การหาปริมาณไฮโดรคาร์บอนชีวภาพในน้ำมันดีเซลและน้ำมันกลั่นขั้นกลางโดยใช้วิธีการเรืองแสงของเหลวตามมาตรฐาน DIN 51637

มาตรฐานของสถาบันมาตรฐานเยอรมัน (DIN) “DIN 51637 ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมเหลว - การหาปริมาณไฮโดรคาร์บอนชีวภาพในน้ำมันดีเซลและน้ำมันกลั่นระดับกลางโดยวิธีวัดการเรืองแสงของเหลว” อธิบายวิธีการหาปริมาณไฮโดรคาร์บอนชีวภาพในน้ำมันพืชไฮโดรเจน (HVO) ในน้ำมันดีเซลที่ใช้กันทั่วไปโดยตรงโดยใช้วิธีวัดการเรืองแสงของเหลว เนื่องจากปริมาณทั้งหมดอาจมาจากทั้งน้ำมันพืชไฮโดรเจนชีวภาพ (HVO) และไบโอดีเซล (เมทิลเอสเตอร์ของกรดไขมัน, FAME) ที่มีอยู่ในน้ำมันดีเซล ดังนั้นจึงต้องหาปริมาณ FAME แยกต่างหากโดยใช้สเปกโทรเมตรีอินฟราเรดตามมาตรฐาน DIN EN 14078 เพื่อให้สามารถหาปริมาณ HVO ชีวภาพได้โดยการลบ/คำนวณ

มาตรฐาน DIN 51637 ประกอบด้วยวิธีการทดสอบที่แม่นยำสำหรับการวัดปริมาณไฮโดรคาร์บอนชีวภาพในน้ำมันดีเซลและผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้อง มาตรฐานนี้ตอบสนองความต้องการที่เพิ่มขึ้นในการตรวจสอบปริมาณวัตถุดิบหมุนเวียนในเชื้อเพลิง ท่ามกลางข้อกำหนดการผสมเชื้อเพลิงชีวภาพ

วัตถุประสงค์หลักของมาตรฐาน DIN 51637 คือการทำให้สามารถวัดส่วนประกอบชีวภาพโดยตรง โดยเฉพาะอย่างยิ่งน้ำมันพืชที่ผ่านกระบวนการเติมไฮโดรเจน (ดีเซลหมุนเวียน) ในเชื้อเพลิงดีเซลที่ได้จากปิโตรเลียมแบบดั้งเดิมและผลิตภัณฑ์กลั่นขั้นกลางของเชื้อเพลิงเหล่านั้น

น้ำมันพืชไฮโดรเจนเนตเป็นเชื้อเพลิงชีวภาพที่ใช้งานได้ง่าย ผลิตโดยการเติมไฮโดรเจนลงในไขมันพืชหรือไขมันสัตว์ มีโครงสร้างไฮโดรคาร์บอนที่เกือบจะเหมือนกับดีเซลจากเชื้อเพลิงฟอสซิล แตกต่างจากไบโอดีเซลทั่วไป (เมทิลเอสเทอร์ของกรดไขมัน หรือ FAME) น้ำมันพืชไฮโดรเจนเนตไม่มีออกซิเจนและผสมเข้ากันได้ดีโดยไม่มีข้อจำกัด อย่างไรก็ตาม ความคล้ายคลึงกันนี้ทำให้ยากที่จะแยกแยะออกจากเชื้อเพลิงฟอสซิลโดยใช้การวิเคราะห์ทางเคมีแบบดั้งเดิม

มาตรฐาน DIN 51637 ใช้กับเชื้อเพลิงดีเซลที่วางจำหน่ายซึ่งมีส่วนประกอบทางชีวภาพ เช่น HVO และรับประกันการตรวจสอบย้อนกลับที่เหมาะสมและการปฏิบัติตามกฎระเบียบด้านความยั่งยืน

มาตรฐาน DIN 51637 ใช้การนับแสงวับในของเหลว ซึ่งเป็นเทคนิคทางรังสีวิทยาที่วัดปริมาณไอโซโทปคาร์บอน-14 เป็นวิธีการทดสอบ

