ما هي تكنولوجيا التحكم في الانبعاثات لمجموعة مولدات الغاز الحيوي؟

باعتباري موردًا لمجموعات مولدات الغاز الحيوي، فقد شهدت بنفسي الطلب المتزايد على حلول الطاقة النظيفة والمستدامة. وتأتي مجموعات مولدات الغاز الحيوي في طليعة هذه الحركة، حيث تقوم بتسخير قوة الغاز الحيوي - وهو مصدر طاقة متجدد يتم إنتاجه من تحلل المواد العضوية - لتوليد الكهرباء. ومع ذلك، لضمان عمل مجموعات المولدات هذه بطريقة صديقة للبيئة، فإن التكنولوجيا الفعالة للتحكم في الانبعاثات أمر ضروري. في هذه المدونة، سوف نتعمق في تعقيدات تكنولوجيا التحكم في الانبعاثات لمجموعات مولدات الغاز الحيوي.

أهمية التحكم في الانبعاثات

يتكون الغاز الحيوي بشكل أساسي من الميثان وثاني أكسيد الكربون وكميات صغيرة من الغازات الأخرى. عند حرقه في مجموعة المولدات، فإنه ينتج الطاقة، ولكنه ينبعث منه أيضًا ملوثات مثل أكاسيد النيتروجين (NOx)، وأول أكسيد الكربون (CO)، والمواد الجسيمية (PM)، والهيدروكربونات غير المحترقة (HC). ويمكن أن يكون لهذه الملوثات آثار ضارة على البيئة وصحة الإنسان. على سبيل المثال، تساهم أكاسيد النيتروجين في تكوين الضباب الدخاني والأمطار الحمضية، في حين أن ثاني أكسيد الكربون هو غاز سام يمكن أن يكون ضارًا إذا تم استنشاقه بكميات كبيرة. ولذلك، فإن التحكم في هذه الانبعاثات أمر بالغ الأهمية لتلبية اللوائح البيئية وتعزيز توليد الطاقة المستدامة.

أنواع تقنيات التحكم في الانبعاثات

1. المحولات الحفازة

تعد المحولات الحفازة إحدى تقنيات التحكم في الانبعاثات الأكثر شيوعًا المستخدمة في مجموعات مولدات الغاز الحيوي. وهي تعمل عن طريق تحويل الملوثات الضارة إلى مواد أقل ضررا من خلال تفاعل كيميائي. يحتوي المحول على محفز، عادة ما يكون مصنوعًا من معادن ثمينة مثل البلاتين والبلاديوم والروديوم. عندما تمر غازات العادم عبر المحفز، تحدث التفاعلات التالية:

• أكسدة ثاني أكسيد الكربون وHC: يتأكسد أول أكسيد الكربون والهيدروكربونات غير المحترقة إلى ثاني أكسيد الكربون والماء. على سبيل المثال، تفاعل أكسدة أول أكسيد الكربون هو (2CO + O_{2}\rightarrow2CO_{2}).
• الحد من أكاسيد النيتروجين: يتم اختزال أكاسيد النيتروجين إلى نيتروجين وأكسجين. التفاعل النموذجي هو (2NO + 2CO\rightarrow N_{2}+ 2CO_{2}).

تعتبر المحولات الحفازة فعالة للغاية في تقليل الانبعاثات، ولكن يمكن أن يتأثر أدائها بعوامل مثل درجة الحرارة، وتكوين الغاز، والتسمم بالمحفز. مطلوب صيانة ومراقبة منتظمة لضمان الأداء الأمثل.

2. إعادة تدوير غاز العادم (EGR)

إعادة تدوير غاز العادم هي تقنية تتضمن إعادة تدوير جزء من غازات عادم المحرك مرة أخرى إلى الهواء الداخل. يؤدي ذلك إلى تخفيف خليط الهواء والوقود الداخل، مما يقلل من درجة حرارة الاحتراق القصوى. وبما أن تكوين أكاسيد النيتروجين يعتمد بشكل كبير على درجة الحرارة، فإن خفض درجة حرارة الاحتراق يساعد على تقليل انبعاثات أكاسيد النيتروجين.

يتكون نظام EGR عادةً من صمام EGR، الذي يتحكم في كمية غاز العادم المعاد تدويره، ومبرد، الذي يبرد غاز العادم المعاد تدويره قبل دخوله إلى مشعب السحب. في حين أن EGR فعال في تقليل أكاسيد النيتروجين، إلا أنه يمكن أن يكون له أيضًا بعض العيوب، مثل زيادة انبعاثات المواد الجسيمية وانخفاض كفاءة المحرك إذا لم تتم معايرته بشكل صحيح.

