional Park District. Earth Foundries, som grundades av Dede och Roger Smullen, har som huvudsakligt mål att förebygga Kaliforniens katastrofiska markbränder. Företaget jobbar med offentliga och privata markförvaltare för att återställa hälsan i Kaliforniens skogar. Partnerskapet med Falk Forestry hjälper företaget att ge incitament för avlägsnandet av skogsavfall från landskapet genom att binda kol och skapa en kolnegativ marknad för träbiomassa. Det faktiska målet är att sluta tänka på träbiomassa som avfall och börja tänka på den som ett basmaterial med potential för flera värdeskapande produktströmmar.
Två 6040-karbonisatorer arbetar sida vid sida i Kalifornien
Earth Foundries par av 6040 karbonisatorer. Dan hanterar detta 5000-tonskontrakt i Grass Valley, Kalifornien. Matarsystemet, nyligen designat för 6040, sväger från sida till sida.
Dede var tidigare styrelseordförande i Santa Clara County Fire Safe Council. ”De utförde många fantastiska skogsgallringsprojekt och skuggade brandgator”, säger Dan. Dede och Roger har bra kontakter och välbevandrade när det gäller att skapa well connected and very well versed in skapa förslag och hantera intressentengagemang. ”De samarbetar bra med olika kommuner, kontrollnämnden för luftföroreningar, Cal Fire och statens arkeologiansvariga. De är väl insatta i Cal Fires processer”, betonar Dan. Alla projektsamarbeten mellan Earth Foundries och Falk Forestry utförs inom det väletablerade ramverket Incident Command System (ICS) framework som Cal Fire använder i sin egen verksamhet.

”De tänstemän som driver dessa program tycker om den struktur och säkerhet vi kan erbjuda genom att använda ICS och med de personer som är involverade, såsom pensionerade bataljonschefer som kör våra säkerhetsprotokoll.”

Strikt efterlevnad av protokoll och planering, och frekventa möten hjälper till att se till att varje projekt är upprättat för framgång. ”Företagen och de statliga myndigheterna som vi arbetar tillsammmans med säger att vi inte får misslyckas. Vi måste ha en framgångsplan.” Det är den djupgående driftskunskapen hos Falk Forestry i kombination med Earth Foundries expertis inom projekthantering och administration som låter karbonisatorerna arbeta säkert och effektivt.

Falk Forestry har bearbetat nästan 283 ha eukalyptus i East Bay genom gallring och tuggning. Virke med en diameter på 75 mm eller mer omvandlas till biokol på plats. ”De använder biokol i parkområden och återför det till betes- och odlingsmark”, säger Dan som beskriver det som en stor cirkel som omfattar skörd, minskning av brandrisk, binda kolet och sedan återföra det till marken.
6040 förbränningskammare
6040 konverterar 15-20 ton obehandlat trämaterial per timme till högkvalitativ organisk kolprodukt.
Så Dan började kort och gott använda Richardson Ranch som språngbräda och bevis på ett fungerande koncept för hela karboniseringsprocessen. Idag, utrustad med omfattande driftskunskap, kännedom om regler och en djup förståelse för hållbar teknologi för koldioxidavskaffande i kommersiell skala söker Earth Foundries och Falk Forestry avtal inom kommunala och allmännyttiga sektorer. ”Det håller på att växa till en mycket lovande verksamhet”, säger Dan som köpte karbonisatorn 6040 2024. Tillsammans äger de två företagetn fyra karbonisatorer.

Vi besökte en arbetsplats i Grass Valley på kommunal mark i Nevada County där Dan hanterade ett kontrakt som mofattade de båda 6040-karbonisatorerna som ägs av Earth Foundries. Maskinernas uppgift var att konvertera ca 5000 ton material som främst bestod av farligt trä som avlägsnats från kraftledningsgator och ytterligare material från mindre markägare i Grass Valley. ”Vi använder det döda materialet från det eldmärkta landskapet och träd som måste rensas omkring kraftledningar. Material kommer också frn lokala markägare som också har träavfallsproblem. Kommunen håller på att ta fram kommunal upphämtning som fraktar allt material till platsen. Vi gör en testkörning på ca 1000 ton för att se hur samhället, kommunen och företaget kan arbeta kollektivt för att rensa upp dött och osäljbart material och omvandla det till en produkt som lagrar kol och minskar vårt koldioxidavtryck.”