เนื่องจากเชื้อเพลิงฟอสซิลมีอายุหลายล้านปี ไอโซโทปคาร์บอน-14 ที่อยู่ในนั้นจึงสลายตัวไปหมดแล้ว วัสดุที่ได้จากสิ่งมีชีวิต (ที่ได้จากพืชหรือสัตว์ในปัจจุบัน) จะมีไอโซโทปคาร์บอน-14 ในระดับปัจจุบันซึ่งเกิดจากการดูดซับในชั้นบรรยากาศ ระดับไอโซโทปคาร์บอน-14 ที่สูงขึ้นบ่งชี้ถึงส่วนประกอบที่ได้จากสิ่งมีชีวิตโดยตรง

วิธีการนับแสงวับของเหลวประกอบด้วยวิธีต่อไปนี้:

• ตัวอย่างเชื้อเพลิงจะถูกผสมโดยตรงกับสารละลายเรืองแสง (ไม่จำเป็นต้องมีการเตรียมการที่ซับซ้อนสำหรับตัวอย่างจำนวนมาก)
• การตรวจจับการปล่อยรังสีเบตาจากการสลายตัวของไอโซโทปคาร์บอน-14 โดยใช้เครื่องนับการเรืองแสงของเหลว
• การคำนวณปริมาณไฮโดรคาร์บอนที่ได้จากกระบวนการทางชีวภาพโดยอาศัยการวัดไอโซโทปคาร์บอน-14

วิธีการโดยตรงนี้มีประสิทธิภาพมากกว่าเมื่อเทียบกับวิธีการอื่น ๆ ที่ต้องใช้การเผาไหม้หรือการทำกราไฟต์

น้ำมันดีเซลสามารถประกอบด้วยทั้งน้ำมันพืชที่ผ่านกระบวนการเติมไฮโดรเจน (HVO) และไบโอดีเซล (FAME) ซึ่งทั้งสองอย่างนี้มีส่วนทำให้เกิดไอโซโทปคาร์บอน-14

• มาตรฐานนี้กำหนดให้ต้องวิเคราะห์ปริมาณ FAME แยกต่างหากโดยใช้สเปกโทรเมตรีอินฟราเรด (ตามมาตรฐาน DIN EN 14078)
• จากนั้นจึงคำนวณปริมาณน้ำมันพืชไฮโดรจีเนตชีวภาพโดยการหักสารเติมแต่ง FAME ออก

อุปกรณ์นับแสงวับแบบของเหลวขั้นสูงสามารถชดเชยผลกระทบจากการลดทอนแสง (เช่น สีหรือการรบกวนทางเคมี) เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่แม่นยำยิ่งขึ้น

การนับแสงวับในของเหลว (Liquid scintillation counting) เป็นเทคนิคการวิเคราะห์ที่มีความไวสูง ใช้ในการวัดกัมมันตภาพรังสีของตัวอย่างที่ปล่อยอนุภาคเบตาพลังงานต่ำ (เช่น จากไอโซโทปคาร์บอน-14) หรืออนุภาคอัลฟา เป็นที่ยอมรับกันอย่างกว้างขวางว่าเป็นวิธีการมาตรฐานสำหรับการหาปริมาณไอโซโทปกัมมันตรังสีพลังงานต่ำในสาขาต่างๆ เช่น การตรวจสอบสิ่งแวดล้อม ชีวเคมี การหาอายุด้วยคาร์บอนกัมมันตรังสี และการวิเคราะห์เชื้อเพลิงชีวภาพ (มาตรฐาน DIN 51637) แตกต่างจากเครื่องตรวจจับอื่นๆ ที่วัดการแตกตัวเป็นไอออนโดยตรง การนับแสงวับในของเหลวจะแปลงพลังงานจากการสลายตัวของกัมมันตรังสีให้เป็นแสงวาบ (แสงวับ) ซึ่งจะถูกนับ

