Bestämning av biobaserade kolväten i dieselbränslen och mediedestillat med DIN 51637 vätskescintillationsmetod

Den tyska standardiseringsinstitutets (DIN) standard, ”DIN 51637 Flytande petroleumprodukter - Bestämning av biobaserade kolvätehalter i dieselbränslen och mellandestillat med vätskescintillationsmetod”, beskriver en metod för att direkt bestämma biobaserade kolvätehalter i hydrerad vegetabilisk olja (HVO) i vanligt förekommande dieselbränslen med hjälp av vätskescintillation. Eftersom det totala innehållet kan komma från både biobaserad hydrerad vegetabilisk olja (HVO) och biodiesel (fettsyrametylester, FAME) som finns i dieselbränslet, bestäms FAME-halten separat med hjälp av infrarödspektrometri enligt DIN EN 14078 så att biobaserade HVO-halter sedan kan bestämmas genom subtraktion/beräkning.

DIN 51637-standarden innehåller en exakt testmetod för att mäta halten biobaserade kolväten i dieselbränslen och relaterade produkter. Denna standard tillgodoser det växande behovet av att verifiera halten förnybara bränslen i samband med krav på blandning av biobränslen.

Huvudsyftet med DIN 51637-standarden är att möjliggöra direkt mätning av biobaserade komponenter, särskilt hydrerad vegetabilisk olja (förnybar diesel), i konventionella petroleumderiverade dieselbränslen och deras mellandestillat.

Hydrogenerad vegetabilisk olja är ett lättanvänt biobränsle som framställs genom hydrogenering av vegetabiliska eller animaliska fetter, och har en kolvätestruktur som är nästan identisk med fossil diesel. Till skillnad från konventionell biodiesel (fettsyrametylestrar eller FAME) innehåller hydrogenerad vegetabilisk olja inte syre och blandas sömlöst utan begränsningar. Denna likhet gör det dock svårt att skilja det från fossila bränslen med hjälp av konventionell kemisk analys.

DIN 51637-standarden gäller för marknadsförda dieselbränslen som innehåller biokomponenter som HVO, och säkerställer korrekt spårbarhet och efterlevnad av hållbarhetsföreskrifter.

DIN 51637-standarden använder vätskescintillationsräkning, en radiometrisk teknik som mäter innehållet av kol-14-isotopen, som testmetod.

Eftersom fossila bränslen är miljontals år gamla har de kol-14-isotoper de innehåller helt sönderfallit. Biologiskt härledda material (de som erhålls från nutida växter eller djur) innehåller kol-14-isotoper på moderna nivåer till följd av atmosfärisk absorption. Högre kol-14-isotopnivåer indikerar en direkt biologiskt härledd fraktion.

Metoder för vätskescintillationsräkning inkluderar följande:

• Bränsleprovet blandas direkt med en scintillationscocktail (ingen komplex beredning krävs för många prover).
• Detektion av beta-emissioner från sönderfall av kol-14-isotoper med hjälp av en vätskescintillationsräknare.
• Beräkning av biologiskt härlett kolväteinnehåll baserat på mätningar av kol-14-isotoper.

Denna direkta metod är effektivare jämfört med alternativ som kräver bränning eller grafitisering.

Dieselbränslen kan innehålla både hydrogenerad vegetabilisk olja (HVO) och biodiesel (FAME). Båda bidrar till kol-14-isotopen.

• Denna standard kräver separat bestämning av FAME-halten med hjälp av infrarödspektrometri (enligt DIN EN 14078-standarden).
• Halten av biobaserad hydrerad vegetabilisk olja beräknas sedan genom att subtrahera FAME-tillsatsen.

Avancerade vätskescintillationsräknare kan ta hänsyn till släckningseffekter (t.ex. färg- eller kemisk interferens) för mer exakta resultat.

Vätskescintillationsräkning är en mycket känslig analysteknik som används för att mäta den radioaktiva aktiviteten hos prover som avger lågenergibeta-partiklar (t.ex. från kol-14-isotoper) eller alfapartiklar. Den är allmänt accepterad som standardmetod för kvantitativ bestämning av lågenergiradioisotoper inom områden som miljöövervakning, biokemi, radiokoldatering och biobränsleanalys (DIN 51637-standarden). Till skillnad från andra detektorer som direkt mäter jonisering omvandlar vätskescintillationsräkning energi från radioaktivt sönderfall till ljusblixtar (scintillationer), som sedan räknas.

DIN 51637-standarden spelar en avgörande roll för att verifiera biobränsleinnehållet:

• Efterlevnad av lagstadgade bestämmelser (t.ex. krav på förnybara bränslen i Europa).
• Spårbarhet i hållbart flygbränsle och härdad vegetabilisk olja (HVO).
• Kvalitetskontroll av bränsleblandningen.

Tester som erbjuds av avancerade laboratorier utförs vanligtvis med liknande metoder, såsom EN 16640-standarden (för bredare biobränslen) eller ASTM D6866-standarden (med acceleratormasspektrometri).

I takt med att energisektorn övergår till koldioxidsnåla alternativ säkerställer standarder som DIN 51637 transparens och förhindrar gröntvätt i bränslepåståenden.

Här är några standarder relaterade till DIN 51637-standarden:

• Standarden ”EN 16640 Biobaserade produkter - Biobaserat kolinnehåll - Bestämning av biobaserat kolinnehåll med radiokolmetod” är tillämplig på innehållet av bioderiverat kol i olika produkter.
• Standarden ”ASTM D6866 Standard testmetoder för bestämning av biobaserat innehåll i fasta, flytande och gasformiga prover med hjälp av radiokolanalys” är en motsvarande standard som använder kol-14-isotopen för bioderiverat innehåll.
• Standarden ”DIN EN 14078 Flytande petroleumprodukter - Bestämning av halten fettsyrametylestrar (FAME) i mellandestillat - Infrarödspektrometrimetod” är avsedd för bestämning av mängden FAME.

Sammanfattningsvis stöder DIN 51637-standarden den globala övergången till hållbara transportbränslen genom att tillhandahålla ett robust, vetenskapsbaserat verktyg för att bestämma mängden förnybara kolväten i dieselbränsle.

I många år har vår organisation, med sin kompetenta och erfarna personal, förstått sina kunders behov, tillhandahållit de avancerade testtjänster de behöver och hjälpt till med etablering, implementering och förbättring av ledningssystem. Inom detta ramverk tillhandahåller vi även testtjänster till företag i enlighet med standarden "DIN 51637 Flytande petroleumprodukter - Bestämning av biobaserade kolvätenhalter i dieselbränslen och mellandestillat med vätskescintillationsmetod".