利用先进技术了解沼气行业的甲烷排放情况
放眼全球社区，管理日常生活产生的废弃物一直是一项挑战，农业副产物、牲畜粪便，甚至是剩余或丢弃的食物残渣都会产生有机废弃物，进而在分解过程中释放甲烷。若任由废弃物自然分解，将带来环境风险；但如果能妥善管理，废弃物也可以转化为沼气这种可再生能源。
通过厌氧消化过程分解植物和动物废弃物等有机物，即可生成沼气。通过细菌分解副产物，可生成气体能源及肥料等消化残渣。
在此基础上，还可进一步将沼气提纯为可再生天然气（RNG）或生物甲烷，广泛应用于供热发电、汽车燃料、生物塑料，甚至是作为普通天然气注入管道系统，补充常规供气网。
正如这段光学气体成像视频所示，消化器泵会将生物材料送入厌氧消化器。由于材料在发酵，甲烷泄漏的可能性较高。
虽然沼气和RNG与其他行业释放的甲烷相比更加清洁，但它们被排放到大气中时仍然会对环境造成影响。
德国ITEMA GmbH的Frank Zahorszki等业内人士正致力于减少沼气和RNG生产过程中的此类排放。
Zahorszki表示：“沼气是利用常见生活废弃物的理想方式，但我们也希望尽最大努力保护环境。”
根据美国环保局的数据，2022年美国的甲烷排放量达到了7.608亿吨CO₂e，其中分别有36.4%来自农业、18.8%来自废弃物[1]。而在欧盟，欧盟委员会的REPowerEU[2]计划设定了2030年前每天生成350亿立方米沼气和生物甲烷，以作为一种高性价比可持续能源的目标。
在多个行业拥有近20年技术专家经验的Zahorszki表示，控制气体排放绝非易事。他指出：“在沼气行业中，发现泄漏往往既困难又耗时……除非使用先进技术。”
OGI 的优势
光学气体成像（OGI）技术由此应运而生，这是一种特制的红外热像仪，能够通过滤波来匹配特定气体（如甲烷）的波长。
使用 OGI 热像仪（如 FLIR G 系列），操作人员可以看到仅凭肉眼和多数其他技术完全无法察觉的气体排放。
OGI热像仪能够对气体进行实时的可视化呈现，有助于即时了解排放情况。通过实时传输的视频画面，泄漏看起来像烟雾一样，使技术人员能够轻松定位确切的泄漏源并制定解决方案。
凭借高灵敏度模式、符合人体工学的热像仪操作姿势等特性，FLIR G系列热像仪可使甲烷泄漏检测速度升至传统泄漏检测与修复（LDAR）方法的10倍。
沼气设施通常规模巨大，从泵到顶部密封等位置都有可能发生泄漏。由于OGI技术能够帮助用户迅速扫描广阔的目标区域，企业得以大幅提升LDAR作业的效率。
在沼气行业中，OGI技术非常适合用于在安全距离外检测和测量甲烷排放情况，既能让操作人员远离潜在安全风险，又能提升作业效率。
最近，OGI技术已经发展至可在热像仪上量化排放情况。
Zahorszki表示：“近年来，OGI热像仪已经让泄漏检测变得简单高效，但对泄漏量的测量往往是一大挑战。而现在，依靠FLIR的G系列热像仪，我能够在检测排放的同时，立即对排放量进行测量。”
量化光学气体成像（QOGI）技术将专业机载分析功能整合至 FLIR G620 等制冷型OGI热像仪中，以便用户测量甲烷、碳氢化合物及VOC的排放量。
不同于其他提供泄漏量化细节的技术，QOGI能够让用户在安全距离外作业并立即获得测量结果。利用热像仪新增的QOGI技术，操作人员可以量化排放对经济效益的影响，更清楚地了解排放对所在企业机构带来的经济风险。
图 2：使用 FLIR Gx320 热像仪量化的甲烷泄漏情况。
结论
随着市场着力投资更为环保的替代能源来取代传统的甲烷气体，沼气与可再生天然气（RNG）应用将发挥关键作用，有效利用以往被废弃的产物，变废为宝，补充现有的天然气供应链。
尽管沼气与RNG应用更高效，而且能充分利用常见废弃物，但其排放物仍可能对环境产生负面影响。
利用QOGI等先进技术，从业者不仅能检测泄漏，还能以可视化方式了解排放的严重程度，从而更清楚如何解决问题。
