På den här sidan
När behöver du mäta metan?
- Villkorskontroll. Tillståndet för en gasmotor, en biogasanläggning eller en panna kan ange ett villkor för metan, för biogas ofta som en andel av produktionen.
- Stora förbränningsanläggningar enligt BAT-slutsatserna: metan mäts en gång per år i motorer som drivs med naturgas, vid mer än 70 % last.
- Biogasanläggningar. I branschens frivilliga system Egenkontroll Metanemissioner kvantifieras utsläppen vart tredje år av en oberoende mätkonsult.
- Klimatrapportering. Ett kilo metan räknas som 28 kilo koldioxid i EU:s klimatrapportering, och en mätning ger anläggningens eget värde.
- Gasmotorer: en oxidationskatalysator minskar andra kolväten men inte metanet, så metanslippet behöver mätas för sig.
Så är mätutrustningen uppbyggd
Ett delflöde av gasen sugs ut genom en sond med grovfilter och leds genom en uppvärmd provgasledning och ett uppvärmt finfilter till analysatorn. Ingenting kyls eller torkas: hela mätlinjen hålls varm, och provgasen ska nå detektorn på mindre än en minut. Före detektorn passerar gasen en katalytisk konverter vid ungefär 300 °C, där alla andra kolväten förbränns medan metanet går igenom opåverkat. I flamjonisationsdetektorn förbränns metanet i en vätgasflamma, och strömmen mellan två elektroder är proportionell mot halten. Noll- och kalibrergas kan kopplas in vid sonden.
- 1. Sond med grovfilter
- 2. Uppvärmd provgasledning
- 3. Finfilter, uppvärmt
- 4. Konverter i analysatorn som oxiderar alla kolväten utom metan
- 5. Flamjonisationsdetektor (FID), uppvärmd
- 6. Datainsamling
- 7. Noll- och kalibreringsgas (metan i syntetisk luft)
Konvertern är den känsliga delen. Svavel-, kväve- och klorföreningar, silikoner och stoft kan förgifta katalysatorn, och mycket höga halter av andra kolväten kan överhetta den. Därför kontrollerar vi verkningsgraden med etan inför varje uppdrag: minst 98 % ska brännas bort. En del av metanet, upp till 15 %, kan också förbrännas i konvertern; det ingår i kalibreringen, som går samma väg.
Hur går en metanmätning till?
Mätplan och driftfall
Mätningen planeras enligt SS-EN 15259 och ett mätprogram som vi kommer överens om med dig. För gasmotorer vill BAT-slutsatserna att mätningen görs vid mer än 70 % last.
Uppvärmning och kalibrering
Mätlinjen värms upp och konvertern till ungefär 300 °C. Sedan leds nollgas och kalibrergas, metan i syntetisk luft med känd halt, direkt till analysatorn genom konvertern, och instrumentet justeras. Kalibrergasens halt är bestämd med högst 2 % osäkerhet.
Kontroll av provtagningssystemet
Samma gaser leds sedan in vid sonden, genom hela mätlinjen. Skiljer sig avläsningen mer än 2 % av kalibrergasens värde söker vi efter läckage eller föroreningar.
Mätning
Metan mäts kontinuerligt och loggas. Fukthalten mäts samtidigt, och vid förbränning även syrgas, för omräkningen till torr gas och referenssyrgas. En mätperiod är minst 30 minuter. Mäts TOC parallellt får du också NMHC.
Kontroll efter mätning
Efter mätperioden, och minst en gång per dag, kontrolleras nollpunkt och kalibrerpunkt igen. För metan är kravet strängare än för TOC: driften får vara högst 2 % av kalibrergasens värde, annars är mätningen inte giltig.
Beräkning och rapport
Mätvärdena räknas om från ppm till mg/Nm3 torr gas och vid behov till referenssyrgas: 1 ppm CH4 är 0,71 mg/Nm3. Du får resultatet med mätosäkerhet i en ackrediterad, digitalt signerad rapport.
Kraven i SS-EN ISO 25140
De här kraven avgör om en metanmätning är giltig. Konverter, täthet och drift kontrolleras vid varje mätserie, de övriga minst en gång per år.
| Krav | Värde |
|---|---|
| Uppehållstid och svarstid | Provgasen når detektorn på mindre än 60 sekunder, och svarstiden är högst 60 sekunder |
| Temperatur i mätlinjen | Uppvärmd hela vägen, minst 20 °C över gasens temperatur och högst 200 °C. Konvertern omkring 300 °C |
| Konvertern | Minst 98 % av etan förbränns, kontrollerat inför varje mätserie. Metanförlusten högst 15 %, kompenserad vid kalibreringen |
| Kalibrergas | Metan i syntetisk luft, halten bestämd med högst 2 % osäkerhet |
| Täthet | Högst 2 % skillnad när kalibrergasen leds genom hela mätlinjen |
| Drift i nollpunkt och kalibrerpunkt | Högst 2 % av kalibrergasens värde, annars är mätningen inte giltig |
| Linjäritet, repeterbarhet och syrets inverkan | Högst 2 % av mätområdet vardera, repeterbarhet i nollpunkten 1 % |
| Störande gaser | Sammanlagd inverkan högst 4 % av mätområdet, provat med SO2, NO, CO, CO2 och vattenånga |
Standarden anger driftkravet som 2 % av mätområdet och vill ha kontrollen var tredje timme. Vi jämför med kalibrergasens värde och kontrollerar i början och slutet av varje mätdag, tätare om det finns risk att kravet inte hålls.
Metan, TOC och NMHC: vad är skillnaden?
