Wat zijn calorische waarden?
Calorische waarden vertegenwoordigen de hoeveelheid warmte geproduceerd tijdens verbranding. Mensen gebruiken calorische waarden om te bepalen hoe efficiënt en effectief brandstoffen zijn, op zoek naar brandstoffen met hoge calorische waarden om te gebruiken bij energieopwekking. Deze waarden zijn ook te zien in de voedingswereld, waar ze worden gebruikt om te bepalen hoeveel energie er in voedsel kan worden gevonden. Hoe hoger de calorische waarde, hoe meer energie iemand aan het voedsel kan ontlenen. Daarom worden mensen zoals atleten aangemoedigd calorierijke maaltijden te eten om hun lichaam van brandstof te voorzien tijdens trainingen en wedstrijden.
Bepaling van de calorische waarde gebeurt in een apparaat dat een calorimeter wordt genoemd. Een ingestelde hoeveelheid van het object dat wordt bestudeerd, wordt verbrand in gecontroleerde omstandigheden en de verbrandingsproducten worden gemeten om erachter te komen hoeveel warmte vrijkwam tijdens de verbranding. De resulterende calorische waarde wordt uitgedrukt in energie per eenheid, zoals kilocalorieën per gram in het geval van voedingsmiddelen.
Twee verschillende maatregelen kunnen worden gebruikt. Netto calorische waarde, ook bekend als hogere verwarmingswaarde (HHV) veronderstelt dat water dat wordt geproduceerd tijdens verbranding in vloeibare vorm blijft. Lagere verwarmingswaarde of bruto calorische waarde (LZV) wordt berekend in de veronderstelling dat geproduceerd water in damp verandert. Deze twee verschillende waarden worden gebruikt om te bepalen hoe calorische waarden in de echte wereld van toepassing zijn met verschillende soorten systemen.
Van de brandstoffen heeft waterstof de hoogste calorische waarde, waardoor het een uitstekende energiebron lijkt te zijn. Helaas is waterstof niet erg stabiel en vereist het een heel speciale behandeling. Dit maakt het een potentieel dure brandstof, waardoor mensen overgaan op alternatieve brandstoffen die gemakkelijker te hanteren zijn. Sommige andere brandstoffen met een hoge calorische waarde omvatten methaan en benzine. Grafieken die de calorische waarden van bekende brandstoffen geven, zijn direct beschikbaar voor mensen die geïnteresseerd zijn in onderwerpen zoals de calorische waarde van steenkool of de calorische waarde van aardgas.
Bij het ontwerpen van systemen die verbranding van brandstof als energiebron gebruiken, moeten ingenieurs nadenken over de calorische waarden van verschillende brandstoffen waaruit ze kunnen kiezen en de kosten en baten van elke brandstof afwegen. Systeemefficiëntie is een belangrijke ontwerpwaarde, maar ingenieurs moeten ook nadenken over kwesties als brandstofopslag, hoe vervuilend een brandstof kan zijn en hoe gemakkelijk de brandstof op de open markt beschikbaar is. Soms moeten compromissen worden gesloten om een systeem toegankelijker te maken voor potentiële kopers die mogelijk te maken krijgen met problemen zoals beperkte brandstofbeschikbaarheid.