Atualmente, o nosso país implementa ativamente o duplo controle do consumo total de energia e intensidade. O "Plano de Monitoramento Ecoambiental Quinquenal" emitido pelo Ministério do Ambiente Ecológico aponta especificamente para promover o desenvolvimento tecnológico de medição de emissões de carbono e organizar várias empresas de setores chave para realizar trabalhos piloto de monitoramento de emissões de gases de efeito estufa como dióxido de carbono e metano; Formar uma rede de monitoramento de gases de efeito estufa urbanos chave e atualizar a função de monitoramento de gases de efeito estufa da estação de fundo atmosférico nacional. Portanto, a monitorização dos gases de efeito estufa nos sistemas ambientais provinciais (municípios) e locais (estaduais) tornou-se uma tarefa importante. O metano, o dióxido de carbono, o óxido de nitrogênio e o hexafluoreto de enxofre são os principais alvos analíticos da nossa rede de monitoramento de gases de efeito estufa. As suas emissões variam de origem e podem variar em até seis graus de quantidade entre os diferentes tipos (por exemplo, cerca de 1-2 ppm de CH4 no ar ambiente e 9-15 ppt de SF6), e o monitoramento preciso desses quatro tipos de gases requer métodos de detecção de alta sensibilidade. No que diz respeito à precisão do monitoramento, o GB/T 31705-2015[1] exige que as técnicas de monitoramento obtenham precisões quantitativas superiores a 0,05% e 0,1% de CO2 e CH4 obtidos por 10 repetidas análises de amostragem de concentrações próximas dos gases de efeito estufa reais, respectivamente. Para os outros dois gases N2O e SF6 que não são cobertos pelo método GB/T 31705-2015, a Central Ambiental Nacional exige uma reprodutividade de monitoramento superior a 0,1% (para N2O) e 0,5% (para SF6), respectivamente.

Os programas de monitoramento de gases de efeito estufa ambientais de alta precisão usam principalmente equipamentos on-line baseados na tecnologia de espectroscopia de decadimento da cavidade fotográfica (CRDS). A precisão de medição desses dispositivos varia ligeiramente para diferentes gases de efeito estufa, mas é geralmente superior a 0,05%. No entanto, a tecnologia CRDS não é adequada para medir SF6 e é necessária em aplicações práticas em conjunto com outras técnicas usadas para medir SF6 para completar o monitoramento dos compostos alvo. O uso de diferentes técnicas analíticas exige mais experiência e habilidades dos operadores, e a combinação de diferentes plataformas analíticas aumenta os custos de monitoramento de gases de efeito estufa. O desenvolvimento de uma solução baseada em uma plataforma tecnológica amplamente utilizada em laboratório / plataforma tecnológica idêntica que forneça resultados de monitoramento confiáveis / de alta precisão é particularmente importante para a construção de redes de monitoramento de gases de efeito estufa. A cromatografia de gás é uma das principais plataformas candidatas para o desenvolvimento deste programa.

A utilização de cromatografia de gás para detectar gases de efeito estufa é uma prática antiga. Os métodos tradicionais usam a amostragem de válvulas de gás para detectar CO2 e CH4 em série com um detector de condução térmica (TCD) e um detector de ionização de chama de hidrogênio (FID), respectivamente, ou um forno de conversão de metano e um FID para detectar CO2 e CH4 no mesmo canal [2] para detectar N2 O com um detector de captura eletrônica (ECD). A precisão da análise de CO2, CH4 e N2O obtida com essas configurações pode ser de 0,2% a 0,5%, mas é difícil ultrapassar < 0,1%, não atendendo às necessidades atuais de precisão e precisão de monitoramento de gases de efeito estufa; Os métodos tradicionais raramente relatam a precisão da análise de SF6 no nível de concentração de ppt. Para monitorar traços de CO2, CH4, N2O e SF6 ultra-traços no mesmo sistema de cromatografia de gás e atender aos rigorosos requisitos de precisão e precisão analíticas, é necessário otimizar o esquema a partir de vários fatores, como amostragem, separação, detecção e expansão flexível da configuração para atender às necessidades de expansões analíticas futuras (por exemplo, adicionar a análise de traços de CO no ar, etc.).

Este artigo demonstra o monitoramento de alta precisão de quatro gases de efeito estufa críticos com o cromatográfico de gás Agilent 8890, otimizando o volume de amostragem/reprodutividade de amostragem controlada, usando análise multicanal e detectores de alta sensibilidade que otimizam o fluxo analítico para garantir uma operação estável e a longo prazo do sistema.