Samma slags detektor mäter alla tre, med olika förbehandling av gasen och i olika enheter: metan i mg CH4/Nm3, TOC som kol i mg C/Nm3. Dras metanet ifrån räknas det om till kol, 0,54 mg C/Nm3 per ppm.
| Mätparameter | Vad som mäts |
|---|---|
| Metan (CH4) | Mäts efter konvertern, som bränner bort allt annat. Enhet mg/Nm3, eller mg C/Nm3 när villkoret anger kol |
| TOC (TVOC) | Allt gasformigt organiskt kol, mätt utan konverter och kalibrerat med propan. Enhet mg C/Nm3 |
| NMHC | TOC minus metan, båda räknade som kol, med två detektorer samtidigt. Enhet mg C/Nm3 |
Var kommer metanet ifrån?
Metan är oförbränt bränsle. I en gasmotor med mager förbränning slipper en del av naturgasen igenom, och en oxidationskatalysator hjälper inte: den tar inte mättade kolväten med färre än fyra kolatomer. Därför har BAT-slutsatserna en egen BAT-nivå för metan från gasmotorer. I pannor som eldar biomassa följer metan med när förbränningen är ofullständig, tillsammans med CO.
Vid biogasanläggningar är metanet produkten, 55–75 volymprocent av rågasen, och det kan läcka från rötkammare, rötresttank, rötrestlager, ventilation och uppgraderingens restgas. I Egenkontroll Metanemissioner söker anläggningen själv läckor, och en oberoende mätkonsult kvantifierar utsläppen vart tredje år.
I klimatrapporteringen räknas ett kilo metan som 28 kilo koldioxid, sett över hundra år enligt IPCC:s femte utvärderingsrapport. Andra värden förekommer: 21 och 25 i äldre regler, 34 i branschens eget system. Lustgas, den andra växthusgasen från förbränning, räknas med faktorn 265 och mäts med en egen metod: lustgasmätning.
Vilka gränsvärden gäller för metan?
Metan har inget gränsvärde i förordningarna om förbränningsanläggningar eller om avfallsförbränning. Gränsvärden kommer från tillståndet, för biogasanläggningar ofta som en andel av produktionen, och från BAT-slutsatserna, där det övre värdet gäller som begränsningsvärde enligt industriutsläppsförordningen (2013:250).
| Anläggning | Nivå | Regel |
|---|---|---|
| Nya gasmotorer med mager förbränning på naturgas, från 50 MW | 215–500 mg/Nm3 som medelvärde under provtagningsperioden, vid full last och 15 % O2 | BAT 45, tabell 26, stora förbränningsanläggningar |
| Samma motorer i befintliga anläggningar | 215–560 mg/Nm3, vägledande för motorer i drift under 500 timmar per år | BAT 45, tabell 26, stora förbränningsanläggningar |
| Biogasanläggningar | Villkor i tillståndet, ofta en högsta andel av den producerade metanen | Tillståndet. Egenkontroll Metanemissioner |
| Medelstora och stora förbränningsanläggningar, avfallsförbränning | Inget gränsvärde för metan i förordningarna | SFS 2018:471, 2013:252 och 2013:253 |
Vad kostar en metanmätning?
Priset styrs av antal mätobjekt och driftfall, hur länge mätningen ska pågå, mätplatsens förutsättningar och resvägen. Metan mäts med ett eget uppvärmt mätsystem med FID och konverter, och ska NMHC redovisas behövs en andra detektor för TOC. Mäts fukthalt, syrgas och gasflöde vid samma tillfälle blir kostnaden per mätparameter lägre. Ingen laboratorieanalys tillkommer. Begär en offert – vi svarar inom två arbetsdagar. Ungefärliga priser för de vanligaste mätningarna finns i prisguiden.
Hur ofta ska metan mätas?
Så ofta som tillståndet anger. BAT-slutsatserna för stora förbränningsanläggningar anger en gång per år för metan från naturgasmotorer, mätt vid mer än 70 % last. Biogasanläggningar i Egenkontroll Metanemissioner kvantifierar sina utsläpp vart tredje år, med egen läcksökning däremellan. Förordningarna har inget intervall för metan.
Vanliga frågor om metanmätning
Är mätningen ackrediterad?
Ja. Både provtagning och analys av metan enligt SS-EN ISO 25140 ingår i METLABs Swedac-ackreditering, liksom NMHC som beräknas ur TOC och metan. Metodlistan anger inget eget mätområde för metan; instrumentets skala väljs efter den halt som väntas.
I vilken enhet redovisas metan?
Normalt i mg CH4/Nm3 torr gas: 1 ppm metan är 0,71 mg/Nm3. Anger villkoret kol räknas metanet om till mg C/Nm3, 0,54 mg C/Nm3 per ppm. Vid förbränning räknas halten dessutom om till referenssyrgas, för gasmotorer 15 % O2.
Varför räcker det inte att mäta TOC?
TOC visar summan av allt organiskt kol, inte hur mycket som är metan. För gasmotorer och biogas gäller villkoret metanet, och NMHC är skillnaden. Ska båda redovisas mäts de med varsin detektor.
Hur lång tid tar mätningen?
Det beror på antalet driftfall. Mätlinjen ska värmas upp och kalibreras, och varje mätperiod är minst 30 minuter. Konvertern är kontrollerad med etan innan vi åker ut.
Vad krävs av mätplatsen?
Ett mäthål där sonden når en representativ punkt i kanalen, en säker arbetsplats och el till uppvärmd ledning och instrument. Kraven finns i SS-EN 15259. Instrumentet ska stå nära mäthålet, eftersom provgasen ska nå detektorn på mindre än en minut.