保羅·謝勒研究所(PSI)研究人員開發(fā)出一種新分析方法，可檢測沼氣中含量極低的關(guān)鍵雜質(zhì)，小型沼氣廠無需大量投資即可使用，有力促進能源轉(zhuǎn)型。當前，沼氣市場呈增長態(tài)勢，據(jù)瑞士聯(lián)邦能源辦公室統(tǒng)計，瑞士去年向天然氣管網(wǎng)輸送沼氣量約為十年前的兩倍。因沼氣有嚴格質(zhì)量標準，對雜質(zhì)快速可靠檢測需求日益增加。
液體淬火取樣系統(tǒng)示意圖。
PSI能源與環(huán)境科學(xué)中心研究人員找到解決方案，開發(fā)的分析方法能同時檢測沼氣中最關(guān)鍵的硫化物和硅氧烷兩種雜質(zhì)，相關(guān)成果已發(fā)表在《能源進展》雜志。瑞士全國有超160座沼氣廠利用廢棄物等生產(chǎn)沼氣，數(shù)百座污水處理廠也轉(zhuǎn)化污水污泥為類似沼氣的污水氣。沼氣含多種雜質(zhì)，濃度極低卻危害巨大，如有機硫化合物和硅氧烷，前者是細菌分解含硫蛋白質(zhì)形成，后者常見于沐浴露，會隨污水進入沼氣池，對燃料電池是“毒藥”，還會在生物甲烷燃燒時生成堵塞燃燒器的二氧化硅。
雜質(zhì)阻礙生物甲烷在燃料電池應(yīng)用，干擾沼氣濃縮及輸送。瑞士對沼氣中硫化物和硅氧烷含量有嚴格限制，可靠分析對沼氣系統(tǒng)運行至關(guān)重要。阿加瓦爾開發(fā)的分析方法可同時檢測硅氧烷和有機硫化合物，低至十億分之十五的痕量。PSI還為小型沼氣廠開發(fā)實用方案，用移動設(shè)備采集沼氣樣本，溶解在液體中送分析實驗室。
該分析方法具普適性，可在全國廣泛應(yīng)用，促進沼氣使用。克里斯蒂安·路德維希稱這是PSI應(yīng)用研究為挑戰(zhàn)提供切實可行方案的例證。此方法先通過氣相色譜儀分離沼氣成分，再用“電感耦合等離子體質(zhì)譜法”記錄成分，只記錄特定元素，能檢測出含量極低的硫和硅等化合物。阿加瓦爾表示，據(jù)其所知這是首個能同時測量硫和硅化合物的方法。
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