มาตรฐาน DIN 51637 มีบทบาทสำคัญในการตรวจสอบปริมาณเชื้อเพลิงชีวภาพ:

• การปฏิบัติตามกฎระเบียบทางกฎหมาย (เช่น ข้อกำหนดเกี่ยวกับเชื้อเพลิงหมุนเวียนในยุโรป)
• การตรวจสอบย้อนกลับในเชื้อเพลิงการบินที่ยั่งยืนและน้ำมันพืชไฮโดรเจน (HVO)
• การควบคุมคุณภาพของส่วนผสมเชื้อเพลิง

โดยทั่วไป การทดสอบที่ดำเนินการโดยห้องปฏิบัติการขั้นสูงจะใช้วิธีการที่คล้ายคลึงกัน เช่น มาตรฐาน EN 16640 (สำหรับเชื้อเพลิงชีวภาพในวงกว้าง) หรือมาตรฐาน ASTM D6866 (โดยใช้สเปกโทรเมตรีมวลแบบเร่งความเร็ว)

ในขณะที่ภาคพลังงานกำลังเปลี่ยนผ่านไปสู่ทางเลือกที่มีคาร์บอนต่ำ มาตรฐานต่างๆ เช่น DIN 51637 ช่วยให้เกิดความโปร่งใสและป้องกันการหลอกลวงด้านสิ่งแวดล้อมในการกล่าวอ้างเกี่ยวกับเชื้อเพลิง

ต่อไปนี้เป็นมาตรฐานบางส่วนที่เกี่ยวข้องกับมาตรฐาน DIN 51637:

• มาตรฐาน “EN 16640 ผลิตภัณฑ์ชีวภาพ - ปริมาณคาร์บอนชีวภาพ - การหาปริมาณคาร์บอนชีวภาพโดยวิธีหาอายุด้วยคาร์บอนกัมมันตรังสี” สามารถใช้ได้กับปริมาณคาร์บอนที่ได้จากชีวภาพในผลิตภัณฑ์ต่างๆ
• มาตรฐาน “ASTM D6866 วิธีทดสอบมาตรฐานสำหรับการกำหนดปริมาณสารชีวภาพในตัวอย่างของแข็ง ของเหลว และก๊าซโดยใช้การวิเคราะห์คาร์บอนกัมมันตรังสี” เป็นมาตรฐานเทียบเท่าที่ใช้ไอโซโทปคาร์บอน-14 สำหรับปริมาณสารที่ได้จากชีวภาพ
• มาตรฐาน “DIN EN 14078 ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมเหลว - การหาปริมาณเมทิลเอสเตอร์ของกรดไขมัน (FAME) ในผลิตภัณฑ์กลั่นขั้นกลาง - วิธีสเปกโทรเมตรีอินฟราเรด” มีวัตถุประสงค์เพื่อใช้ในการหาปริมาณ FAME

โดยสรุป มาตรฐาน DIN 51637 สนับสนุนการเปลี่ยนผ่านสู่เชื้อเพลิงขนส่งที่ยั่งยืนทั่วโลก ด้วยการจัดหาเครื่องมือที่แข็งแกร่งและอิงหลักวิทยาศาสตร์สำหรับการกำหนดปริมาณไฮโดรคาร์บอนหมุนเวียนในน้ำมันดีเซล

เป็นเวลานานหลายปีที่องค์กรของเรา ด้วยทีมงานที่มีความสามารถและประสบการณ์ ได้เข้าใจถึงความต้องการของลูกค้า ให้บริการทดสอบขั้นสูงที่พวกเขาต้องการ และให้ความช่วยเหลือในการจัดตั้ง การนำไปใช้ และการปรับปรุงระบบการจัดการ ภายใต้กรอบนี้ เรายังให้บริการทดสอบแก่ธุรกิจต่างๆ ตามมาตรฐาน "DIN 51637 ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมเหลว - การหาปริมาณไฮโดรคาร์บอนชีวภาพในน้ำมันดีเซลและน้ำมันกลั่นระดับกลางโดยวิธีวัดการเรืองแสงของเหลว" อีกด้วย