För att motverka global uppvärmning är det centralt att världen rör sig från fossila bränslen för energiproduktion och mot alternativa energiresurser som biobränslen. Industriella restprodukter – exempelvis sågspån – är ett bra alternativ för framställning av biobränslen då annars oanvändbara material kommer till användning. För att göra sådana material mer lätthanterliga komprimeras de ofta till pellets. Den globala pelletsmarknaden har ökat med ungefär 14 % årligen sedan 2010. Pelleteringsprocessen kan delas upp i tre faser: komprimering, strömning och friktion. Energianvändningen i pelleteringsprocessen går till komprimering av materialet; till att deformera materialet och överkomma det viskösa motståndet; och till att överkomma friktionen mellan materialet och presskanalväggarna. För att undersöka energianvändningen för pelletering på laboratorieskala används ofta singelpelletpressar. Syftet med den här studien är att öka kunskapen kring energianvändningen vid pelletering, med det huvudsakliga målet att vidareutveckla test- och beräkningsmetoder för att bestämma energianvändningen för att överkomma det viskösa motståndet i materialet vid pelletering i singelpelletpress. Materialet som pelleterades i studien var granspån. För att bestämma energianvändningen till att överkomma det viskösa motståndet i materialet etablerades ett jämviktssystem i singelpelletpressen, där presskraften stabiliserades med successiva pressningar – kallat kontinuerlig pelletering. Matrisuppställningen i singelpelletpressen inkluderade en kona, där materialet tvingas ner från en presskanal med en större diameter till en presskanal med en mindre diameter för att inkludera strömningsfasen. För att uppnå ett jämviktstillstånd kontrollerades friktionsmotståndskrafterna mot strömning av materialet genom att variera längden på den aktiva presskanalen (där det komprimerade materialet under konan har kontakt med presskanalväggen). Tillfället då strömning initierades undersöktes för att separera komprimeringsfasen från strömnings-/friktionsfasen. Separata komprimerings- och friktionsförsök gjordes för att subtrahera energianvändningen till komprimering och till att överkomma friktion från den totala energianvändningen – för att komma åt energianvändningen till att överkomma det viskösa motståndet. Jämviktstillståndet nåddes och kontinuerlig pelletering utfördes med en materialfukthalt på 17,5 % och en aktiv presskanallängd på 13 mm, där det högsta uppmätta presstrycket för varje successivt försök stabiliserades runt 154 MPa och pellets med densiteten 1200 kg/m3 producerades. Medelvärdet på trycket som krävdes för att initiera strömning blev 123 MPa. Den specifika energianvändningen som gick till att överkomma materialets viskösa motstånd blev 88 J/g material, vilket motsvarade 65 % av den totala energianvändningen. Motståndskrafterna mot presskraften från friktionen mellan pelleten och presskanalväggen ökade exponentiellt i förhållande till längden på pelleten i den aktiva presskanalen, vilket innebär svårigheter med att etablera önskade jämviktstillstånd genom en enbart teoretisk bestämning av den aktiva presskanallängden; experimentella försök behöver alltså göras.Den kontinuerliga pelleteringen i studien gjordes vid ett lägre presstryck än vid industriella processer för att inte överbelasta utrustningen. Densiteten för pelleten som tillverkades hamnade dock inom industriella intervall, vilket validerar metoden i studien. För att undersöka jämviktstillstånd vid högre presstryck kan längden på den aktiva presskanalen ökas. Metoden i studien förenklar vissa aspekter av kraftförhållanden och strömningens egenskaper. Vidare studier rekommenderas angående Poissoneffekten i konan, visköst motstånd i materialet i den aktiva presskanalen som konsekvens av en ojämn hastighetsprofil och en potentiell övergångsfas mellan komprimeringsfasen och strömnings-/friktionsfasen. Studien visar att kontinuerlig pelletering i singelpelletpress fungerar och för framtida studier på energianvändningen vid pelletering som använder singelpelletpressar rekommenderas att en uppsättning matriser med olika längder på den aktiva presskanalen konstrueras för att enkelt kunna upprätta ett jämviktstillstånd för kontinuerlig pelletering. Att andelen av den totala energianvändningen som gick till att överkomma det viskösa motståndet i materialet blev så hög belyser vikten av fortsatta studier kring det viskösa motståndet för att vidare kunna energieffektivisera pelleteringsprocessen.

