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        碳中和溫室氣體CO2 CH4 N2O排放監(jiān)測(cè),諾科儀器助力綠色發(fā)展

        瀏覽次數(shù):1316發(fā)布日期:2022-11-29

        一、溫室氣體監(jiān)測(cè)主要包括哪些?

        甲烷(CH4)、二氧化碳(CO2)和N2O等具有溫室效應(yīng)的微量氣體稱為溫室氣體。

        根據(jù)京都議定書中規(guī)定的6種溫室氣體為二氧化碳、甲烷、N2O、氫氟碳化合物、全氟碳化合物、六氟化硫。

        后三種氣體造成溫室效應(yīng)的能力強(qiáng),但從對(duì)全球升溫的貢獻(xiàn)來說,CO2、CH4、N2O三大主要溫室氣體所占的比例最大,對(duì)全球變暖的總體貢獻(xiàn)占到77%,濃度也呈現(xiàn)出逐年升高的趨勢(shì)。

        大氣中CO2、CH4和N2O三種組分是目前溫室氣體監(jiān)測(cè)的主要對(duì)象,也是當(dāng)前世界各國控制減排的主要溫室氣體組分。

        二、溫室氣體檢測(cè)主流技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)?

        目前溫室氣體監(jiān)測(cè)主要有非分散紅外線原理(NDIR)、傅里葉變換紅外光譜原理(FTIR)、可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜法(TDLAS)、差分吸收激光雷達(dá)技術(shù)(DIAL)、光腔衰蕩法(CRDS)、激光差分中紅外法(IRIS)、離軸積分腔輸出光譜技術(shù)(OA-ICOS)、激光外差光譜技術(shù)(LHS)、空間外差光譜技術(shù)(SHS)等。

        非分散紅外線原理(NDIR)原理,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、成本低廉等優(yōu)點(diǎn),但儀器的光譜分辨率和檢測(cè)靈敏度相對(duì)其他原理較低。

        傅里葉變換紅外光譜原理(FTIR),能夠?qū)崿F(xiàn)多種組分同時(shí)監(jiān)測(cè),適用于溫室氣體的本底、廓線和時(shí)空變化測(cè)量及其同位素探測(cè),儀器系統(tǒng)較為復(fù)雜,價(jià)格比較昂貴。

        可調(diào)諧半導(dǎo)體激光原理TDLAS,具有響應(yīng)速度快、靈敏度高、光譜分辨率高等優(yōu)勢(shì),能夠?qū)崿F(xiàn)溫室氣體原位點(diǎn)式和區(qū)域開放式探測(cè),缺點(diǎn)是對(duì)于多氣體組分監(jiān)測(cè)需要多個(gè)傳感器

        DIAL技術(shù)是一種利用氣體分子后向散射效應(yīng)進(jìn)行氣體遙感探測(cè)的光譜技術(shù),具有高精度、遠(yuǎn)距離、高空間分辨等優(yōu)點(diǎn),系統(tǒng)較為復(fù)雜,成本較高。

        CRDS和OA-ICOS技術(shù)均屬于小型化的氣體原位探測(cè)技術(shù),在溫室氣體監(jiān)測(cè)方面,能夠?qū)崿F(xiàn)很高的檢測(cè)靈敏度,成本比TDLAS要高。

        LHS和SHS都屬于高精度、高光譜分辨的氣體檢測(cè)技術(shù),適用于溫室氣體的柱濃度或垂直廓線探測(cè),可用于地基和星載大氣探測(cè)領(lǐng)域。

        三、溫室氣體分析應(yīng)用場(chǎng)景:

        地面監(jiān)測(cè):主要應(yīng)用場(chǎng)景是固定源溫室氣體排放監(jiān)測(cè),如電力、石化、鋼鐵、垃圾填埋危廢處理等能耗大戶固定排放口溫室氣體監(jiān)測(cè)。

        地基監(jiān)測(cè):為溫室氣體時(shí)空分布、變化特征、區(qū)域排放等的研究提供可靠的觀測(cè)數(shù)據(jù)。

        機(jī)載監(jiān)測(cè):在空中對(duì)大氣層每個(gè)層高對(duì)氣體進(jìn)行檢測(cè)或?qū)γ總€(gè)層高的氣體采樣后到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測(cè)量,具有靈活性高、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、監(jiān)測(cè)面積大等優(yōu)點(diǎn)。機(jī)載溫室氣體探測(cè)是對(duì)溫室氣體垂直廓線的直接測(cè)量。

        星載監(jiān)測(cè):用于在全球尺度上對(duì)大氣溫室氣體開展廣范圍、長(zhǎng)時(shí)間的持續(xù)監(jiān)測(cè),因此星載探測(cè)可以促進(jìn)全球溫室氣體源匯分布的研究。

        四、溫室氣體檢測(cè)主流技術(shù)品牌:

        在溫室氣體高靈敏探測(cè)技術(shù)方面,目前以美國Picarro、ABB、德國Bruker等公司為主,其產(chǎn)品在大氣背景站、高原科考及其他溫室氣體高精度測(cè)量需求領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。在固定源溫室氣體排放連續(xù)監(jiān)測(cè)方面,國內(nèi)相關(guān)技術(shù)比較成熟,有對(duì)應(yīng)的解決方案,在高精度高靈敏監(jiān)測(cè)方面目前和國外公司還有一定差距。

        隨著國家大力推進(jìn)雙碳政策,目前國內(nèi)在溫室氣體監(jiān)測(cè)技術(shù)研究方面也開展了大量的工作,

        一些高校及研究院所開始著手溫室氣體監(jiān)測(cè)方面的研究。如中國科學(xué)院安徽光機(jī)所、中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所等。

        針對(duì)固定源溫室氣體排放連續(xù)監(jiān)測(cè)方面,諾科儀器NK-500系列紅外線氣體分析儀可以勝任。NK-500系列紅外線氣體分析儀采用NDIR不分光紅外線原理,傳感器核心采用進(jìn)口光源,測(cè)量范圍寬可分析氣體上限達(dá)100%,下限達(dá)幾個(gè) (ppm)的濃度,進(jìn)行精細(xì)化處理后,還可以進(jìn)行痕量級(jí)(ppb)分析。

        儀器穩(wěn)定性好,反應(yīng)速度快,響應(yīng)時(shí)間一般在10S內(nèi)(達(dá)到T90的時(shí)間),可針對(duì)廠界及固定源溫室氣體排放進(jìn)行%至ppm級(jí)別的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)。


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