Metangas som frigörs från deponier har länge varit ett ämne av intresse för alternativ energi. En fråga, dock, är att deponigaser innehåller många föroreningar, såsom flyktiga metylsiloxaner, vars kiseldioxidavlagringar sätter extra slitage på naturgasgeneratorerna när de förbränns. En grupp har visat en lovande ny tillämpning av plasmateknik som kan ta bort sådana föreningar.

Forskare vid University of South Carolina i Columbia har visat på en experimentell plasmaanordning som kan rengöra gasprover av D4, en av de vanligaste siloxanerna. Utifrån en teknik för att skapa plasma som kallas dielektrisk barriärurladdning, gruppen kunde avsevärt minska mängden D4-prover efter att ha behandlat den med en heliumbaserad plasma.

Resultaten pekar på en ny potentiell lösning för att ta emot deponigas rik på siloxaner. De kommer att presenteras vid American Physical Society 71st Annual Gaseous Electronics Conference och 60:e årliga mötet i APS Division of Plasma Physics, som äger rum 5-9 november på Oregon Convention Center i Portland.

"Detta är första gången dielektrisk barriärurladdning har använts för att avlägsna flyktiga organiska silikatföreningar, "sa Malik Tahiyat, en av forskarna som deltog i studien. "I vårat fall, det finns ingen väntan på att ta bort det eller material som måste kastas ut efter en viss tid. "

Silikater eroderar motorerna som driver produktion av naturgaselektricitet, kräver extra kostsamt underhåll. De flesta nuvarande metoder för att ta bort dem från renare brinnande metan, som kolfilter och silikagel, lider av nedsatt prestanda och kan vara dyrt att återanvända.

Gruppen skapade en dielektrisk barriärurladdningsplasma för att göra D4 inert genom att polymerisera den ur gasfasen. Heliumgas bubblades genom flytande siloxan, som sedan passerar genom en rörformig dielektrisk barriärurladdningsplasmareaktor.

Prover som behandlades med elektriska urladdningar jämfördes med prover som inte var det. Gaskromatografi-masspektrometri och kärnmagnetisk resonanstekniker användes för att utvärdera kvantiteten och identiteten av produkterna från plasmareaktionerna.

Beroende på hur länge helium med D4 exponerades för plasma, upp till 85 procent av D4 omvandlades till löstagbara avlagringar av kiseldioxidföreningar, bekräftar att kislet avlägsnades från gasblandningen.

"Våra resultat har visat att plasma kan avlägsna siloxan framgångsrikt, "sa Shamia Hoque, en annan forskare som är involverad i studien. "När det tas bort, det kommer ut i en form som inte skulle komma in i avfallstillförseln igen, något som är ett problem med de andra tillvägagångssätten. "

Tanvir Farouk, en tredje forskare som är involverad i studien, sade gruppen hoppas kunna förbättra det laboratoriebaserade systemet med förhoppningar om att en dag skala upp det till en kommersiellt livskraftig produkt.