A kémiai összetételt a fában jelenlevő elemek minősége és mennyisége jellemzik.

A fában különböző funkciót ellátó morfológiai részek különíthetők el. A sejtfal anyaga három vegyületből áll: a vázanyagot képező makromolekuláris cellulózból, a kötőanyag szerepét betöltő aromás szerkezetű ligninből, valamit az ezekkel szoros összeköttetésben lévő hemicellulózból, vagy poliózokból. Ezen makromolekuláris komponensek mellett extraktanyagokat is találunk a faanyagban, mint kismolekulás vegyületeket. Osztályozásuk kémiai felépítésük alapján történhet: alkoholok, mono-, di és oligoszacharidok, alifás savak, fenolok (pl.: tanninok), terpének és származékaik (Németh, 1997.).

Az 5.3. táblázatban bemutatott jellemzők ismerete azért szükséges, mert a fontos alkotók tulajdonságai nagymértékben eltérőek, és így jelentősen befolyásolják a gázosodási, égési, és tömörítés során a kötési folyamatokat. A vegyületek hő hatásra átalakulnak, és kigázosodási- valamint elgázosodási folyamatok mennek végbe, ezért a fát illó-, szilárd éghető és hamu százalékokkal is jellemezzük

A nedvességtartalom függ a fafajtól, a farész korától, a vegetációs időszaktól, a kitermelést követő tárolástól stb.

Nedvességtartalom (u %)

Az égéshő az a hőmennyiség, amely a tüzelőanyag tömeg-, illetve térfogategységének tökéletes elégésekor szabadul fel.

A gyakorlatban inkább a fűtőérték fogalmát használják, amely az égéshőtől abban különbözik, hogy az égéstermékek víztartalma az égés után nem cseppfolyós, hanem gőz halmazállapotban van jelen, azaz az égéstermék hűlésekor nem adja le a párolgáshőt. A fűtőérték tehát kisebb, vagy egyenlő az égéshővel.

A fa fűtőértéke:

Néhány melléktermék fűtőértékét tartalmazza az 5.5. táblázat.

Az égetés során káros hatást kiváltó anyagok:

Kén mennyisége minimális, elhanyagolható: kb. 0,02 %

Klór, elhanyagolható: 0,01%

Egyéb nehézfémek csak nyomokban találhatók (Ivelics, 2006.)

A hamutartalom a biomassza elégetését követően visszamaradó ásványi eredetű anyagok összessége. A hamu mennyisége nagymértékben változik a kéreghányad, a termőhely és a fakitermelési technológiák okozta szennyeződés függvényében (Marosvölgyi, 2002.):

A lombos fák hamutartalma magasabb, mint a fenyőké. A szijács több hamut tartalmaz, mint a geszt.

A faanyag hamujában kalcium (800-1000 ppm), kálium (200-1000 ppm), és magnézium (100-200 ppm) vegyületei találhatók. A többi elem koncentrációja 50 ppm alatt van. A legfontosabb nyomelemek: Ba, Al, Fe, Zn, Cu, Ti, Pb, Ni, V, Co, Ag, Mo. (Németh, 1997.)

A fa hamujában található K, Si, tartalom alacsonyabb, Ca, Mg tartalom magasabb, mint a lágyszárú lignocellulózoké. Az utóbbiak a hamu olvadáspontját megemelik, ez előbbiek lecsökkentik. (Ivelics, 2006.)

Különösen fontosak a vizsgálatok azért, mert a biomasszák direkt tüzeléses energetikai hasznosításánál újabban:

A hamu Mg, Ca tartalma a hamu olvadáspontját is megemeli, a Si, K, Na tartalom pedig csökkenti. A lágyszárúak hamu olvadáspontja (600-800 °C) alacsonyabb, a fa hamu olvadáspontja magasabb (900-1100 °C) (Hein et Kaltschmidt, 2004)

Az 5.6. táblázatból megállapítható, hogy a fűz fafaj fűtőértéke magasabb, hamutartalma viszont alacsonyabb, mint a nemesnyár fajtáké. Az „AF2” klón fűtőértéke a legnagyobb az egyes nemesnyár klónok közözött.

Mivel a fa elemi összetétele csak kis intervallumban változik, egyes fafajok égéshője nem különbözik nagymértékben egymástól. Magasabb a nagyobb lignintartalmú fák esetén pl.: fenyőféleségek, és nagyobb szén és hidrogén arányú, nagy gyantatartalmú fák égéshője. Viszont a poliózokat nagyobb mennyiségben tartalmazó fák égéshője kisebb. (Németh, 1998) A fa energetikai sajátosságait tehát elsősorban kémiai összetétele, az égéshője, valamint nedvességtartalma határozza meg.