Methaangas dat vrijkomt uit stortplaatsen is al lang een onderwerp van interesse voor alternatieve energie. een kwestie, echter, is dat stortgassen talrijke verontreinigingen bevatten, zoals vluchtige methylsiloxanen, waarvan de silica-afzettingen extra slijtage veroorzaken aan de aardgasgeneratoren wanneer ze verbranden. Eén groep heeft een veelbelovende nieuwe toepassing van plasmatechnologie aangetoond die dergelijke verbindingen kan verwijderen.

Onderzoekers van de Universiteit van South Carolina in Columbia hebben een experimenteel plasma-apparaat gedemonstreerd dat gasmonsters van D4 kan reinigen, een van de meest voorkomende siloxanen. Op basis van een techniek voor het creëren van plasma genaamd diëlektrische barrièreontlading, de groep was in staat om de hoeveelheid D4-monsters aanzienlijk te verminderen na behandeling met een op helium gebaseerd plasma.

De bevindingen wijzen op een nieuwe mogelijke oplossing voor het opvangen van stortgas dat rijk is aan siloxanen. Ze zullen worden gepresenteerd op de 71e jaarlijkse conferentie over gasvormige elektronica van de American Physical Society en de 60e jaarlijkse bijeenkomst van de APS-divisie van plasmafysica, die plaatsvindt van 5 tot 9 november in het Oregon Convention Center in Portland.

"Dit is de eerste keer dat diëlektrische barrièreontlading is gebruikt om vluchtige organische silicaatverbindingen te verwijderen, " zei Malik Tahiyat, een van de bij het onderzoek betrokken onderzoekers. "In ons geval, er is geen wachttijd om het te verwijderen of materiaal dat na een bepaalde tijd moet worden weggegooid."

Silicaten tasten de motoren aan die de elektriciteitsproductie van aardgas aandrijven, die extra kostbaar onderhoud vereisen. De meeste huidige methoden om ze te verwijderen uit schoner brandend methaan, zoals koolstoffilters en silicagel, lijden aan verminderde prestaties en kunnen kostbaar zijn om opnieuw te gebruiken.

De groep creëerde een ontladingsplasma met een diëlektrische barrière om D4 inert te maken door het uit de gasfase te polymeriseren. Heliumgas werd door vloeibaar siloxaan geborreld, die vervolgens door een buisvormige diëlektrische barrière-ontladingsplasmareactor wordt gevoerd.

Monsters die waren behandeld met elektrische ontladingen werden vergeleken met monsters die dat niet waren. Gaschromatografie-massaspectrometrie en nucleaire magnetische resonantietechnieken werden gebruikt om de hoeveelheid en identiteit van de producten van de plasmareacties te evalueren.

Afhankelijk van hoe lang het helium met D4 aan het plasma werd blootgesteld, tot 85 procent van de D4 werd omgezet in verwijderbare afzettingen van silicaverbindingen, bevestigend dat het silicium uit het gasmengsel was verwijderd.

"Onze bevindingen hebben aangetoond dat plasma siloxaan met succes kan verwijderen, " zei Shamia Hoque, een andere onderzoeker betrokken bij het onderzoek. "Als het wordt verwijderd, het komt uit in een vorm die niet opnieuw in de afvalvoorraad zou komen, iets dat een probleem is met de andere benaderingen."

Tanvir Farouk, een derde onderzoeker betrokken bij het onderzoek, zei dat de groep hoopt het laboratoriumgebaseerde systeem te verbeteren in de hoop het ooit op te schalen tot een commercieel levensvatbaar product.