Metan je pogost in pomemben toplogredni plin z velikim vplivom na globalne podnebne spremembe. S poglabljanjem okoljevarstvenega dela je metan (CH4) kot glavni toplogredni plin postal pomemben pokazatelj varstva okolja.
Detektor metana je postal eno nepogrešljivih orodij na področju varstvo okolja zaradi svoje visoke občutljivosti, delovanja v realnem času in natančnosti. Njegov nastanek ima pomembno vlogo in vrednost pri spremljanju okolja. Uvedba in široka uporaba detektorjev metana sta izboljšali znanstveno raven in tehnološko verigo trenutne industrije varstva okolja.
Prednosti detektorjev puščanja metana
UAV laserski detektor metana je lahka naprava, ki jo nosi UAV, prilagojena UAV-jem. Ima visoko občutljivost, hiter odziv zaznavanja, nižje stroške in zmanjšuje operativna tveganja.
Laserski detektorji plina metana temeljijo na tehnologiji polprevodniške laserske absorpcijske spektroskopije. Zaznavajo lahko parametre, kot je koncentracija plina metana v različnih okoljih, z visoko natančnostjo, hitrimi odzivi, visoko zanesljivostjo in nizkimi obratovalnimi stroški. V primerjavi s fiksnimi detektorji uhajanja plina, brezpilotna letala niso le stroškovno učinkovitejši način za rešitev problema, temveč tudi učinkovitejši.
Zelo občutljivi laserski detektorji plina metana lahko zaznajo celo najmanjša puščanja z višine 300 metrov. Senzor je občutljiv samo na metan, zato ni možnosti napačnih odčitkov zaradi prisotnosti drugih plinov. Poleg tega lahko droni, opremljeni z detektorji metana, prodrejo v majhne prostore, v katere delavci ne morejo vstopiti, ali območja z visokim indeksom tveganja, da zagotovijo osebno varnost delavcev.
Na področju merjenja metana na osnovi UAV prevladujeta dve primarni metodologiji. Ena metoda je laserski senzor (TDLAS – nastavljiva diodna laserska absorpcijska spektroskopija), ki meri absorpcijo CH4 v zračnem stolpcu med senzorjem in tlemi. Drugi je pristop "vohanja", ki analizira koncentracijo metana v vzorcih zraka, vzetih na ali blizu tal. Medtem ko obe metodi zagotavljata natančnost, se njuni postopki zbiranja podatkov močno razlikujejo.
Pri uporabi senzorja za vohanje enota vleče cev neposredno na tleh ali v bližini in med letom aktivno sesa zrak. Ta pristop daje običajne odčitke koncentracije metana na določenih lokacijah misije s stopnjo vzorčenja x meritev na y časovni okvir.
Nasprotno pa laserski senzorji izvajajo natančen mrežni vzorec, več kot 20 metrov na ravni tal. Senzor za zajemanje podatkov uporablja tehnologijo TDLAS.
Izzivi zaznavanja metana UAV
Uporaba senzorjev, ki temeljijo na UAV, predstavlja več izzivov, pri čemer je varnost najpomembnejša. Obe metodologiji vključujeta varnostna tveganja zaradi letov UAV na nizki nadmorski višini. Vendar pa uporaba senzorja za vohljanje povzroči dodatne zaplete. To vključuje tveganje, da bi se enota zataknila za predmete na tleh, in težave pri ohranjanju točne višine, zlasti na območjih z nihajočo nadmorsko višino.
Poleg tega vohalni droni pokrivajo manj tal v primerjavi z lidarskimi droni. To lahko povzroči logistične ovire, kot je upravljanje baterije in podaljšan čas dokončanja projekta. Da bi zagotovili zanesljive podatke o zaznavi metana, je nujno skrajšati časovni okvir za zbiranje podatkov za ublažitev okoljskih vplivov.
Kljub pomislekom ponujajo laserski senzorji izrazite prednosti. Medtem ko morajo biti piloti previdni, da se izognejo trčenju z ovirami, kot je električna infrastruktura, odsotnost stika s tlemi zmanjša določena tveganja. Poleg tega uporaba laserskega višinomera poveča varnost z vzdrževanjem stalne nadmorske višine nad tlemi.
Podatki detektorja uhajanja metana so georeferencirani in brezhibno integrirani v sisteme GIS. Z uporabo inverzne razdalje utežene interpolacije je mogoče ustvariti zemljevide vročih točk, ki poudarjajo območja z visoko koncentracijo metana, z možnostjo prekrivanja obstoječih omrežij plinskega sistema iz datotek CAD. Predvsem sistemi za zaznavanje metana, ki temeljijo na UAV, nudijo večjo bližino virom emisij, kar zmanjšuje vpliv hitrosti vetra na točnost podatkov.
Pri analizi podatkov je ključnega pomena upoštevanje smeri in hitrosti vetra. Podatki o vektorju vetra so pomembni, da se izognemo "dvojnemu štetju" oblakov metana. Upoštevanje vremenskih vzorcev pomaga zagotoviti natančne ocene emisij metana, kar olajša ciljna prizadevanja za ublažitev.
Priloženi toplotni zemljevidi za odkrivanje metana, čeprav niso termični, učinkovito določajo metanske skupine. Poleg tega prekrivanje teh podatkov z obstoječimi CAD sistemi za zbiranje in nadzor plina olajša prepoznavanje uhajanja metana. To lahko upravljavce območij pooblasti za izvajanje pravočasnih ukrepov za ublažitev.
V Zaključek
Zaznavanje metana UAV predstavlja spremembo paradigme v nadzoru okolja. Predstavlja mešanico stroškovne učinkovitosti, učinkovitosti delovanja in neprimerljive ločljivosti pri zaznavanju emisij metana, ki spreminja igro.
Ko bo ta tehnologija dozorela, bo njen preobrazbeni učinek na prepoznavanje virov metana in usmerjanje ciljno usmerjenih strategij ublažitve pomemben. Navsezadnje bo to pomagalo ublažiti okoljske posledice emisij metana. Z nenehnimi inovacijami in izpopolnjevanjem lahko UAV spremenijo nadzor metana. Kot taki se lahko izkažejo kot nepogrešljivi zavezniki v globalnem boju proti podnebnim spremembam in napovedujejo prihodnost, ki jo zaznamujeta okrepljeno skrbništvo nad okoljem in trajnost.
- Distribucija vsebine in PR s pomočjo SEO. Okrepite se še danes.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Opolnomočite se. Dostopite tukaj.
- PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Razširjeno znanje. Dostopite tukaj.
- PlatoESG. Ogljik, CleanTech, Energija, Okolje, sončna energija, Ravnanje z odpadki. Dostopite tukaj.
- PlatoHealth. Obveščanje o biotehnologiji in kliničnih preskušanjih. Dostopite tukaj.
- vir: https://www.iotforall.com/using-drones-for-methane-detection-enhancing-environmental-compliance
