New primary reference materials for gas composition for carbon capture, utilisation and storage and how they support industry and meet the technical specifications of European manufacturers

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

🔬研究者:Provides validated primary reference materials and stability data for trace impurities in CO2, enabling further metrological research in CCUS.

🏢実務担当者:Offers certified gas standards and dynamic generation techniques directly usable for calibration and quality control in CCUS projects.

🏛政策担当者:Demonstrates the importance of metrological infrastructure for CCUS regulation and safety standards, informing future policy on CO2 quality monitoring.

本研究は、二酸化炭素（CO₂）中の微量不純物に対する新規一次標準物質（PRM）の開発と検証について述べたものであり、炭素回収・利用・貯留（CCUS）用途における主要な計量学的ギャップに対処するものである。産業源から回収されたCO₂流には、水、硫黄酸化物、窒素酸化物、水素、炭化水素などの不純物が必然的に含まれる。これらの化学種の正確かつトレーサブルな定量は、輸送インフラの保護、プロジェクト仕様への適合確保、および安全な長期的地層貯留の実現に不可欠である。ISO/TR 27913、Porthos、Northern Lightsを含む国際的およびプロジェクト固有のガイドラインは、厳格な不純物限度を定義しており、分析機器の校正および検証のための信頼性の高いガス標準物質の必要性を強調している。二元および多成分PRMは、VSL、NPL、CMI、IPQ、およびSINTEF ERによってISO 6142-1重量法を用いて調製された。混合物は、二酸化硫黄、硫化水素、二酸化窒素、亜酸化窒素、水、ジメチルスルフィド、エタノール、および非凝縮性ガス（N₂、Ar、H₂、O₂、CH₄、CO）を、CCUS仕様に関連する物質量分率でカバーした。並行して、動的調製システムおよび可搬型微量ガス発生装置が、アンモニアなどの反応性化学種の低濃度混合物を生成する代替アプローチとして検証された。PRMの安定性は2年間にわたって調査された。二酸化硫黄、硫化水素、ジメチルスルフィド、エタノール、および亜酸化窒素は、その拡張不確かさの範囲内で安定性を示した。対照的に、多成分混合物中の二酸化硫黄、二酸化窒素、および一酸化窒素は有意な劣化を示し、顕著な反応性と壁効果を示した。VSLおよびNPLによって開発された動的希釈システムは、静的PRMと1〜5%以内で一致する混合物を生成し、可搬型微量ガス発生装置は、約2%の相対不確かさでCO₂中のアンモニア生成を達成した。これらの結果は、CO₂中の不純物分析のための堅牢な計量学的基盤を確立する。MetCCUS内で開発されたPRMは、欧州のCO₂品質仕様に整合したトレーサブルな校正能力を提供し、CCUSインフラの信頼性の高いモニタリングと安全な運用を支援する。

AI 翻訳（deepseek-v4-flash）。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

This work describes the development and validation of new Primary Reference Materials (PRMs) for trace impurities in carbon dioxide (CO 2 ), addressing a key metrological gap for carbon capture, utilisation, and storage (CCUS) applications. CO 2 streams captured from industrial sources inevitably contain impurities such as water, sulfur oxides, nitrogen oxides, hydrogen, and hydrocarbons. Accurate and traceable quantification of these species is essential to protect transport infrastructure, ensure compliance with project specifications, and enable safe long-term geological storage. International and project-specific guidelines, including ISO/TR 27913, Porthos, and Northern Lights, define stringent impurity limits, underscoring the need for reliable gas standards for calibration and validation of analytical instruments. Binary and multi-component PRMs were prepared by VSL, NPL, CMI, IPQ, and SINTEF ER using ISO 6142-1 gravimetric methods. The mixtures covered sulfur dioxide, hydrogen sulfide, nitrogen dioxide, nitrous oxide, water, dimethyl sulfide, ethanol, and non-condensable gases (N 2 , Ar, H 2 , O 2 , CH 4 , and CO) at amount fractions relevant to CCUS specifications. In parallel, dynamic preparation systems and a portable trace gas generator were validated as alternative approaches for producing low-level mixtures of reactive species such as ammonia. PRM stability was investigated over a two-year period. Sulfur dioxide, hydrogen sulfide, dimethyl sulfide, ethanol, and nitrous oxide demonstrated stability within their expanded uncertainties. In contrast, sulfur dioxide, nitrogen dioxide, and nitric oxide in multi-component mixtures exhibited significant degradation, indicating pronounced reactivity and wall effects. Dynamic dilution systems developed by VSL and NPL produced mixtures consistent with static PRMs within 1–5%, while the portable trace gas generator achieved ammonia generation in CO 2 with a relative uncertainty of approximately 2%. These results establish a robust metrological basis for impurity analysis in CO 2 . The PRMs developed within MetCCUS provide traceable calibration capabilities aligned with European CO 2 quality specifications, supporting reliable monitoring and safe operation of CCUS infrastructure.

• semanticscholar https://doi.org/10.12688/openreseurope.22231.1first seen 2026-05-05 23:33:50 · last seen 2026-08-13 05:31:05