Fysische chemie van atmosfeer en verbranding

Fysische chemie van atmosfeer en verbranding

Laure Pillier
Cover Image

Als onderzoeker bij het PC2A-laboratorium heb ik dagelijks te maken met lage flow debieten. Het PC2A-laboratorium (PhysicoChimie des Processus de Combustion et de l’Atmosphère) is een multidisciplinaire publieke onderzoekseenheid van de CNRS/Universiteit in Lille die zich bezighoudt met de fysische chemie van de atmosfeer en verbrandingsprocessen. Fysische chemie is kort gezegd een tak van de chemie die is gericht op de fysisch-chemische eigenschappen van stoffen. De flow instrumenten van Bronkhorst voor het meten en regelen van deze stoffen zijn bij de verschillende onderzoeken essentieel. In deze blog zal ik uitleggen wat ons onderzoek inhoudt en waarom massflowregeling daarbij zo belangrijk is.

Onderzoeksactiviteiten van het PC2A-laboratorium

De onderzoeksactiviteiten van het PC2A-laboratorium hebben te maken met energie en milieu en worden uitgevoerd door zo’n zestig mensen, verdeeld over drie onderzoeksteams die ieder hun eigen discipline hebben.

1. Fysische chemie van verbranding

Het eerste onderzoeksteam houdt zich bezig met de fysische chemie van verbranding. Het verkrijgen van inzicht over hoe het verbrandingsproces eruit ziet staat hier centraal, zoals de vraag hoe vervuilende stoffen zoals stikstofoxide (NOx) en roet zich vormen in vlammen. We ontwikkelen gedetailleerde kinetische mechanismen van de oxidatie en zelfontbranding van stoffen zoals biobrandstoffen, waterstof, synthetische brandstoffen, biomassa en steenkool. Daarvoor maken we dankbaar gebruik van een groot experimenteerplatform dat vlammen kan produceren en is uitgerust met een snelle-compressiemachine en technische toepassingen voor laserdiagnose.

2. Fysische chemie van de atmosfeer

Ons onderzoeksteam 'Fysische chemie van de atmosfeer' bestudeert de chemische kinetica van atmosferische reactiviteit. De twee speerpunten in deze discipline zijn:

  1. Homogene en heterogene atmosferische reactiviteit, gericht op een beter begrip van de transformatie van vervuilende gassen en partikels (pollen, roet) in de atmosfeer;
  2. Luchtkwaliteit met experimentele kenmerking en numerieke simulatie in binnen- en buitenomgevingen, vervuilingsbronnen en de invloed daarvan op onze gezondheid en het klimaat.

Voor deze experimenten ontwikkelen we laboratoriuminstrumenten waarmee we de reactiviteit kunnen meten van belangrijke verbindingen die betrokken zijn bij chemische atmosferische processen, vooral reactieve verbindingen (radicalen). Om deze experimenten goed te kunnen uitvoeren, is het van wezenlijk belang dat we precies weten hoeveel gas in onze reactoren wordt ingevoerd en hoe hoog de concentratie van reactieve stoffen in het chemische systeem is. Hiervoor gebruiken we massflowregelaars van Bronkhorst uit de EL-FLOW Select-serie. Met deze instrumenten kunnen we moeiteloos parametrisch onderzoek verrichten dankzij hun snelle response en hoge graad van reproduceerbaarheid. Bovendien is een consistente flow cruciaal voor een accurate meting.

3. Fysische chemie en nucleaire veiligheid

Ons derde team, een samenwerkingsverband tussen PC2A en de Pôle de Sûreté Nucléaire (PSN) van het IRSN (Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire), houdt zich bezig met de thermodynamische en chemische reactiviteit van splijtstoffen. Hoofddoel van dit onderzoek is het valideren van schattingen van emissies van radio-contaminanten die vrijkomen bij een kernongeval. Dit doen we aan de hand van modelontwikkeling en experimentele onderzoeken.

Massflowregelaars voor fysische chemie

Ons laboratorium werkt met diverse massflowregelaars van Bronkhorst. Ze zijn gekozen vanwege hun betrouwbare eigenschappen zoals een snelle response en hoge graad van reproduceerbaarheid. Maar ook omdat ze eenvoudig met onze Labview-software kunnen worden gecombineerd. Daarnaast is ook data-export mogelijk en bieden de instrumenten de nodige flexibiliteit om van de ene regelaar naar de andere over te schakelen. Dat alles bij elkaar maakt de regelaars van Bronkhorst tot de ideale instrumenten voor onze onderzoeken. In ons lab gebruiken we thermische massflowregelaars (EL-FLOW Select-serie) en regelaars met een lage drukval (LOW dP-FLOW-instrumenten).

Afbeeldingsomschrijving

Bekijk hier de video over het werkingsprincipe van EL-FLOW Select

Meer informatie over El-Flow Select is te vinden op de productpagina.