Samenvatting

In de afgelopen zes jaar is er veel aandacht besteed aan de ontwikkeling van meetstandaarden voor het siloxaangehalte in biomethaan en opgewaardeerde biogas. Biogas is wereldwijd van toenemend belang als energiedrager. Het vormt een milieuvriendelijk alternatief voor aardgas en draagt bij tot de vermindering van de uitstoot van broeikasgassen. Siloxanen zijn siliciumhoudende vluchtige organische stoffen, die in biomethaan en opgewaardeerd biogas voorkomen. Het is een groep van de meest voorkomende onzuiverheden in biomethaan en opgewaardeerd biogas, zelfs na een geschikte behandeling van het ruwe biogas. VSL neemt deel aan het project ’Metrology for Biomethane’ binnen het European Metrology Programme for Innovation and Research (EMPIR). Dit project is gericht op het ontwikkelen en valideren van traceerbare meetstandaarden voor biomethaan. Een van de doelen is om "te rapporteren over de verbeterde stabiliteit van de meetstandaarden, een gevalideerde kalibratiemethode voor het meten van het totale silicium- en siloxanengehalte in biomethaan en een relatieve vergrote onzekerheid van 3 %". Voor dit onderzoek werd het criterium van 3 % in aanmerking genomen voor de relatief vergrote onzekerheden.
Het doel van dit onderzoek was om een methode te ontwikkelen voor de analyse en stabiliteitsstudie van gasvormige referentiematerialen van siloxanen in biomethaan. De subdoelen waren om de resultaten van geanalyseerde gasmengsels van een ringonderzoek die gemeten zijn op twee verschillende GC/FID-systemen met elkaar te vergelijken, een stabiliteitsonderzoek doen door de gasmengsels van het ringonderzoek te analyseren en te bepalen als deze nog stabiel zijn na bijna twee jaar, een methode ontwikkelen voor een GC-systeem met een Barrier Ionization Discharge (BID)
detector en het GC/FID systeem met de GC/BID te vergelijken.
De resultaten van geanalyseerde gasmengsels van een ringonderzoek die gemeten zijn op twee verschillende GC/FID-systemen (GC-1 en GC-10) zijn met elkaar vergeleken. Er werd geconcludeerd dat GC-10 net zo goed presteert als GC-1. De pieken van de chromatogrammen zijn goed gescheiden
en goed geïntegreerd. Er werd een stabiliteitsonderzoek op lange termijn gedaan door gasmengsels van het ringonderzoek te analyseren en te bepalen als deze nog stabiel zijn na bijna twee jaar. De datapunten van de analyses tijdens de ringonderzoek hadden al een opwaartse trend en de hoeveelheid molfracties van de siloxanen veranderde gedurende één jaar in toenemende mate, en deze trend zette zich voort na een periode van bijna twee jaar. Er werd een methode ontwikkeld voor een nieuwe GC-systeem met een BID detector. De pieken van de chromatogrammen waren goed gescheiden en goed geïntegreerd. Het mengsel dat lagere fracties van de siloxanen bevat (ppb niveau), vertoont voor L2 en L3 een herhaalbaarheid en reproduceerbaarheid lager dan 3 %. De mengsels met hogere fracties van de siloxanen (ppm niveau) hadden, met uitzondering van de reproduceerbaarheid van D5, voor alle componenten een herhaalbaarheid en reproduceerbaarheid lager dan 3 %.
De resultaten van het siloxaangehalte in methaan gemeten op een GC/FID werden vergeleken met het GC/BID-systeem. Op basis van de resultaten van de herhaalbaarheid en reproduceerbaarheid om het verschil tussen de systemen te vergelijken, is te zien dat de nieuwe detector, de BID detector, net zo gevoelig is als de FID voor de gasmengsels die hogere molfracties van de siloxanen bevatten. Het mengsel met lagere molfracties van de siloxanen kon wel gemeten worden op de GC/BID, terwijl dit niet mogelijk was op de GC/FID omdat het mengsel onder de detectielimiet van
het systeem viel.