Metangas har en densitet på 0,717 kg/m3 och en molmassa på 16,042 g/mol.
Ideala gaslagen ger att:
pV = nRT => n/V = p/RT
Eftersom n/V är i mol/m3 kan vi förlänga med molmassan och får uttrycket:
d = Mp/RT
där
d = densitet i g/m3
M = molmassan
p = tryck
R = universella gaskonstanten (8,3145 J/(K*mol)
T = temperatur (i Kelvin)
Om vi antar en temperatur på 0 grader C = 273,15 Kelvin och ett tryck på 1 atm, dvs 101,325 kPa så får vi följande:
d = ((16,042 g/mol) * (101,325 kPa)) / ((8,3145 J/(K*mol)) * (273,15 K)) = 0,71571 kg/m3
Det här stämmer ju nästan överens med vad som står på många ställen, nämligen att metan väger 0,717 kg/m3. Men vad den lilla skillnaden beror på kan jag inte riktigt lista ut.
Biogas däremot består ju inte av ren metangas, utan kan innehålla olika halter av koldioxid, som har en mycket högre molmassa på 44,010 g/mol.
Säg att vi har uppgraderad biogas med 97% metangas och 3% koldioxid (för att göra det enkelt för oss). Då får vi en molmassa på 16,881 g/mol. Ekvationen skulle då ge:
d = ((16,881 g/mol) * (101,325 kPa)) / ((8,3145 J/(K*mol)) * (273,15 K)) = 0,75315 kg/m3
Detta stämmer ju rätt hyggligt.
Sen blir det svårare i och med att proportionerna i biogasen kan variera, samt att det kan förekomma inblandning av propangas. Vad jag inte visste var att även naturgasen blandas ut med propan och butan - detta trodde jag bara gjordes med biogasen för att ge den samma energiinnehåll som naturgasen.
Eftersom både butan och propan har en högre molmassa än både koldioxid och metangas, så låter det sannolikt att det kan vara utblandning som gör att man ska räkna med 0,8 kg/m3.
Däremot verkar det som om 25 grader C är gripet helt ur arslet. Vid den temperaturen skulle densiteten vara mycket lägre. Att räkna med normalkubikmeter utan att tydligt ha definerat normaltryck och normaltemperatur är ju vansinne.
Hmm, knepiga grejer det här. Det verkar som att det blir smått omöjligt för mig att egentligen räkna med förbrukning i kg/mil om jag inte vet den exakta sammansättningen på gasen i pumpen. Jag får nog gå över till det mycket mer relevanta måttet kr/mil istället
Aja.. inte sååå jätteskillnad (5%) ...