Att bli av med detta material minskar bränslebelastningen och hjälper till att brandsäkra samhället. Jag frågade Dan om allmänhetens uppfattning. ”De tycker om att se att något görs för skogen. Folk är väldigt oroliga för att deras hus ska brinna ner på grund av alla bränder i Kalifornien. De tycker om faktumet att det är koldioxidvänligt. Folk tycker om hur materialet bearbetas.”
Organiskt kol, packat och klart att användas inom en rad onlika branscher och användningsområden.
Själva konverteringsprocessen ger ytterst lite skadliga utsläpp, minskar volymen med 90 % och skapar organiskt kolbaserat material med många fördelaktiga användningsområden såsom jordförbättring, filtrering och dagvattenreducering. Det isolerar ca 25 % av det totala kolet och håller det borta från atmosfären i hundratals eller möjligtvis tusentals år. Och det möjliggör potentiellt deltagande på kolkreditmarknaden. Dan mäter produktionen med konverteringsfrekvensen (mängden inmatat material som konverteras till kol per timme). Den påverkas av många faktorer såsom fuktinnehåll, bitarnas storlek, typ och art av inmatningsmaterial. Dans erfarenhet är att torrt material med ca 30 % fuktinnehåll i storleken 7,5 till 30 cm i diameter ger optimal konverteringsfrekvens. Dans maskiner hanterar i genomsnitt femton till tjug ton per timme. Dan anser att det är optimalt både för matningshastigheten och biokolets kvalitet att låta materialet ligga i fyra till sex månader – tillräckligt länge för att torka men inte så länge att materialet förlorar kolinnehåll. Biokolproduktionen i vikt är i allmänhet cirka tio procent av inmatningsmängden.

Under utformningen av 6040 var Dan en värdefull tillgång för Tigercats tekniska team när det gällde att ta fram vilka aspekter av 6050 som fungerade och vilka som inte gjorde det. Dan har lagt 1800 timmar på prototypen 6040. Han noterar att det nya inre keramiska systemet ser bra ut och att de nya kraftigare gallren tål slitage väldigt bra. Han säger att möjligheten att rotera gallret för att balansera slitaget, en funktion som han drev på, kommer att öka livslängden ytterligare.
6040 matarsystem
Den organiska kolprodukten binder omkring 25 % av det tillgängliga kolet från inmatat material och håller kvar det i hundratals, kanske tusentals år. Det som vanligtvis kallas biokol har många olika användningar.
”Att arbeta med Tigercat har varit exceptionellt”, säger han. “Matt O’Connor har varit väldigt hjälpsam. Han svarar alltid i telefon. Han är ute på arbetsplatsen och jobbar tillsammans med mig för att förbättra maskinens drift och produktion. Det har varit en jättebra upplevelse.”

Dan är imponerad av det nya vattenbadet och snabba nedkylningssystemet. Nedkylningsvattnet finns inuti 6040 vilket eliminerar spill. Användningen av vatten är kontrollerad. Eftersom biokol snabbt kyls ner när det faller av transportbandet är det kallt nog att vidröra.

Dan säger att även transportbandet som kan svängas 105 grader också är en stor sak. Transportbandet är fäst på baksidan av maskinen och viks upp i maskinens arbetsrum för transport. ”Det fungerar väldigt bra för man kan släppa ner det i en behållare och när den är full kan man bara svänga över det till nästa behållare. Det är verkligen effektivt.” Dan noterar att det yttre sprinklersystemet på maskinsidorna är en bra idé. ”Det är ett riktiigt bra sätt att väta gnistzonen.” 6040 är 7700 kg lättare än 6050 för enklare och mer kostnadseffektiv transport.

Dan är noga med att nämna vikten av detta samarbete. ”Att jobba tillsammans med Tigercat med produktuppdateringar och allt som behövts lösas med maskinen har varit jättebra. De har hela tiden funnits där för att ta hand om det.” Som han uttrycker det, ”Vi är spjutspetsen. Vi behöver den här typen av engagemang för att förnya och förbättra både maskinen och driften. Så det har varit till stor hjälp.”