 |
Biogáz összetétel monitoring

A gázmotorok relatíve magas metán (tipikusan > 30%) tartalmú gázokkal üzemelnek. E motortípust használják például erőművekben, alternatív megoldásként villamosenergia termelésre. Alapvetően két típusú gázmotort különböztethetünk meg, az üzemanyagként funkcionáló gáz alapján: földgázon vagy biogázon alapulót.
A földgázzal működő gázmotorok alapvetően erőművekben, vagy nagyobb ipari létesítményekben üzemelnek. Ezek a fogysztók a gázt rendszerint olyan gázszolgáltatóktól szerzik be, melyek garantálják a gáz minőségét és összetételét, például annak metán, etán, propán, stb. tartalmát. A gáz minősége, különösen a téli időszakban, rendszeresen elromolhat, ami az energia fluktuációját, vagy rosszabb esetben a motor meghibásodását okozhatja. Ez alapozza meg a motorba jutó gáz folytonos mérésének fontosságát. A mérés fő feladata a gáz fűtőértékének meghatározása, tehát döntően fontos az alábbi gázok mérése: metán, etán és szén-dioxid.
A fő komponensek tipikus értékei földgázban: 60-95% metán, 2-8% etán és <10% szén-dioxid. A legegyszerűbb és leggyorsabb, laboratóriumunkban kifejlesztett fotoakusztikus földgáz összetételt mérő rendszer folyamatosan képes mérni a fennt említett gázokat, a tipikus kocentrációjuk tartományában <1% pontossággal. A rendszer válaszideje tipikusan 1 perc.
Napjainkban az alternatív energiaforrások - például a biogáz - egyre fontosabb szerephez jutnak. A biogázon alapuló gázmotorok olyan területeken alkalmazhatóak, ahol nagy mennyiségű biogáz állítható elő. Ilyen területek a mezőgazdasági üzemek, lerakóhelyek, ahol a depó gáz hajtja meg gázmotorokat. A biogáz hátránya azonban, hogy összetétele változó. Ennek az instabilitásnak az eredményeképp a gáz metántartalma a gázmotor működéséhez szükséges limit alá csökkenhet. Emiatt az elsődleges komponensek, úgymint metán, szén-dioxid, oxigén folyamatos mérése rendkívül fotntos.
A két-lézeres fotoakusztikus biogázmérő rendszerünk képes kissebb mint 0.5% érzékenységgel, különösen kis válaszidővel (20-25 sec) megmérni a biogáz metán és szén-dioxid tartalmát.
A gáz összetételét pontosan ismerve olyan szabályozó rendszer tervezhető, mely optimális arányban keveri a biogázt és a földgázt. A fotoakusztikus földgáz és biogáz szenzorunk érzékenysége és gyorsasága (kis válaszideje) alapján kiváló megoldás gáz keverő, - szabályozó rendszerekhez.
|
 |
 |
Az Infrared Physics and Technology folyóiratba elküldött kéziratunkat elfogadták publikálásra.
|
|
|