3. التخفيض التحفيزي الانتقائي (SCR)

يعد التخفيض التحفيزي الانتقائي تقنية أكثر تقدمًا للتحكم في الانبعاثات وفعالة بشكل خاص في تقليل انبعاثات أكاسيد النيتروجين. في نظام SCR، يتم حقن عامل اختزال، عادةً الأمونيا أو اليوريا، في تيار العادم قبل المحفز. تتفاعل الأمونيا مع أكاسيد النيتروجين في وجود المحفز لتكوين النيتروجين والماء. يمكن تمثيل التفاعل الكيميائي على النحو التالي (4NO + 4NH_{3}+ O_{2}\rightarrow4N_{2}+ 6H_{2}O).

يمكن لأنظمة SCR تحقيق معدلات عالية جدًا لخفض أكاسيد النيتروجين، غالبًا ما تتجاوز 90%. ومع ذلك، فهي تتطلب إمدادًا موثوقًا به من عامل الاختزال والتحكم المناسب في عملية الحقن لضمان الأداء الأمثل.

4. مرشحات الجسيمات

تُستخدم مرشحات الجسيمات لالتقاط وإزالة الجسيمات من غازات العادم. هناك نوعان رئيسيان من مرشحات الجسيمات المستخدمة بشكل شائع في مجموعات مولدات الغاز الحيوي: مرشحات جسيمات الديزل (DPF) ومرشحات جسيمات البنزين (GPF). تعمل هذه المرشحات عن طريق دفع غازات العادم عبر وسط مسامي، مما يحبس الجسيمات.

مع مرور الوقت، تتراكم الجسيمات في الفلتر، مما يزيد من الضغط الخلفي على المحرك. ولمنع ذلك من التأثير على أداء المحرك، يجب تجديد الفلتر بشكل دوري. يمكن أن يكون التجديد سلبيًا (باستخدام حرارة غازات العادم) أو نشطًا (باستخدام عناصر تسخين إضافية).

مجموعات مولدات الغاز الحيوي لدينا والتحكم في الانبعاثات

في شركتنا، نقدم مجموعة من مجموعات مولدات الغاز الحيوي ذات تقنيات متقدمة للتحكم في الانبعاثات. ملكنامجموعة مولدات الغاز الحيوي بقدرة 1500 كيلو واتتم تصميمه للتطبيقات واسعة النطاق، مثل توليد الطاقة الصناعية ومحطات معالجة مياه الصرف الصحي. وهي مجهزة بمحول حفاز متطور ونظام SCR لضمان انخفاض انبعاثات أكاسيد النيتروجين وأول أكسيد الكربون والهيدروكربونات.

للتطبيقات متوسطة الحجم، لدينامجموعة مولدات الغاز الحيوي بقدرة 500 كيلو واتهو الاختيار المثالي. ويستخدم مزيجًا من EGR ومرشح الجسيمات لتقليل الانبعاثات مع الحفاظ على كفاءة المحرك العالية.

ملكنامجموعة مولدات الغاز الحيوي بقدرة 300 كيلو واتمناسب للمشاريع الصغيرة، مثل توليد الطاقة الزراعية وتطبيقات الأعمال الصغيرة. ويتميز بمحول حفاز فعال ومرشح جسيمات أساسي لتلبية متطلبات الانبعاثات في معظم المناطق.

اتصل بنا للشراء

إذا كنت مهتمًا بشراء مجموعة مولدات الغاز الحيوي المزودة بتقنية متقدمة للتحكم في الانبعاثات، فنحن هنا لمساعدتك. يمكن لفريق الخبراء لدينا أن يزودك بمعلومات مفصلة حول منتجاتنا، بما في ذلك المواصفات الفنية وبيانات الأداء والأسعار. يمكننا أيضًا مساعدتك في اختيار مجموعة المولدات المناسبة لاحتياجاتك الخاصة.

سواء كنت تبحث عن حل صغير الحجم لمزرعتك أو نظام واسع النطاق لمنشأة صناعية، فلدينا الخبرة والمنتجات التي تلبي متطلباتك. اتصل بنا اليوم لبدء المحادثة واتخاذ الخطوة الأولى نحو مستقبل طاقة أنظف وأكثر استدامة.

مراجع

• هيوود، جون ب. “أساسيات محرك الاحتراق الداخلي”. ماكجرو - هيل، 1988.
• بوش، "دليل السيارات". روبرت بوش GmbH، 2007.
• وكالة حماية البيئة (وكالة حماية البيئة). "تقنيات التحكم في انبعاثات أكاسيد النيتروجين من المصادر الثابتة." وثيقة وكالة حماية البيئة، طبعات مختلفة.