O metano é um gás de efeito estufa comum e importante, com grande impacto nas mudanças climáticas globais. Com o aprofundamento do trabalho de proteção ambiental, o metano (CH4), como principal gás de efeito estufa, tornou-se um importante indicador de proteção ambiental.

O detector de metano tornou-se uma das ferramentas indispensáveis ​​na área de proteção ambiental devido à sua alta sensibilidade, desempenho em tempo real e precisão. Seu surgimento desempenha importante papel e valor no monitoramento ambiental. A introdução e aplicação generalizada de detectores de metano melhoraram o nível científico e a cadeia tecnológica da atual indústria de proteção ambiental.

Vantagens dos detectores de vazamento de metano

O UAV detector de metano a laser é um dispositivo leve transportado por UAV adaptado para UAVs. Possui alta sensibilidade, resposta rápida de detecção, menor custo e reduz riscos operacionais.

Os detectores de gás metano a laser são baseados na tecnologia de espectroscopia de absorção a laser semicondutor. Eles podem detectar parâmetros como concentração de gás metano em vários ambientes com alta precisão, respostas rápidas, alta confiabilidade e baixos custos operacionais. Em comparação com detectores fixos de vazamento de gás, drones não são apenas uma forma mais económica de resolver o problema, mas também uma forma mais eficiente.

Altamente sensíveis, os detectores de gás metano a laser podem detectar até mesmo pequenos vazamentos a uma altura de 300 metros. O sensor é sensível apenas ao metano, portanto não há possibilidade de leituras falsas devido à presença de outros gases. Além disso, os drones equipados com detectores de metano podem penetrar em pequenos espaços onde os trabalhadores não podem entrar ou em áreas com alto índice de risco para garantir a segurança pessoal dos trabalhadores.

No domínio da medição de metano baseada em UAV, prevalecem duas metodologias principais. Um método é o sensor baseado em laser (TDLAS – Espectroscopia de Absorção de Laser de Diodo Tunável), que mede a absorção de CH4 na coluna de ar entre o sensor e o solo. A segunda é a abordagem “farejadora”, que analisa a concentração de metano em amostras de ar coletadas no nível do solo ou próximo a ele. Embora ambos os métodos ofereçam precisão, seus processos de coleta de dados variam significativamente.

Ao empregar um sensor “farejador”, a unidade rastreia um tubo diretamente no solo ou próximo, sugando ativamente o ar durante o vôo. Esta abordagem produz leituras convencionais de concentração de metano em locais de missão designados, com uma taxa de amostragem de x medições por y período de tempo.

Em contraste, os sensores baseados em laser executam um padrão de grade meticuloso, com mais de 20 metros ao nível do solo. O sensor utiliza tecnologia TDLAS para aquisição de dados.

Os desafios da detecção de metano por UAV

A utilização de sensores baseados em UAV apresenta vários desafios, sendo a segurança fundamental. Ambas as metodologias acarretam riscos de segurança devido a voos de UAV em baixa altitude. No entanto, o emprego de um sensor farejador introduz complexidades adicionais. Estes incluem o risco de a unidade prender objetos no solo e dificuldades em manter a precisão da altitude, especialmente em áreas com elevações flutuantes.

Além disso, os drones farejadores cobrem menos terreno em comparação com os drones lidar. Isso pode resultar em obstáculos logísticos, como gerenciamento de baterias e prazos prolongados de conclusão do projeto. Para garantir dados confiáveis ​​de detecção de metano, é imperativo minimizar o prazo de coleta de dados para mitigar as influências ambientais.

Apesar das preocupações, os sensores baseados em laser oferecem vantagens distintas. Embora os pilotos devam ter cautela para evitar colisões com obstáculos como infraestruturas de serviços públicos de eletricidade, a ausência de contacto com o solo reduz certos riscos. Além disso, o emprego de um altímetro a laser aumenta a segurança, mantendo uma altitude consistente acima do nível do solo.

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Os dados do detector de vazamento de metano são georreferenciados e perfeitamente integrados aos sistemas GIS. Utilizando interpolação ponderada pela distância inversa, podem ser gerados mapas de pontos quentes destacando áreas de alta concentração de metano, com a opção de sobrepor redes de sistemas de gás existentes a partir de arquivos CAD. Notavelmente, os sistemas de detecção de metano baseados em UAV oferecem maior proximidade às fontes de emissão, minimizando o impacto da velocidade do vento na precisão dos dados.

A consideração da direção e velocidade do vento é fundamental durante a análise de dados. Os dados do vetor do vento são importantes para evitar plumas de metano de “contagem dupla”. A contabilização dos padrões climáticos ajuda a garantir avaliações precisas das emissões de metano, facilitando esforços de mitigação direcionados.

Os mapas de calor de detecção de metano que acompanham, embora não sejam de natureza térmica, identificam efetivamente aglomerados de metano. Além disso, a sobreposição desses dados em sistemas CAD existentes de coleta e controle de gás facilita a identificação de vazamentos de metano. Isto pode capacitar os operadores locais a implementar medidas de mitigação oportunas.

Conclusão

A detecção de metano por UAV representa uma mudança de paradigma na vigilância ambiental. Ele apresenta uma combinação revolucionária de custo-benefício, eficiência operacional e resolução incomparável na detecção de emissões de metano.

À medida que esta tecnologia amadurece, o seu impacto transformador na identificação de fontes de metano e na orquestração de estratégias de mitigação específicas será significativo. Em última análise, ajudará a mitigar as repercussões ambientais das emissões de metano. Com inovação e refinamento contínuos, os UAVs podem revolucionar o monitoramento do metano. Como tal, podem emergir como aliados indispensáveis ​​na luta global contra as alterações climáticas, anunciando um futuro marcado por uma melhor gestão ambiental e sustentabilidade.

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• Fonte: https://www.iotforall.com/using-drones-for-methane-detection-enhancing-environmental-compliance