Dünya çapında okyanus tabanında çok büyük miktarda metan hapsolmuş durumda. Alfred Wegener Enstitüsü Helmholtz Kutup ve Deniz Araştırmaları Merkezi (AWI), metan kaynaklarını araştırmak için bir su altı kütle spektrometresi (UWMS) kullanıyor. Alman ölçüm ve sensör teknolojisi firması Inficon, sistemin ölçüm doğruluğu ve hızıyla veri istikrarına ve kullanıcı dostu olmasına önemli katkı sağladığını yazıyor.
Metan zararlı bir sera gazıdır. Gaz hidratların okyanuslarda ayrışması gibi devrilme noktası etkileri nedeniyle atmosfere giderek daha fazla salınıyor. Örneğin su sistemlerinde metan, çökeltilerdeki çatlaklardan yüzeye ulaşabilir. Metanın bir başka denizaltı kaynağı da alt çökelti katmanlarındaki organik maddenin mikrobiyal ayrışmasıdır. İklim değişikliğinin bir sonucu olarak deniz çökeltileri ısınıyor ve sera gazı salıyor. Anahtar soru şu: Atmosfere ne kadar metan salınıyor ve küresel ısınmayı hızlandırıyor?
Metan sızıntılarının lokalizasyonu
Bir sualtı kütle spektrometresinin yerinde kullanımı, denizaltı kaynaklarının lokalizasyonu için uygundur. Başlıca avantajları, yüksek konsantrasyonlarda kısa yanıt süresi ve diğer yöntemlere kıyasla çözünmüş gaz konsantrasyonlarının 750 kata kadar daha yüksek ölçüm hızıdır. Veri yoğunluğu ne kadar yüksek olursa metan kaynaklarının haritalanması da o kadar doğru olur.
UWMS, örnekleme için bir membran giriş sistemi ve suda çözünebilen gazların ve hafif hidrokarbonların ölçüldüğü bir sensör ünitesinden oluşur. Sensörün çekirdeği bir kütle spektrometresidir. Araştırma için Transpector® CPM'ye güvenen araştırma grupları arasında Alfred Wegener Enstitüsü Helmholtz Kutup ve Deniz Araştırmaları Merkezi (AWI) bulunmaktadır. Inficon, doğruluğu ve hızıyla INFICON sisteminin veri istikrarına ve kullanıcı dostu olmasına önemli bir katkı sağladığını söylüyor.
Güney Atlantik'te sefer
Aralık 2022'de araştırma gemisi Polarstern, bir su altı kütle spektrometresi kullanarak Güney Atlantik'teki metan kaynaklarını araştırdı. Gemide: 2005'ten bu yana AWI Deniz Jeokimyası Departmanında UWMS projesinde yer alan bilim adamı Dr. Torben Gentz. Bugünkü sistemin orijinal cihazla çok az ilgisi var. Örneğin kontrol sistemi ve vakum pompaları yeni. Gentz, "Ancak geriye kalan tek bileşen INFICON'un Transpector® CPM'sidir" diyor.
Dr. Torben Gentz'e göre atmosfere ulaşan metan oranı araştırma açısından çok önemli. Su yüzeyindeki gaz çıkış noktaları ne kadar yoğunsa ve bunların üzerindeki su sütunu farklı su kütleleriyle ne kadar az katmanlanırsa, yüzeye o kadar fazla metan nüfuz eder. Verilerin toplanması ve işlenmesi, Hükümetlerarası İklim Değişikliği Paneli'nin (IPCC) Değerlendirme Raporu'nu beslediği için temel önemdedir. Sonuçta okyanusların küresel iklim sistemindeki rolünü belirlemek için güvenilir ölçüm yöntemlerine ihtiyaç var.
Diğer uygulamalar: yarı iletken üretimi
Transpector Kompakt Proses Monitörü (CPM) sistemleri aynı zamanda yarı iletken üretiminde proses izleme ve kontrolün yanı sıra kontaminasyon izleme için de kullanılır. Ayrıca kimya, malzeme analizi ve fizikte de kullanılırlar. Grup, kapalı iyon kaynağının avantajının, doğrudan proses vakumunda (proses basıncı) veya açık iyon kaynağına göre çok daha yüksek bir basınçta iyonize etmek için kullanılabildiğini ileri sürüyor (bu alanların bazılarında). . CPM'de kurulu diferansiyel pompa sistemi bir ön şarttır. Bu, atmosferden yüksek vakuma kadar geniş bir analiz basıncı aralığını kapsamak için kullanılabilecek değişken, değiştirilebilir bir giriş sistemi ile desteklenebilir.
AWI gibi belirli uygulamalar da kapalı iyon kaynağından yararlanır. Burada proses gazı, açık iyon kaynağına göre daha yüksek bir basınçta iyonize edilir. Daha yüksek iyon verimi elde edilir; kütle-yük oranına göre dört kutuplu olarak ayrılabilen ve görüntülenebilen daha fazla sayıda yüklü parçacık elde edilir. Steffen Tippmann, "Sonuç, araştırma veya süreç kontrolünde daha ileri işlemler için çok daha kesin ve ayrıntılı bir ifadedir" dedi.
- SEO Destekli İçerik ve Halkla İlişkiler Dağıtımı. Bugün Gücünüzü Artırın.
- PlatoData.Network Dikey Üretken Yapay Zeka. Kendine güç ver. Buradan Erişin.
- PlatoAiStream. Web3 Zekası. Bilgi Genişletildi. Buradan Erişin.
- PlatoESG. karbon, temiz teknoloji, Enerji, Çevre, Güneş, Atık Yönetimi. Buradan Erişin.
- PlatoSağlık. Biyoteknoloji ve Klinik Araştırmalar Zekası. Buradan Erişin.
- Kaynak: https://envirotecmagazine.com/2024/02/27/exploring-underwater-methane-sources-with-mass-spectrometry/
