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Temperature and moisture insensitive prediction of biomass calorific value from NIR spectra using external parameter orthogonalization

https://library.fpinnovations.ca/fr/permalink/fpipub52660
Auteur
Hans, Guillaume
Allison, Bruce J.
Date
September 2018
Genre du document
Research report
Domaine
Bioproducts
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for such an application. However, the NIR spectra are also influenced by biomass temperature (T°) and moisture content
Auteur
Hans, Guillaume
Allison, Bruce J.
Collaborateur
Natural Resources Canada. Canadian Forest Service
Date
September 2018
Genre du document
Research report
Description physique
27 p.
Secteur
Wood Products
Domaine
Bioproducts
Champ de recherche
Biomass Conversion
Sujet
Biomass
Optimization
Spectroscopy
Temperature
Moisture content
Série
Transformative Technology ; TT 2018
Langue
English
Résumé
In the pulp and paper and biofuel industries, real-time online characterization of biomass gross calorific value (GCV) is of critical importance to determine its quality and price and for process optimization. Near-infrared (NIR) spectroscopy is a relatively low-cost technology that could potentially be used for such an application. However, the NIR spectra are also influenced by biomass temperature (T°) and moisture content (MC). In this paper, external parameter orthogonalization (EPO) is employed to remove simultaneously the influence of T° and MC on the spectra before predicting GCV. EPO is of particular interest when one desires to transfer information from one modeling experiment to another, such as when developing a calibration model for a new property from the same material, or when it would be more efficient to divide the experimental effort. EPO was found to be an effective method for desensitizing a PLS calibration model to the influence of T° and MC, enabling robust and accurate prediction biomass GCV. Partial least squares (PLS) regression models developed with EPO always provided equal or better performance than models developed without EPO. The paper shows that experimental efforts and costs can be reduced by approximately one half while maintaining prediction accuracy and model robustness.
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Tarping of pulp log decks to maintain low moisture content: interim report

https://library.fpinnovations.ca/fr/permalink/fpipub40007
Auteur
Spencer, Stuart
Date
April 2015
Genre du document
Research report
Domaine
Fibre Supply
Auteur
Spencer, Stuart
Date
April 2015
Genre du document
Research report
Secteur
Forest Operations
Domaine
Fibre Supply
Champ de recherche
Forestry
Sujet
Biomass
Moisture content
Drying
Storing
Logs
FOP Technical Report
FPI TR
Série
Technical Report ; TR 2015 n.14
Langue
English
Résumé
FPInnovations, in cooperation with BC Timber Sales and Coast Tsimshian Resources, is in the process of performing a tarping trial in an attempt to maintain low moisture content of pulp logs in the Terrace region.
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Méthodes de base pour l’échantillonnage et l’analyse de la biomasse ligneuse

https://library.fpinnovations.ca/fr/permalink/fpipub39994
Auteur
Marinescu, Marian
Volpé, Sylvain
Desrochers, Luc
Roser, Dominik
Date
January 2015
Genre du document
Research report
Domaine
Bioproducts
PDF
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Auteur
Marinescu, Marian
Volpé, Sylvain
Desrochers, Luc
Roser, Dominik
Date
January 2015
Genre du document
Research report
Description physique
15 p.
Secteur
Forest Operations
Domaine
Bioproducts
Champ de recherche
Building Systems
Sujet
Biomass
Bioenergy
Sampling
Physical properties
Moisture content
Particle size
Bulk density
Standards
Advantage
Série
Avantage ; Vol. 15, No. 5
Langue
English
Résumé
Biomass sampling and analysis play decisive roles in determining the characteristics and value of the woody biomass fuel used in bioenergy systems in Canada. Sampling and analysis standards help harmonize the procedures that are used to monitor biomass quality. Because there are no Canada- wide biomass sampling standards, facilities that produce and use woody biomass have developed and implemented in-house sampling procedures of varying degrees of complexity. Given that the use of woody biomass in Canada is predicted to increase, the ability to ensure the quality of biomass will become increasingly important in order to control costs and maximize system efficiency.
BIOMASS
Biofuels
Bioenergy
MOISTURE CONTENT
BULK DENSITY
Bark content
Contamination
ASH
Lignin
CARBOHYDRATES
EXTRACTIVES
Résumé
L’échantillonnage et l’analyse de la biomasse jouent un rôle décisif dans la détermination des caractéristiques et de la valeur des combustibles de biomasse ligneuse utilisés dans les systèmes de bioénergie au Canada. Les normes d’échantillonnage et d’analyse contribuent à harmoniser les méthodes utilisées pour évaluer la qualité de la biomasse. Il n’existe pas de normes d’échantillonnage pancanadiennes; les usines qui produisent ou utilisent la biomasse ligneuse ont donc élaboré et appliqué des méthodes d’échantillonnage maison de niveau de complexité variable. Comme on prévoit une augmentation de l’utilisation de la biomasse ligneuse au Canada, les compétences permettant de garantir sa qualité deviendront de plus en plus importantes pour limiter les coûts et maximiser l’efficacité des systèmes.
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Basic procedures for sampling and analyzing woody biomass

