מתאן הוא גז חממה נפוץ וחשוב בעל השפעה רבה על שינויי האקלים העולמיים. עם העמקת העבודות להגנת הסביבה, מתאן (CH4), כגז החממה העיקרי, הפך לאינדיקטור חשוב להגנת הסביבה.
גלאי המתאן הפך לאחד הכלים ההכרחיים בתחום של שמירה על איכות סביבה בגלל הרגישות הגבוהה, הביצועים בזמן אמת והדיוק שלו. להופעתו תפקיד וערך חשוב בניטור סביבתי. ההקדמה והיישום הנרחב של גלאי מתאן שיפרו את הרמה המדעית ואת שרשרת הטכנולוגיה של תעשיית הגנת הסביבה הנוכחית.
היתרונות של גלאי דליפות מתאן
המל"ט גלאי מתאן בלייזר הוא מכשיר קל משקל נושא כטב"ם המותאם למל"טים. יש לו רגישות גבוהה, תגובת זיהוי מהירה, עלות נמוכה יותר ומפחיתה סיכונים תפעוליים.
גלאי גז מתאן בלייזר מבוססים על טכנולוגיית ספקטרוסקופיה של ספיגת ספיגת לייזר מוליכים למחצה. הם יכולים לזהות פרמטרים כמו ריכוז גז מתאן בסביבות שונות עם דיוק גבוה, תגובות מהירות, אמינות גבוהה ועלויות תפעול נמוכות. בהשוואה לגלאי דליפת גז קבועים, מזל"ט הם לא רק דרך חסכונית יותר לפתור את הבעיה אלא גם יעילה יותר.
גלאי גז מתאן בלייזר רגישים במיוחד יכולים לקלוט אפילו דליפות זעירות מגובה של 300 מטר. החיישן רגיש רק למתאן ולכן אין אפשרות לקריאות שווא עקב נוכחות גזים אחרים. בנוסף, מל"טים המצוידים בגלאי מתאן יכולים לחדור לחללים קטנים שעובדים אינם יכולים להיכנס אליהם או לאזורים בעלי אינדקס סיכון גבוה כדי להבטיח את ביטחונם האישי של העובדים.
בתחום מדידת מתאן מבוססת מל"טים, שוררות שתי מתודולוגיות עיקריות. שיטה אחת היא החיישן מבוסס הלייזר (TDLAS – Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy), המודד את ספיגת ה-CH4 בתוך עמודת האוויר שבין החיישן לקרקע. השנייה היא גישת ה"סניפר", המנתחת ריכוז מתאן בדגימות אוויר שנלקחו בגובה פני הקרקע או בסמוך לכך. בעוד ששתי השיטות מציעות דיוק, תהליכי איסוף הנתונים שלהן משתנים באופן משמעותי.
בעת שימוש בחיישן "רחרח", היחידה נגררת אחרי צינור ישירות על הקרקע או בקרבת מקום, תוך שאיבה אקטיבית של אוויר במהלך הטיסה. גישה זו מניבה קריאות ריכוז מתאן קונבנציונליות במיקומי משימה ייעודיים, עם קצב דגימה של x מדידות לכל מסגרת זמן y.
לעומת זאת, חיישנים מבוססי לייזר מבצעים תבנית רשת קפדנית, מעל 20 מטר בגובה פני הקרקע. החיישן משתמש בטכנולוגיית TDLAS לרכישת נתונים.
האתגרים של גילוי מל"ט-מתאן
שימוש בחיישנים מבוססי מל"ט מציב מספר אתגרים, כאשר הבטיחות היא מעל הכל. שתי המתודולוגיות טומנות בחובן סיכונים בטיחותיים עקב טיסות מל"טים בגובה נמוך. עם זאת, שימוש בחיישן סניפר מציג מורכבויות נוספות. אלה כוללים את הסיכון שהיחידה תתפוס חפצים על הקרקע וקשיים בשמירה על דיוק הגובה, במיוחד באזורים עם תנודות גובה.
