تحديد محتوى الهيدروكربونات الحيوية في وقود الديزل والمقطرات المتوسطة باستخدام طريقة الوميض السائل DIN 51637

تحديد محتوى الهيدروكربونات الحيوية في وقود الديزل والمقطرات المتوسطة باستخدام طريقة الوميض السائل DIN 51637

يصف معيار المعهد الألماني للمواصفات القياسية (DIN) رقم 51637، بعنوان "منتجات البترول السائلة - تحديد محتوى الهيدروكربونات الحيوية في وقود الديزل والمقطرات المتوسطة باستخدام طريقة الوميض السائل"، طريقةً لتحديد محتوى الهيدروكربونات الحيوية في الزيوت النباتية المهدرجة (HVO) الموجودة في أنواع وقود الديزل الشائعة الاستخدام، وذلك باستخدام الوميض السائل. وبما أن المحتوى الكلي قد يكون ناتجًا عن كلٍ من الزيوت النباتية المهدرجة الحيوية (HVO) والديزل الحيوي (إستر ميثيل الأحماض الدهنية، FAME) الموجود في وقود الديزل، يتم تحديد محتوى FAME بشكل منفصل باستخدام مطيافية الأشعة تحت الحمراء وفقًا للمعيار DIN EN 14078، بحيث يمكن بعد ذلك تحديد محتوى HVO الحيوي عن طريق الطرح أو الحساب.

تحديد محتوى الهيدروكربونات الحيوية في وقود الديزل والمقطرات المتوسطة باستخدام طريقة الوميض السائل DIN 51637

يتضمن معيار DIN 51637 طريقة اختبار دقيقة لقياس محتوى الهيدروكربونات الحيوية في وقود الديزل والمنتجات ذات الصلة. ويلبي هذا المعيار الحاجة المتزايدة للتحقق من المحتوى المتجدد في الوقود في ظل متطلبات مزج الوقود الحيوي.

يتمثل الغرض الرئيسي من معيار DIN 51637 في تمكين القياس المباشر للمكونات الحيوية، وخاصة الزيوت النباتية المهدرجة (الديزل المتجدد)، في وقود الديزل التقليدي المشتق من البترول ومقطراته الوسيطة.

يُعدّ الزيت النباتي المهدرج وقودًا حيويًا سهل الاستخدام، يُنتج عن طريق هدرجة الدهون النباتية أو الحيوانية، ويتميز ببنية هيدروكربونية تكاد تكون مطابقة لبنية وقود الديزل الأحفوري. وعلى عكس وقود الديزل الحيوي التقليدي (إسترات ميثيل الأحماض الدهنية أو FAME)، لا يحتوي الزيت النباتي المهدرج على الأكسجين، ويمتزج بسلاسة تامة دون أي عوائق. ومع ذلك، فإن هذا التشابه يجعل من الصعب تمييزه عن الوقود الأحفوري باستخدام التحليل الكيميائي التقليدي.

ينطبق معيار DIN 51637 على وقود الديزل المسوق الذي يحتوي على مكونات حيوية مثل HVO، ويضمن إمكانية التتبع المناسبة والامتثال للوائح الاستدامة.

يستخدم معيار DIN 51637 عد الوميض السائل، وهي تقنية إشعاعية تقيس محتوى نظير الكربون-14، كطريقة اختبار.

بما أن الوقود الأحفوري يعود لملايين السنين، فقد تحللت نظائر الكربون-14 الموجودة فيه تمامًا. أما المواد المشتقة بيولوجيًا (المستخرجة من النباتات أو الحيوانات الحالية) فتحتوي على نظائر الكربون-14 بمستويات حديثة نتيجة امتصاصها من الغلاف الجوي. وتشير المستويات الأعلى من نظائر الكربون-14 إلى وجود جزء مشتق بيولوجيًا بشكل مباشر.

تشمل طرق العد باستخدام الوميض السائل ما يلي:

  • يتم خلط عينة الوقود مباشرة مع مزيج الوميض (لا يتطلب الأمر تحضيرًا معقدًا للعديد من العينات).
  • الكشف عن انبعاثات بيتا الناتجة عن تحلل نظير الكربون-14 باستخدام عداد الوميض السائل.
  • حساب محتوى الهيدروكربونات المشتقة بيولوجيًا بناءً على قياسات نظائر الكربون-14.

هذا النهج المباشر أكثر كفاءة مقارنة بالبدائل التي تتطلب الحرق أو التغرافيت.