https://library.fpinnovations.ca/fr/permalink/fpipub3318
Auteur
Marinescu, Marian
Volpé, Sylvain
Desrochers, Luc
Roser, Dominik
Date
January 2015
Édition
39982
Genre du document
Research report
Domaine
Bioproducts
PDF
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and Analysis of Biomass Samples Separating Biomass Samples: Coning and Quartering Analyzing the Moisture
Auteur
Marinescu, Marian
Volpé, Sylvain
Desrochers, Luc
Roser, Dominik
Date
January 2015
Édition
39982
Genre du document
Research report
Description physique
15 p.
Secteur
Forest Operations
Domaine
Bioproducts
Champ de recherche
Building Systems
Sujet
Biomass
Bioenergy
Sampling
Physical properties
Moisture content
Particle size
Bulk density
Standards
Advantage
Série
Advantage ; Vol. 15, No. 5
Langue
English
Résumé
Biomass sampling and analysis play decisive roles in determining the characteristics and value of the woody biomass fuel used in bioenergy systems in Canada. Sampling and analysis standards help harmonize the procedures that are used to monitor biomass quality. Because there are no Canada- wide biomass sampling standards, facilities that produce and use woody biomass have developed and implemented in-house sampling procedures of varying degrees of complexity. Given that the use of woody biomass in Canada is predicted to increase, the ability to ensure the quality of biomass will become increasingly important in order to control costs and maximize system efficiency.
BIOMASS
Biofuels
Bioenergy
MOISTURE CONTENT
BULK DENSITY
Bark content
Contamination
ASH
Lignin
CARBOHYDRATES
EXTRACTIVES
Résumé
L’échantillonnage et l’analyse de la biomasse jouent un rôle décisif dans la détermination des caractéristiques et de la valeur des combustibles de biomasse ligneuse utilisés dans les systèmes de bioénergie au Canada. Les normes d’échantillonnage et d’analyse contribuent à harmoniser les méthodes utilisées pour évaluer la qualité de la biomasse. Il n’existe pas de normes d’échantillonnage pancanadiennes; les usines qui produisent ou utilisent la biomasse ligneuse ont donc élaboré et appliqué des méthodes d’échantillonnage maison de niveau de complexité variable. Comme on prévoit une augmentation de l’utilisation de la biomasse ligneuse au Canada, les compétences permettant de garantir sa qualité deviendront de plus en plus importantes pour limiter les coûts et maximiser l’efficacité des systèmes.
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Évaluation de courte durée de la Kobelco BladeRunner ED150 pour la réfection des route

https://library.fpinnovations.ca/fr/permalink/fpipub39941
Auteur
Partington, Mark
Date
May 2014
Genre du document
Research report
Domaine
Fibre Supply
Auteur
Partington, Mark
Date
May 2014
Genre du document
Research report
Description physique
11 p.
Secteur
Forest Operations
Domaine
Fibre Supply
Champ de recherche
Transportation Infrastructure
Sujet
Biomass
Moisture content
Drying
Storing
Logs
Advantage
Série
Avantage ; Vol. 15, No. 1
Langue
French
ISSN
14933381
Résumé
FPInnovations performed short-term productivity studies on a road rehabilitation operation that utilized a Kobelco ED150 BladeRunner. The BladeRunner is a multi-purpose machine that can function as an excavator and a bulldozer, due to its front blade attachment. Productivity studies were also performed on an excavator (John Deere 200C) and bulldozer (Caterpillar D6M) team that performed the same work as the BladeRunner.
ROADS
MACHINERY
HARVESTERS
Résumé
FPInnovations a effectué des études de productivité à court terme dans le cadre d’une opération de remise en état de routes effectuée à l’aide d’un BladeRunner, modèle Kobelco ED150, une machine multifonctions qui peut être utilisée comme excavatrice ou bulldozer en raison de sa fixation frontale pour lames. Des études de productivité ont aussi été réalisées sur une combinaison excavatrice (John Deere 200C) et bulldozer (Caterpillar D6M) qui effectuent les même tâches que le BladeRunner.
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Short-term evaluation of the Kobelco BladeRunner ED150 for road rehabilitation

