Sanna Laukkanen

Analyysi auttaa määrittämään, kuinka suuri osa tuotteen tai materiaalin sisältämästä hiilestä on peräisin uusiutuvista lähteistä. ASTM D6866 -standardi määrittelee kaksi tapaa bio-osuuden ilmoittamiseen. Biogeenisen hiilen määrä kertoo uusiutuvista luonnonvaroista peräisin olevan hiilen osuuden suhteessa kokonaishiileen (TC). Epäorgaaninen hiili voidaan poistaa ennen testausta (lisämaksua vastaan), jolloin tulos ilmaistaan suhteessa orgaanisen hiilen kokonaismäärään (TOC) ja saadaan bioperäisen hiilen määrä. Huom! Kaasumaisista näytteistä saadut tulokset tulee aina ilmaista biogeenisen hiilen pitoisuutena, koska alkuvaihetta, jossa hiili muutetaan CO2:ksi, ei voida tehdä hiilen ollessa jo kaasumaisessa muodossa. Hinta on haihtumattomille näytteille. Jos näytteesi haihtuva, keskustele näytetyyppisi sopivuudesta. Huom! Emme voi ottaa vastaan näytteitä, jotka sisältävät keinotekoisia hiili-12-, hiili-13- tai hiili-14-isotooppeja, koska ne voivat vahingoittaa laitteistoa. Analyysi ei kerro, kuinka suuri osa koko näytteestä on biopohjaista, vaan ainoastaan näytteen sisältämän kokonaishiilen tai orgaanisen hiilen bioperäisen osuuden. Koko tuotteen biopohjaisuus voidaan kuitenkin määrittää laskennallisesti, kun tiedetään hiilen osuus näytteen kokonaismassasta. Yksi yleinen käyttötarkoitus biogeenisen hiilen määritykselle on hiilidioksidipäästöjen biomassaosuuden määritys EU:n päästökauppajärjestelmän vaatimusten mukaisesti. Mittaus on aiheellinen jätteenpolttolaitoksille sekä päästökaupan piiriin kuuluville teollisuuslaitoksille, jotka käyttävät ns. seospolttoaineita, eli sekä biomassasta että fossiilisista lähteistä peräisin olevaa hiiltä sisältäviä polttoaineita.

Puhtaaseen veteen tai orgaanisiin liuottimiin (DMF, DMSO ja THF) liukenevien näytteiden moolimassajakauma määritetään kokoekskluusiokromatografilla (SEC) yhdistettynä taitekerroindetektoriin (SEC-RID). Laitteisto on kalibroitu polystyreeni- ja dextran-standardeilla. Myös Pullulan-standardi on saatavilla pyynnöstä. Ligniinin moolimassajakauma määritetään UV-detektorilla aallonpituudella 256 nm. Ligniininäyte liuotetaan ennen analyysia sopivaan liuottimeen. Laitteisto on kalibroitu polystyreenisulfonaatti-standardilla. Boraattipuskuriliuosta käytetään säätämään eluentin pH-arvo. Lisähintaan absoluuttiinen moolimassa voidaan mitata GPC-MALS laitteistolla. Tämä on saatavilla THF-liukoisille materiaaleille.

Biomassanäytteen happoliukoisen ja happoliukenemattoman ligniinipitoisuuden analysointi. Näyte hydrolysoidaan, minkä jälkeen happoliukenematon jäännös suodatetaan Klason-ligniinipitoisuuden määrittämiseksi. Happoliukoinen ligniini määritetään hydrolysaatista UV-VIS-spektrofotometrillä. Ligniinipitoisuus raportoidaan massa-% alkuperäisen näytteen kuivamassasta.

Biomassan hiilihydraattikoostumuksen määrityksessä näyte hydrolysoidaan, minkä jälkeen happoliukenematon jäännös suodatetaan pois ja monomeerisokerikomponentit analysoidaan anioninvaihtokromatografilla tai nestekromatografialla, riippuen testistandardista. Analysoitavat monomeerisokerit ovat glukoosi, mannoosi, galaktoosi, ksyloosi ja arabinoosi. Tulokset annetaan anhydrokorjauksen jälkeen eikä hydrolyysihäviötä huomioida. Raportointiyksikkö on g/kg or % kuiva-ainetta.