Den ökade efterfrågan på pellets har fört med sig högre krav på pelletkvalité och detta har lett till att forskningen i Sverige har övergått från att studera möjliga bränslen till att studera pelletkvalité, ofta med fokus på mekanisk hållfasthet. För att pröva den mekaniska hållfastheten så finns olika standardmetoder såsom tumling enligt ISO 17831-1:2015, som är europeisk standard, och lignotest. Standardmetoderna kräver en större mängd pellets och kan inte användas för att pröva pellets från en singelpelletpress, vilket är ett mycket vanligt sätt att producera nya pelletsammansättningar. En singelpelletpress tillverkar en pellet åt gången och för att prediktera mekaniska hållfastheten finns många olika metoder, till exempel dropp- och hårdhetstest. Det är idag oklart hur väl metoderna för att pröva pellets från en singelpelletpress predikterar mekaniska hållfastheten och det finns en begränsad mängd forskning som undersöker korrelationen med standardmetoderna. Äldre forskning visar på en positiv linjär korrelation medan nyare forskning visar att korrelationen även beror på pelletens sammansättning. Det finns också studier som använder nya sätt att pröva enstaka pellets. En ny studie tumlar pellets tillsammans med plastpellets, men inga jämförelser med andra metoder utförs. En annan studie prövade tumling samt lignotest för en pellet åt gången och jämförde med tumling enligt ISO 17831-1:2015. Den studien visade ett R2 på 0.83 respektive 0.94 för pellets med en mekanisk hållfasthet över 90%.  En metod som korrelerar med standardmetoderna skulle mycket tydligare indikera hur en pellet från en singelpelletpress skulle prestera i större produktionsskala. Om metoden även utnyttjar redan tillgänglig teknik finns möjligheten för en bred användning, likt en standardmetod, som skulle underlätta jämförelser mellan olika studier och samarbeten mellan forskningsinstitut.  I detta arbete undersöks validiteten av att tumla enstaka pellets tillsammans med plastpellets. Plast- och singelpelletsmixen som innehöll 3, 10 och 20 pellets, resterande del (upp till 500g ±10g) plastpellets, tumlades för 6 olika sorters pellets. Standardavvikelse, relativ standardavvikelse samt medelvärdet av mekaniska hållfastheten bestämdes och den linjära regressionen med tumling enligt ISO 17831-1:2015 undersöktes. För samma pelletsorter genomfördes dropptest och hårdhetstest där den linjära regressionen med tumling enligt ISO 17831-1:2015 även gjordes för hårdhetstestet. Resultaten visar att tumling med plast- och singelpelletmix fungerar som alternativ metod till ISO 17831-1:2015 för pellets med en mekanisk hållfasthet över 92,45%, där mycket tillförlitligt resultat fås för 3 eller fler tumlade pellets över 96,62% mekanisk hållfasthet där 8 av 9 uppmätta standardavvikelser var under 1 %. För hela det prövade kvalitetsintervallet visades en korrelation (R2) med standardmetoden på 0,88-0,98 och ett R2 nära 1 för pellets med en mekanisk hållfasthet över 95 %. Dropptestet gav ingen information om pelletens mekaniska hållfasthet och bedömdes inte som en lämplig metod. Hårdhetstestet visade en hög relativ standardavvikelse mellan 19-40 % och en korrelation (R2) med standardmetoden på 0,78. Tumling med plast- och singelpelletmix hade både lägre standardavvikelse och högre korrelation med standardmetoden som visar att det är en bättre metod för att prediktera mekaniska hållfastheten för enstaka pellets än hårdhetstest. / The increased demand of pellets has led to higher demand on pellet quality causing a shift in Swedish research from studying possible fuels to studying pellet quality, often with a focus on mechanical durability. To test the mechanical durability there are various standard methods such as tumbling according to ISO 17831-1:2015, which is the European standard, and lignotest. The standard methods require a large amount of pellets and can´t be used to test pellets from a single-pellets press, a common way to produce new pellet compositions. A single-pellet press produces one pellet at a time and to predict the mechanical durability there are different methods, such as drop and hardness tests. Today it´s unclear how well the methods for testing pellets from a single-pellets press predicts the mechanical durability and there are a limited amount of research that examines the correlation with the standard methods. Earlier research shows a positive linear correlation while a recent publish study showed that the correlation also depends on the composition of the pellet. However, also new ways to test individual pellets has recently bin published, where single pellets were tumbled together with plastic pellets, but no comparisons with other methods were made. Another study tried tumbling and lignotest for one pellet at a time and compared with ISO 17831-1:2015. The study showed an R2 of 0,83 and 0,94 respectively for pellets with a mechanical durability above 90% A method that correlates with the standard methods would indicate how a pellet from a single-pellet press would preform on a larger production scale. If the method also uses already known technology there is the possibility of a broad use, similar to a standard method, wich would facilitate comparisons between different studies and collaborations between research institutes.   In this study, the validity of tumbling individual pellets together with plastic pellets is investigated. The plastic and single-pellet mix containing 3, 10 and 20 pellets, the remaining part (up to 500 ±10g) plastic pellets, was tumbled with 6 different types of pellets. Standard deviation, relative standard deviation and the mean value of the mechanical durability were determined and the linear regression with tumbling according to ISO 17831-1:2015 was examined. For the same pellet varieties, drop and hardness tests where preformed, where the linear regression with ISO 17831-1:2015 was also examined for the hardness test.   The results show that tumbling with plastic and single-pellet mix works as an alternative method to ISO 17831-1:2015 for pellets with a mechanical durability above 92,45 %, where very reliable results was obtained for 3 or more tumbled pellets above 96.62 % mechanical durability where 8 out of 9 standard deviations measured below 1%. For the entire tested quality range, a correlation (R2) was shown with ISO 17831-1:2015 of 0.88-0.98 and an R2 close to 1 for pellets with a mechanical durability over 95 %. The drop test did not provide any information on the mechanical durability of the pellet and was not considered an appropriate method. The hardness test showed a high relative standard deviation between 19-40 % and a correlation (R2) with ISO 17831-1:2015 of 0.78. Tumbling plastic and single-pellet mix had both lower standard deviation and higher correlation with the standard method ISO 17831-1:2015 which shows that it is the superior method for predicting the mechanical durability of individual pellets over hardness test.