יתרה מכך, מזל"טים סניפר מכסים פחות קרקע בהשוואה למל"טים לידאר. זה יכול לגרום למכשולים לוגיסטיים כמו ניהול סוללות וזמני סיום פרויקט ממושכים. כדי להבטיח נתוני זיהוי מתאן אמינים, הכרחי למזער את מסגרת הזמן לאיסוף נתונים כדי להפחית את ההשפעות הסביבתיות.
למרות החששות, חיישנים מבוססי לייזר מציעים יתרונות ברורים. בעוד טייסים חייבים לנקוט משנה זהירות כדי להימנע מהתנגשויות עם מכשולים כגון תשתית חשמל, היעדר מגע קרקע מפחית סיכונים מסוימים. יתר על כן, שימוש במד גובה לייזר משפר את הבטיחות על ידי שמירה על גובה עקבי מעל פני הקרקע.
נתוני גלאי דליפת מתאן מותאמים לפי גיאוגרפיה ומשולבים בצורה חלקה במערכות GIS. באמצעות אינטרפולציה משוקללת במרחק הפוך, ניתן ליצור מפות נקודות חמות המדגישות אזורים בעלי ריכוז גבוה של מתאן, עם אפשרות לכיסוי רשתות קיימות של מערכות גז מקבצי CAD. יש לציין כי מערכות זיהוי מתאן מבוססות מל"טים מציעות קרבה רבה יותר למקורות פליטה, וממזערות את השפעת מהירויות הרוח על דיוק הנתונים.
התחשבות בכיוון ומהירות הרוח היא מכרעת במהלך ניתוח הנתונים. נתוני וקטור הרוח חשובים כדי למנוע "ספירה כפולה" פלומות מתאן. התחשבנות בדפוסי מזג האוויר עוזרת להבטיח הערכות מדויקות של פליטת מתאן, ומקלה על מאמצי הפחתה ממוקדים.
מפות החום הנלוות לגילוי מתאן, אף שאינן תרמיות בטבען, מצביעות ביעילות על צבירי מתאן. יתר על כן, שכבת נתונים אלה על גבי מערכות קיימות לאיסוף גז ובקרה CAD מקלה על זיהוי דליפות מתאן. זה עשוי להעצים את מפעילי האתרים ליישם צעדי הפחתה בזמן.
לסיכום
גילוי מתאן של מל"טים מייצג שינוי פרדיגמה במעקב סביבתי. הוא מציג שילוב משנה משחק של עלות-תועלת, יעילות תפעולית ורזולוציה שאין שני לה בזיהוי פליטת מתאן.
ככל שהטכנולוגיה הזו מתבגרת, ההשפעה הטרנספורמטיבית שלה על זיהוי מקורות מתאן ותזמורת אסטרטגיות הפחתה ממוקדות תהיה משמעותית. בסופו של דבר, זה יעזור להפחית את ההשלכות הסביבתיות של פליטת מתאן. עם חדשנות ועידון מתמשכים, מל"טים עשויים לחולל מהפכה בניטור המתאן. ככאלה, הם עשויים להופיע כבעלי ברית הכרחיים במאבק הגלובלי בשינויי האקלים, המבשרים עתיד המסומן על ידי שמירה על איכות הסביבה וקיימות.
- הפצת תוכן ויחסי ציבור מופעל על ידי SEO. קבל הגברה היום.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. העצים את עצמך. גישה כאן.
- PlatoAiStream. Web3 Intelligence. הידע מוגבר. גישה כאן.
- PlatoESG. פחמן, קלינטק, אנרגיה, סביבה, שמש, ניהול פסולת. גישה כאן.
- PlatoHealth. מודיעין ביוטכנולוגיה וניסויים קליניים. גישה כאן.
- מקור: https://www.iotforall.com/using-drones-for-methane-detection-enhancing-environmental-compliance