https://library.fpinnovations.ca/fr/permalink/fpipub39815
Auteur
Partington, Mark
Date
May 2014
Genre du document
Research report
Domaine
Fibre Supply
Auteur
Partington, Mark
Date
May 2014
Genre du document
Research report
Description physique
11 p.
Secteur
Forest Operations
Domaine
Fibre Supply
Champ de recherche
Transportation Infrastructure
Sujet
Biomass
Moisture content
Drying
Storing
Logs
Advantage
Série
Advantage ; Vol. 15, No. 1
Langue
English
ISSN
14933381
Résumé
FPInnovations performed short-term productivity studies on a road rehabilitation operation that utilized a Kobelco ED150 BladeRunner. The BladeRunner is a multi-purpose machine that can function as an excavator and a bulldozer, due to its front blade attachment. Productivity studies were also performed on an excavator (John Deere 200C) and bulldozer (Caterpillar D6M) team that performed the same work as the BladeRunner.
ROADS
MACHINERY
HARVESTERS
Résumé
FPInnovations a effectué des études de productivité à court terme dans le cadre d’une opération de remise en état de routes effectuée à l’aide d’un BladeRunner, modèle Kobelco ED150, une machine multifonctions qui peut être utilisée comme excavatrice ou bulldozer en raison de sa fixation frontale pour lames. Des études de productivité ont aussi été réalisées sur une combinaison excavatrice (John Deere 200C) et bulldozer (Caterpillar D6M) qui effectuent les même tâches que le BladeRunner.
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Matapedia roundwood tarping trials

https://library.fpinnovations.ca/fr/permalink/fpipub39799
Auteur
Volpé, Sylvain
Date
March 2014
Genre du document
Research report
Domaine
Fibre Supply
. ........................................................................................ 5 Figure 3. Disc samples to determine the initial moisture content in January 2012
Auteur
Volpé, Sylvain
Date
March 2014
Genre du document
Research report
Description physique
12 p.
Secteur
Forest Operations
Domaine
Fibre Supply
Champ de recherche
Forestry
Sujet
Biomass
Moisture content
Drying
Storing
Logs
Advantage
Série
Advantage ; Vol. 14, No. 8
Langue
English
ISSN
14933381
Résumé
The effects of natural drying in relation to the use of tarps on the moisture content of stacked softwood roundwood were examined. Biomass quality logs were stored for a period of 15 months in a mill yard in the Bas Saint-Laurent region of Quebec. The results of the study showed that the roundwood dried naturally during the summer season with moisture content at the end of the season below 30%. Tarping the roundwood piles during the fall and winter prevented an average increase in moisture content of 6%.
Résumé
Cette étude d'entreposage de la biomasse forestière visait à évaluer les effets du séchage naturel par rapport à l'utilisation de bâches sur la teneur en humidité de bois rond résineux au cours d'une période de 15 mois. Des billes de qualité biomasse ont été empilées dans un parc d'usine de la région du Bas-Saint-Laurent, au Québec. Les résultats de l'étude ont démontré que la biomasse séchait très bien naturellement pendant l'été avec un taux d'humidité en fin de la saison estivale en-dessous de 30%. La bâchage des empilements de biomasse au cours de l'automne et de l'hiver a permis d'éviter une augmentation moyenne du taux d'humidité de 6 %.
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Humidimètres pour la biomasse