يمكن أن تحتوي أنواع وقود الديزل على كل من الزيوت النباتية المهدرجة (HVO) والديزل الحيوي (FAME). ويساهم كلاهما في نظير الكربون-14.

  • يتطلب هذا المعيار تحديد محتوى FAME بشكل منفصل باستخدام مطيافية الأشعة تحت الحمراء (وفقًا لمعيار DIN EN 14078).
  • ثم يتم حساب محتوى الزيت النباتي المهدرج الحيوي عن طريق طرح مادة FAME المضافة.

يمكن لأجهزة العد المتقدمة للوميض السائل أن تأخذ في الاعتبار تأثيرات الإخماد (مثل اللون أو التداخل الكيميائي) للحصول على نتائج أكثر دقة.

يُعدّ عدّ الوميض السائل تقنية تحليلية بالغة الحساسية تُستخدم لقياس النشاط الإشعاعي للعينات التي تُصدر جسيمات بيتا منخفضة الطاقة (مثل نظائر الكربون-14) أو جسيمات ألفا. وهو يُعتبر على نطاق واسع الطريقة القياسية لتحديد كمية النظائر المشعة منخفضة الطاقة في مجالات مثل الرصد البيئي، والكيمياء الحيوية، والتأريخ بالكربون المشع، وتحليل الوقود الحيوي (وفقًا لمعيار DIN 51637). وعلى عكس أجهزة الكشف الأخرى التي تقيس التأين مباشرةً، يحوّل عدّ الوميض السائل الطاقة الناتجة عن التحلل الإشعاعي إلى ومضات ضوئية (وميضات)، والتي يتم عدّها بعد ذلك.

يلعب معيار DIN 51637 دورًا حاسمًا في التحقق من محتوى الوقود الحيوي:

  • الامتثال للوائح القانونية (على سبيل المثال، متطلبات الوقود المتجدد في أوروبا).
  • إمكانية التتبع في وقود الطيران المستدام والزيوت النباتية المهدرجة (HVO).
  • مراقبة جودة خليط الوقود.

تُجرى الاختبارات التي تقدمها المختبرات المتقدمة عمومًا باستخدام أساليب مماثلة، مثل معيار EN 16640 (للوقود الحيوي الأوسع نطاقًا) أو معيار ASTM D6866 (باستخدام مطياف الكتلة المعجل).

مع تحول قطاع الطاقة إلى بدائل منخفضة الكربون، تضمن معايير مثل DIN 51637 الشفافية وتمنع التضليل البيئي في ادعاءات الوقود.

فيما يلي بعض المعايير المتعلقة بمعيار DIN 51637:

  • ينطبق المعيار "EN 16640 المنتجات الحيوية - محتوى الكربون الحيوي - تحديد محتوى الكربون الحيوي عن طريق التأريخ بالكربون المشع" على محتوى الكربون المشتق حيويًا في مختلف المنتجات.
  • المعيار "ASTM D6866 طرق الاختبار القياسية لتحديد المحتوى الحيوي للعينات الصلبة والسائلة والغازية باستخدام تحليل الكربون المشع" هو معيار مكافئ يستخدم نظير الكربون-14 للمحتوى المشتق بيولوجيًا.
  • يهدف المعيار "DIN EN 14078 منتجات البترول السائلة - تحديد محتوى إستر ميثيل الأحماض الدهنية (FAME) في المقطرات الوسيطة - طريقة قياس الطيف بالأشعة تحت الحمراء" إلى تحديد كمية FAME.

في الختام، يدعم معيار DIN 51637 التحول العالمي إلى وقود النقل المستدام من خلال توفير أداة قوية قائمة على العلم لتحديد كمية الهيدروكربونات المتجددة في وقود الديزل.

على مدى سنوات عديدة، دأبت مؤسستنا، بفضل كوادرها المؤهلة وذات الخبرة، على فهم احتياجات عملائها، وتوفير خدمات الاختبار المتقدمة التي يحتاجونها، والمساعدة في إنشاء أنظمة الإدارة وتطبيقها وتحسينها. وفي هذا الإطار، نقدم أيضًا خدمات الاختبار للشركات وفقًا لمعيار "DIN 51637 منتجات البترول السائلة - تحديد محتوى الهيدروكربونات الحيوية في وقود الديزل والمقطرات المتوسطة بطريقة الوميض السائل".

واتس اب