Métodos principales para el análisis de los componentes del biogás
Thread Content
Existen métodos de análisis de gases óseos, métodos de análisis por cromatografía en fase gaseosa GC, métodos de detección con elementos catalíticos térmicos y métodos de detección por infrarrojos. 【Analizador de composición ósea】: Se utiliza una solución de hidróxido de sodio para absorber el CO2; además, se emplea una solución alcalina de gálico para absorber también el CO2. Para medir el CH4, se utiliza el método de combustión explosiva seguido de un método de absorción, lo que permite determinar los niveles de CH4, CO2 y O2. Este método tiene una estructura sencilla, pero requiere la recolección de gases representativos y no permite realizar análisis in situ. Además, se necesita adquirir grandes cantidades de reactivos cada año; el personal debe recibir capacitación, y el esfuerzo laboral para realizar los análisis es considerable.
【Método de análisis por cromatografía de gases GC】: Se utiliza la capacidad de adsorción física de los gases extraídos para separarlos en una columna cromatográfica; posteriormente, se emplea un sensor TCD para analizar los compuestos CH4, CO2 y O2. Este método es sencillo de utilizar, pero el costo de la columna cromatográfica es relativamente alto. Además, es necesario tomar muestras, ya que no se puede realizar el análisis in situ.
【Método de detección por catálisis térmica】: Se utiliza un elemento de catálisis térmica (en blanco y negro), junto con un elemento de compensación y los extremos del puente eléctrico, para formar un puente de Wheatstone. Se aplica una tensión constante a este sistema. Dado que el componente de catálisis térmica está hecho de alambre de platino, la corriente eléctrica que fluye a través de él provoca su calentamiento, hasta alcanzar una temperatura de unos 500 grados. Cuando el gas metano entra en contacto con la superficie del elemento catalítico, tiene lugar una reacción de cloración que genera una gran cantidad de calor. Esto hace que la temperatura del elemento catalítico aumente, lo que a su vez incrementa su resistencia eléctrica. Como resultado, se produce una tensión desequilibrada en el puente eléctrico, lo cual permite determinar la concentración de metano presente. Las ventajas de este método son: su bajo costo, lo que lo hace adecuado para determinar si el nivel de metano en las minas de carbón supera los límites permitidos. Se utiliza ampliamente en analizadores portátiles de gas y en sensores fijos de gas. Las desventajas son: se necesita calibrar con frecuencia, una vez cada 7 días; su vida útil es de solo un año; la precisión es baja (10%); además, su vida útil es corta, y solo puede medir concentraciones de gas inferiores al 0–4%. Las altas concentraciones envenenan el sensor e incluso lo destruyen; además, no es posible medir el CO2.
【Método de detección por infrarrojos】: Se aprovecha la propiedad de que los gases CH4 y CO2 absorben las longitudes de onda del infrarrojo cercano de 3,4 μm y 4,26 μm. A través de los cambios en la tasa de absorción por infrarrojos, se puede determinar el contenido de CH4 y CO2. Además, se pueden utilizar sensores electroquímicos para medir el contenido de O2 y H2S. Actualmente, es el instrumento de medición preferido en el extranjero para la medición del biogás. En los proyectos relacionados con el mecanismo de desarrollo limpio CDM que se llevan a cabo en nuestro país, se exige el uso de analizadores de infrarrojos para determinar la composición del biogás. Sus ventajas son: permite realizar mediciones en tiempo real, no es necesario utilizar bolsas de muestra, no hay consumo de materiales, ofrece alta precisión en las mediciones, no requiere calibración frecuente, y su rango de medición es de 0–100%. Puede utilizarse tanto para medir la composición de los gases en los tanques de biogás como para detectar fugas de biogás.