Quali tipologie di sistemi di monitoraggio esistono e come sceglierli?

In questo articolo approfondiremo le tecnologie che identificano i sistemi SME/CEMS, offrendo informazioni utili su quali categorie esistono e perché le aziende li integrano nelle loro strategie di riduzione delle emissioni.

Indice:

- Quali tipologie di sistemi di monitoraggio delle emissioni esistono
 - Le due grandi famiglie di sistemi di monitoraggio delle emissioni
- Le soluzioni Endress+Hauser

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Quali tipologie di sistemi di monitoraggio delle emissioni esistono

I sistemi di monitoraggio in continuo delle emissioni (CEMS), noti in Italia anche come SME, sono utilizzati per misurare costantemente la concentrazione di specifici inquinanti e la portata volumetrica (o flusso di gas) nei gas di scarico degli impianti industriali.

Si definiscono “sistemi” proprio perché includono una molteplicità di dispositivi che collaborano per misurare le emissioni di inquinanti (gas e polvere):

• un gruppo di sensori per l’analisi del gas;
• una misurazione della portata;
• misure di polvere;
• un sistema di acquisizione e trattamento dei dati.

Il principale vantaggio di un’azienda dotata di un sistema SME/CEMS è la possibilità di dimostrare la compliance con le direttive ambientali e il rispetto dei limiti imposti in fase di autorizzazione.

In ottica di monitoraggio del contributo alle emissioni globali di gas ad effetto serra, invece un sistema di questo tipo permette di passare da metodologie di calcolo a una misurazione precisa della CO₂ realmente emessa.

I sistemi di monitoraggio delle emissioni possono fornire risultati estremamente accurati e rapidi, il che consente di:

• dimostrare la compliance con i limiti di emissione imposti sui tradizionali parametri;
• risparmiare sui costi di certificati e imposte sulle emissioni di gas ad effetto serra.

Uno SME/CEMS completo deve sempre includere due elementi chiave:

• la misurazione della concentrazione degli inquinanti (gas e polveri);
• la misurazione della portata volumetrica (o flusso di gas).

Ma quali agenti inquinanti può misurare un sistema di monitoraggio continuo? La risposta dipende soprattutto dalla strumentazione e dal principio di misura adottato.

La spettrofotometria, per esempio, viene impiegata sia per pochi parametri con strumenti estrattivi a freddo e in-situ sia per misurare fino ad una decina di parametri tra cui ossidi di azoto, del monossido di carbonio, l’acido cloridrico, l’ammoniaca con un sistema a caldo.

Il principio della spettroscopia FTIR è adatto alla misurazione di numerosi composti ed è fortemente indicato quando è richiesto anche l’acido fluoridrico, mentre per le polveri, per avere le migliori prestazioni di misura, è necessario impiegare strumenti basati sul principio della luce diffusa o della trasmissione ottica.

In altre parole, i sistemi CEMS possono coprire un’ampia gamma di inquinanti: dipende dagli elementi di analisi di cui il singolo sistema si compone.

Le due grandi famiglie di sistemi di monitoraggio delle emissioni

In generale, possiamo suddividere questi sistemi in due approcci alla misurazione:

• soluzioni estrattive. Un campione di gas viene prelevato dal camino, trattato e convogliato in una cabina o armadio di analisi posto a base camino o in ambiente più comodo;
• soluzioni in-Situ. L'analisi avviene direttamente all'interno del condotto, o del camino, nelle reali condizioni di processo (temperatura e umidità).

Le soluzioni Endress+Hauser

Endress+Hauser è il partner ideale a cui affidarsi per adottare sistemi di monitoraggio delle emissioni dalle alte prestazioni.

L’offerta SME/CEMS Endress+Hauser propone soluzioni per entrambe le tecnologie citate.

Per la misura dei gas serra con tecnologia in-situ, l'azienda offre GHG CONTROL, una soluzione unica nel suo genere, che assicura dati con una incertezza estremamente bassa (sotto il 2% sul dato in massa).

La soluzione comprende:

• l'analizzatore di gas in-Situ GM35 per misurare concentrazioni di gas serra come CO₂, CO o N₂O;
• il misuratore di portata FLOWSIC100 basato sulla tecnologia a ultrasuoni che determinano con precisione il volume di flusso;
• un sistema di acquisizione dati (MEAC GHG), costituito da computer di valutazione che calcolano la quantità totale di emissioni di gas serra e restituiscono dati in tempo reale sulle emissioni prodotte.

Per quanto riguarda invece il monitoraggio delle emissioni, l’offerta prevede per i tipici impianti di combustione soluzioni estrattive a freddo, tra le soluzioni più affidabili troviamo il sistema multiparametrico POWERCEMS100, certificato QAL1 secondo gli standard europei EN 15267-1/-3 e EN 14181.

Questo sistema completo per l'estrazione a freddo può monitorare una vasta gamma di inquinanti, tra cui CH₄, CO, CO₂, N₂O, NO, NO₂, NOx, O₂, SO₂ e TOC.

E per tutti quegli impianti che, oltre ai tipici parametri, devono monitorare anche gas idrosolubili (tra cui HCl, NH₃ e in generale stream complicati) è possibile utilizzare soluzioni a caldo con un MCS200HW, uno spettrofotometro multiparametrico a caldo.

Nei casi in cui nei fumi ci sia anche HF, si può utilizzare un MCS100FT, uno spettrometro FTIR estremamente robusto.

Adottare un sistema di monitoraggio delle emissioni permette di affrontare con sicurezza ogni sfida ambientale.

Per raggiungere questo obiettivo, però, serve affidarsi a partner di fiducia come Endress+Hauser, che siano in grado di offrire una strumentazione precisa e affidabile.

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