FOGA-PROJEKT: QUALITÄTSSCHWANKUNGEN DETEKTIEREN UND GASANWENDUNGSPROZESSE OPTIMIEREN

摘要

Jusqu'à ce que les énergies renouvelables soient en mesure de couvrir tous les besoins, le gaz continue à jouer un rôle prépondérant dans l'approvisionnement en énergie. À l'échelle internationale, il existe de grands stocks de gaz. Leur composition est toutefois différente en fonction des endroits, avec un effet sur le fonctionnement souhaité des appareils eu égard à l'application technique de gaz concernée (moteurs à gaz, piles à combustibles, brûleurs, turbines à gaz, surveillance des paramètres dans le réseau de distribution de gaz). La composition du gaz peut être mesurée avec précision grâce à des chromatographes en phase gazeuse de pro-cess (PGC) afin d'en tirer les informations nécessaires concernant la commande d'une application: les PGC coûtent toutefois chers à l'achat, sont complexes à l'entretien, très volumineux et pas suffisamment robustes pour résister à toutes les applications. En outre, l'analyse dure généralement plusieurs minutes, même sur les appareils les plus rapides. Les procédés de mesure corrélatifs éliminent cet inconvénient et mesurent donc pratiquement en «temps réel». Du point de vue du procédé, leur taux d'erreur est toutefois au moins affecté par l'erreur de corrélation naturelle. Pour réduire cette erreur au minimum, un système de mesure corrélatif repose généralement sur plusieurs capteurs individuels, déterminant dans la mesure du possible des caractéristiques physiques indépendan- tes du gaz. La société MEMS SA a développé un système dans cette catégorie, dans lequel les différents capteurs sont intégrés dans une puce CMOS, permettant une fabrication économique du système complet. Dans la version correspondante, ce système est utilisé de série sous forme de technologie désignée par le terme «gas quality sensing» et enregistrée sous le nom de gasQS~® pour la régulation du rapport air/gaz des piles à combustible de la société Hexis. Dans le cadre d'un projet subventionné par le FOWA, l'OFEN et le fond de recherche Aargauischen Forschungsfond, des analyses sont menées en collaboration avec l'Empa sur l'influence de la qualité du gaz sur les concepts de moteur à gaz modernes et l'utilisation de la technologie gasQS dans ce domaine. Des prototypes de laboratoire, mais également d'essai sur terrain sont disponibles pour diverses applications auprès de la société MEMS SA.%Die in Zukunft stärker schwankende Gasbeschaffenheit aufgrund neuer Pipelines und Gasbezugsquellen wie LNG, Gas aus Strom, Biogas etc. hat Auswirkungen in Bezug auf Effizienz, Abgasverhalten und Betriebssicherheit bei gastechnischen Anwendungen in Haushalt und Industrie. Die heutigen Prozessgeräte zur Bestimmung der Gasbeschaffenheit sind viel zu kostenintensiv, um eine weite Verbreitung zu finden. Neuartige, chip-basierte Messsysteme ermöglichen den Einsatz überall dort, wo Gasqualitätsschwankungen sicher detektiert werden müssen.