Fejlec2

Nagy pontosságú károsanyag-kibocsátást mérő műszert fejlesztettek a Fotoakusztikus Kutatócsoport tagjai

Az SZTE Fizikai Intézet Fotoakusztikus Kutatócsoportjának kutatói –Kiss Diána, Kiss-Albert Gergely, Bozóki Zoltán és Huszár Helga – a Budapesti Műszaki Egyetemmel együttműködve publikáltak a Result in Engineering folyóiratban „High-resolution pollutant emission monitoring of turbulent combustion using the photoacoustic technique” címmel.

A kutatók a tanulmányban bemutatták, hogy az általuk kifejlesztett mérőrendszer a gázturbinák, ipari kazánok és állandósult állapotban üzemelő tüzelőrendszerek szempontjából releváns, turbulens perdületes égők esetén hatékonyan alkalmazható. Az ExPA rendszer kimagasló időbeli felbontása lehetővé teszi a szennyezőanyagok közvetlen dinamikus mérését, ami hozzájárul a tisztább égési rendszerek fejlesztéséhez és jobb megértéséhez. Így az eddig jellemzően képalkotás útján minőségileg vizsgált dinamikus változások ma már mennyiségileg is mérhetővé váltak az ExPA rendszer segítségével.


A mérőműszer fejlesztését a klímaváltozást előidéző károsanyagok koncentrációjának pontos mérésének szüksége indokolja. A klímaváltozást nagyban elősegíti az égés során keletkező szén-dioxid kibocsátása, amely a tüzelőrendszereink füstgázával a légkörbe jut. Szénhidrogének tökéletes égése során a szén-dioxid mellett vízgőz is keletkezik, ami a klímaváltozást minimálisan befolyásolja, a kis mértékű hatás, hogy pozitív vagy negatív, ma is kutatás tárgyát képezi (Steven C Sherwood et al. 2018 Environ. Res. Lett. 13 104006). A nemideális égés szennyezőanyagait ma ritkán említik. A szén-monoxid lokálisan oxigénhiányos égés során keletkezik, a kéményben a koncentrációja elenyésző, amennyiben megfelelően működik a tüzelőberendezés. Ennek a szennyezőanyagnak a jelenlétét a füstgázban megfelelő tervezéssel praktikusan eliminálni lehet. Gáz- és folyadéktüzelés esetén a mai modern égők, amelyekben előkevert tüzelőanyag-levegő elegyet égetünk, praktikusan zérus korom- és részecskekibocsátással bírnak. Így a tökéletlen égés legfontosabb légszennyező anyagai a nitrogén-oxidok (NOx), amelyek savas esőt és fotokémiai szmogot képesek előidézni, valamint légzőszervi megbetegedéseket is előidézhetnek. Éppen ezért világszerte szigorú rendeletek korlátozzák ezeknek a gázoknak maximálisan megengedhető koncentrációját a füstgázban. A szén-monoxiddal ellentétben az NOx kibocsátás áramlástechnikai fejlesztésekkel nem mérsékelhető, csak a láng szerkezetének a módosításával, ami a reakcióutak befolyásolásán keresztül hozhat javulást. A NOx kitüntetett szerepe miatt nagyobb ipari létesítmények kibocsátását online mérni és jelenteni szükséges, így az ipar is érdekelt a hatékonyabb tüzelőrendszerek használatában.


Mivel az ipari berendezések általában változó terheléssel, illetve turbulens lánggal üzemelnek, ezért a kibocsátás időben jelentős változást mutathat. A jelenleg használt műszerek válaszideje a 10 másodperces nagyságrendbe esik, míg az SZTE Fizikai Intézet Fotoakusztikus Kutatócsoportjának kutatói által kifejlesztett fotoakusztikus elven működő nitrogén-oxid és nitrogén-dioxid koncentrációmérő készülék (ExPA, External exhaust Photoacoustic Analyzer) effektíven tizedmásodperces felbontást tesz lehetővé.






Tanulmányi hírek

Honlap_borito

Érdekel a körülötted lévő világ, és megismernéd pontosabban hogyan is működik? Szeretnél az ország egyik legjobb egyetemén egy gyönyörű városban tanulni? Ha a válaszod igen, legyél Te is fizika, fizikus-mérnök, csillagász, fotonikai mérnöki vagy fizikatanár szakos hallgató az SZTE-n!

Uj_fejlecek_honlapra

A 2024/2025-ös tanévben indult el az SZTE Fizikai Intézet új képzése, a fizikus-mérnöki BSc. Az ipari partnerek igényeire szabott, gyakorlatorientált képzés első tanéve 9 hallgatóval indult el. Hallgatóink immár túl vannak az első félévükön, így megkérdeztük őket, milyen tapasztalatokat szereztek eddig a képzésről, az oktatókról és az egyetemi közösségről.

Friss hírek

Prof. Dr. Szabó Gábor előadást tart az ELI ALPS-tábor diákjainak az SZTE Budó Ágoston termében

Véget ért a lézerkutató intézet idei nyári középiskolás tábora, a diákok az utolsó napon az SZTE Fizikai Intézetében hallgatták meg Dr. Szabó Gábor fizikaprofesszor bevezető előadását, majd részt vettek Ignácz Ferenc látványos kísérleti bemutatóján.

Fejlec_SZTE_FI_17

Ignácz Ferenc a mestertanári címet az oktatásban, a hallgatók felzárkóztatásában, a tudomány népszerűsítésében, a középiskolák és a SZTE közötti kapcsolat tartásában és a kutatások támogatásában közel 35 évben végzett kiemelkedő munkájáért érdemelte ki.

Kövess minket



instagramYouTube