Jawatan Popular

Pilihan Editor - 2019

Mengesan kebocoran tumbuhan biogas oleh laser

Anonim

Tumbuh tumbuhan biogas adalah mencabar. Kebocoran yang meletupkan metana sangat bermasalah - dari segi keselamatan, teknikal, ekonomi serta perspektif mesra alam. Penyelidik sedang mengusahakan teknik yang membantu mengesan kebocoran. Dalam proses ini, laser mendapati kebocoran dari beberapa meter jauhnya.

iklan


Terdapat hampir 8, 000 tumbuhan biogas hari ini di Jerman. Mereka menggunakan gas yang berasal dari biomas untuk menjana elektrik dan haba. Pada tahun 2013, pengendali menghasilkan sejumlah 26.42 jam tera-watt (TWh) elektrik. Ini mewakili kira-kira 17 peratus daripada penjanaan elektrik kasar daripada tenaga boleh diperbaharui. Di Jerman, 7.5 juta isi rumah sekarang telah dibekalkan dengan elektrik dengan cara ini. Keperluan untuk operasi dan penyelenggaraan loji gas adalah tinggi. Kebocoran sangat bermasalah. Kebocoran kecil dari sendi garisan gas atau fermenter boleh membawa kesan: Melepaskan metana boleh mengakibatkan kebakaran, kerosakan ekonomi dan memburukkan lagi jejak karbon daripada tenaga yang dinilai gen.

Teknologi masih kekurangan yang membolehkan pengendali mengesan kebocoran di semua bahagian sistem dengan cepat, murah dan selamat. Dalam projek yang dibiayai oleh Kementerian Makanan dan Pertanian Persekutuan Jerman (BMEL), penyelidik dan pengilang peralatan pengukur kini menangani isu ini. Selepas satu setengah tahun, pakar-pakar telah membangunkan seorang penunjuk perasaan bahawa, tanpa membuat sentuhan, mengesan biogas atau gas asli melarikan diri dari kebocoran melalui penggunaan laser. Lebih cepat dan lebih tepat daripada sebelumnya. Projek ini melibatkan Institut Fraunhofer untuk Teknik Pengukuran Fizikal IPM di Freiburg, Institut Fraunhofer untuk Teknologi Alam Sekitar, Keselamatan dan Tenaga UMSICHT di Oberhausen dan pengeluar instrumen pengukur Schütz GmbH Messtechnik dari Lahr.

Jelas mengenal pasti metana

Teknologi yang dibangunkan di Fraunhofer IPM adalah berdasarkan pelepasan optik dan spektroskopi backscattering. Dalam proses itu, cahaya pancaran laser yang kuat mengesan meletupkan metana. Pada masa yang sama, gas menyinari bahagian belakang cahaya. Para saintis menganalisa perkadaran ini dan menentukan kepekatan gas dari spektrum penyerapan zat melarikan diri. Oleh kerana spektrum gas sangat tepat, hanya metana yang sangat selektif diukur, dan bukan gas lain. Teknologi ini terletak di dalam demonstrasi berbentuk kotak. Ia berdiri di tripod berkaki tiga dan diarahkan di bahagian peralatan yang akan diperiksa. Bahagian optik sistem pengukuran terdiri daripada laser, pengesan, kamera dan penemu jarak jauh. PC tablet yang disambungkan mengumpul data dan menilainya. Skrin memaparkan maklumat yang diedit secara grafik mengenai metana yang melarikan diri dan kedudukan tepat kebocoran. Pengukuran dari jarak hingga 15 meter adalah mungkin.

Penyelidik dapat mengukur dengan sangat tepat dengan sistem: Mereka telah menyesuaikan panjang gelombang laser secara optimum. Saiz flange biasa sendi kira-kira 15 cm diukur dengan tiga hingga empat prosedur pengukuran. Di samping itu, teknologi mengesan kepekatan gas yang berlebihan di dalam bilik dan menentukan apabila ini berbahaya kepada manusia. Para penyelidik mengira kepekatan menggunakan data dari pencari pelbagai terbina dalam. Pengendali juga tahu berapa gas telah luput. Ini adalah satu lagi ciri unik sistem baru ini.

Dr. Johannes Herbst, pakar teknologi pengukuran di Fraunhofer IPM, menjangkakan teknologi itu bersedia untuk pasaran dalam tempoh tiga hingga lima tahun akan datang. Di makmal, para penyelidik sedang mengamalkan fungsi lain. Mereka telah berjaya, sebagai contoh, dalam mengesan metana tanpa cahaya yang dilepaskan. Untuk tujuan ini, gas itu sendiri diterangi oleh laser yang kuat. "Pada masa akan datang, pasukan pengukuran akan dapat dengan mudah memeriksa keseluruhan sistem dari tanah. Ia digunakan untuk memanjat tangga dan mengenalpasti kebocoran di tempat, " kata Herbst.

iklan



Sumber Cerita:

Bahan yang disediakan oleh Fraunhofer-Gesellschaft . Nota: Kandungan mungkin diedit untuk gaya dan panjang.