Kako se povećavaju dokazi da sistemi za bušenje gasa i kanalizacioni sistemi propuštaju mnogo više gasova staklene bašte nego što se ranije verovalo, tim istraživača sa Prinstona razvio je metod za preciziranje velikih i malih curenja za brzu popravku.
Njihov pristup sensingu zasnovan na laseru, detaljno opisan u radu objavljenom u Remote Sensing of Environment , može precizno otkriti i kvantifikovati i velika curenja gasova staklene bašte i curenja do 25 puta manja od onih koji se obično otkrivaju u objektima prirodnog gasa koristeći druge metode, lokalizujući emisije. izvor do jednog metra.
Budući da koristi prednosti daljinskog senzora lasera u kombinaciji sa agilnošću dronova, nova tehnologija se takođe može koristiti za brzo uočavanje inače neviđenih curenja u teško dostupnim područjima, inovacija za koju su istraživači rekli da otključava potencijal koji menja igru. za ispitivanje atmosfere.
„Sadašnji pristupi za otkrivanje curenja često se oslanjaju na ručne infracrvene kamere koje su naporne za rad i koje su neosetljive na mala curenja, ili koriste metode koje zahtevaju postavljanje obimne merne infrastrukture unapred“, rekao je Gerard Visocki, vanredni profesor elektrotehnike i računarsko inženjerstvo i prateći fakultet u Andlinger centru za energiju i životnu sredinu. „Ali sa dronom, potpuno ste slobodni u tome kako možete da podesite svoju oblast za detekciju.“
Pristup istraživača sastoji se od malog drona opremljenog samo retroreflektorom, vrstom ogledala koje reflektuje dolazeću svetlost direktno nazad ka izvoru i bazne stanice opreme za detekciju gasa sa mogućnošću praćenja kretanja drona tokom leta. Odbijanje laserskog zraka od drona dok leti do postavljenih tačaka oko sumnjivog curenja omogućava operateru da precizno odredi izvor curenja i izmeri njegov intenzitet.
„To je zaista sveti gral otkrivanja curenja“, rekao je Mark Zondlo, koautor studije, profesor građevinskog inženjerstva i zaštite životne sredine i pridruženi fakultet u Andlinger centru za energiju i životnu sredinu.
Iako postoje tehnike zasnovane na dronu za detekciju atmosfere, one obično zahtevaju montiranje senzora za gas direktno na dron, praksa za koju je Zondlo rekao da se brzo susreće sa nekim velikim preprekama koje se odnose na to koliko težine dron može da nosi i koliko je rizično leteti dron preopterećen skupim senzorima u opasnim okruženjima.
„Zaista ne možete da stavite više od jednog senzora za gas na dron istovremeno, inače on jednostavno postaje prevelik i glomazan za letenje. I verovatno ne želite da rizikujete da letite skupim senzorom iznad lagune prečišćavanja otpadnih voda postrojenje ili spaljivanje kompresorske stanice“, rekao je Zondlo.
Umesto da preoptereti dron senzorima, grupa iz Prinstona je pretovarila skupe komponente senzora gasa na baznu stanicu, koja može da stane na mobilnu platformu kao što je kombi, što znači da je dron trebalo samo da nosi malo ogledalo. Ta promena je omogućila istraživačima da koriste manje, jeftinije bespilotne letelice sa dužim vremenom leta za prikupljanje veoma detaljnih podataka o emisijama na velikim područjima, potencijalno otključavajući mogućnost praćenja čitavih objekata za prenos i distribuciju prirodnog gasa u jednom letu dronom.
„Naš pristup nam omogućava da zaobiđemo glavna ograničenja korišćenja dronova i omogućava nam da u potpunosti iskoristimo njihov potencijal“, rekao je Zondlo. „To je zaista promena paradigme u tome kako možemo da koristimo dronove za detekciju atmosfere.
Metoda sensinga bi takođe mogla da omogući istovremena merenja više gasova, što je izuzetno teško sa drugim pristupima zasnovanim na dronu zbog veličine, težine i snage.
Majkl Soskind, prvi autor studije i diplomirani student elektrotehnike i računarstva, rekao je da bi dodavanje mogućnosti merenja drugih gasova poput ugljen-dioksida i amonijaka pored metana bilo jednostavno kao dodavanje drugih lasera različitih talasnih dužina osnovnom sistemu. „Sve što treba da uradite je da dodate sekundarni laser sistemu“, objasnio je on. „Ostatak sistema je već izgrađen da obavi posao.
Pošto korisnicima nudi veliku fleksibilnost, Visocki je rekao da vidi pristup tima kao tehnološku platformu koja bi mogla da podstakne buduće inovacije i aplikacije izvan detekcije curenja metana.
„Najuzbudljivija stvar nije jednostavno sposobnost detekcije metana tehnologije koju smo razvili“, rekao je on. „Zaista se radi o otključavanju mogućnosti za istraživače i praktičare da koriste bespilotne letelice i druge tehnike daljinskog otkrivanja kako bi izvršili detaljna merenja malih curenja i rekonstruisali oblake emisija. To je tehnologija koja otvara vrata za efikasno otkrivanje i popravku curenja, što može pomoći proizvođačima da ublaže posledice. bezbednost i opasnosti po životnu sredinu tih curenja, a istovremeno im štede vreme i novac.“