https://library.fpinnovations.ca/fr/permalink/fpipub39765
Auteur
Volpé, Sylvain
Date
February 2014
Genre du document
Research report
Domaine
Fibre Supply
biofuels – Determination of moisture content – Oven dry method – Part 2: Total moisture – Simplified
Auteur
Volpé, Sylvain
Date
February 2014
Genre du document
Research report
Description physique
17 p.
Secteur
Forest Operations
Domaine
Fibre Supply
Champ de recherche
Forestry
Sujet
Biomass
Moisture content
Sampling
Measurement
Heat
Advantage
Série
Avantage ; Vol. 14, No. 5
Langue
English
ISSN
14933381
Résumé
One of the challenges to the use of biomass in heat applications is to find a suitable technology to take quick and accurate moisture content (MC) measurements of comminuted forest biomass. In this study, we tested three difference technologies (electric, nuclear and infrared) and five different tools. Of the three technologies tested, electric is the most promising. It is usually inexpensive (<$1000), requires small-sized samples (10 L), is fast to read (<1 minute) and is relatively accurate with more than 70% of measurements within 5% MC of the oven-dried method.
BIOMASS
MOISTURE CONTENT
TECHNOLOGY
ELECTRIC ANALYZERS
NUCLEAR RADIATION
INFRARED DETECTORS
ACCURACY
MEASUREMENT
TIME
Sample size
Résumé
L’une des difficultés associées à l’utilisation de la biomasse forestière broyée pour produire de la chaleur consiste à trouver une technologie convenable pour prendre rapidement des mesures précises de la teneur en humidité (TH). Pour la présente étude, nous avons mis à l’essai trois technologies (électrique, nucléaire et infrarouge) et cinq appareils différents. Parmi les trois technologies, c’est la technologie électrique qui est la plus prometteuse. Les appareils sont généralement peu coûteux (< 1000 $), nécessitent des échantillons de petite taille (10 L), donnent les résultats rapidement (<1 minute) et sont relativement précis, plus de 70 % des mesures se situant à plus ou moins 5 % de la TH obtenue par la méthode de séchage à l’étude.
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Moisture meters from biomass

https://library.fpinnovations.ca/fr/permalink/fpipub39754
Auteur
Volpé, Sylvain
Date
November 2013
Genre du document
Research report
Domaine
Fibre Supply
Auteur
Volpé, Sylvain
Date
November 2013
Genre du document
Research report
Description physique
16 p.
Secteur
Forest Operations
Domaine
Fibre Supply
Champ de recherche
Forestry
Sujet
Biomass
Moisture content
Sampling
Measurement
Heat
Advantage
Série
Advantage ; Vol. 14, No. 5
Langue
English
ISSN
14933381
Résumé
One of the challenges to the use of biomass in heat applications is to find a suitable technology to take quick and accurate moisture content (MC) measurements of comminuted forest biomass. In this study, we tested three difference technologies (electric, nuclear and infrared) and five different tools. Of the three technologies tested, electric is the most promising. It is usually inexpensive (<$1000), requires small-sized samples (10 L), is fast to read (<1 minute) and is relatively accurate with more than 70% of measurements within 5% MC of the oven-dried method.
BIOMASS
MOISTURE CONTENT
TECHNOLOGY
ELECTRIC ANALYZERS
NUCLEAR RADIATION
INFRARED DETECTORS
ACCURACY
MEASUREMENT
TIME
Sample size
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Caractéristiques cruciales de la biomasse pour les applications les plus courantes en bioénergie et biocarburants

https://library.fpinnovations.ca/fr/permalink/fpipub3102
Auteur
Marinescu, Marian
Date
September 2013
Édition
39759
Genre du document
Research report
Domaine
Bioproducts
PDF
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Auteur
Marinescu, Marian
Date
September 2013
Édition
39759
Genre du document
Research report
Description physique
12 p.
Secteur
Forest Operations
Domaine
Bioproducts
Champ de recherche
Building Systems
Sujet
Biomass
Bioenergy
Moisture content
Physical properties
Advantage
Série
Avantage ; Vol. 14, No. 3
Langue
French
ISSN
14933381
Résumé
Le présent document décrit les caractéristiques cruciales de la biomasse comme le format et la taille, la teneur en dumidité, la densité apparente, la teneur en feuillage/écorce, la contamination, la teneur en cendres, en lignine, en dydratesde carbone et en produitsd'extraction ainsi que la valeur calorifique pour les applications les plus courantes de production de bioénergie et de biocarburants : combustions directe, gazéification, pyrolyse, torréfacgtion, fermentation et densification. Le document est distiné aux professionnels de la foresterie, de la transformation du bois, des pâtes et papiers et de la biomasse qui cherchent de l'information de base sur ces caractéristiques essentielles.
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