Метан — это невероятно мощный парниковый газ, который может оказывать пагубное влияние на окружающую среду. Фактически, метан обладает потенциалом глобального потепления, который более чем в 25 раз превышает потенциал углекислого газа. Это означает, что даже небольшое количество метана, просачивающегося в атмосферу, может оказать огромное влияние на наш климат.
К счастью, существуют способы уменьшить количество метана, выбрасываемого в атмосферу.
Исследователи Сибирского федерального университета (СФУ) совместно со специалистами известного научно-образовательного центра «Енисейская Сибирь» разработали новый высокочувствительный способ обнаружения в воздухе даже мельчайших следов токсичных газов, включая метан.
Как сообщает пресс-служба СФУ, команда намерена использовать принцип резонансного лазерного поглощения для измерения концентрации углеводородов в атмосфере на расстоянии.
Сверхмощные устройства
Эти гаджеты могут применяться в самых разных условиях, таких как: — города и заводы
— плантации
— леса и болота.
С помощью этих устройств можно быстро определить источник загрязнения на заводах, найти любые утечки нефти и газа из труб, обнаружить нелицензированные свалки и зарождающиеся пожары.
Решение проблемы
Исследователи работают над решением проблемы механизации изучения состава атмосферы в ходе экологического мониторинга. Необходимо постоянно наблюдать за концентрацией и выбросами метана в крупных городах, поскольку воздействие этого газа может быть смертельно опасным, вызывая остановку дыхания и сердцебиения у человека.
Проблемы метана и озона
Метан — второй по распространенности из парниковых газов, и он играет немаловажную роль в образовании озоновых дыр, что может привести к «черному небу» в крупных городах.
Алексей Ципотан, доцент Института инженерной физики и радиоэлектроники СФУ, возглавляет исследование, направленное на решение этой проблемы. Он рассказал о целях исследования:
«Сейчас мы наблюдаем создание Глобальной инициативы по метану (Global Methane Initiative, GMI) — она отражает стремление международного сообщества проводить консолидированную политику по сокращению общемирового объема выбросов метана в атмосферу. Одновременно инициируются мероприятия по сбору и утилизации метана как источника экологически чистой энергии. Если метан грамотно утилизировать, это может притормозить распространение парникового эффекта».
Исследователи создают новый способ измерения концентрации метана в атмосфере, основанный на эффекте, когда молекулы метана по-разному реагируют на лазерное излучение.
Ученый отметил, что технические решения, такие как поглощение лазерного излучения в определенном диапазоне длин волн и обработка больших массивов данных, помогут получить очень точные измерения.
Создание системы экологического мониторинга
В рамках проекта, рассчитанного на два года, в настоящее время ведется разработка процесса измерения количества вредных газов в атмосфере.
Впоследствии будет создана комплексная система экологического мониторинга, которая может быть включена в существующие планы Министерства экологии и природопользования России.
Основными преимуществами нового подхода являются быстрота и высокая точность отслеживания точек выхода метаносодержащих взвешенных частиц на внешнюю поверхность Земли.
Определение концентраций метана в реальном времени: необходимость
Алексей Ципотан подчеркнул важность определения концентрации метана (а также этана, бутана и пропана) в режиме реального времени. Это позволит обнаруживать утечки на ранней стадии, отслеживать динамику газа и создавать эффективные меры по предотвращению и смягчению последствий природных и техногенных катастроф.
Экспресс-метод будет полностью автоматизированным и дистанционным, то есть он не будет подвержен ошибкам человеческого фактора. Это обеспечило бы предотвращение загрязнения окружающей среды и случайных смертей на угольных шахтах и в нефтегазодобывающей отрасли.
Испытания оборудования будут проводиться в городе Красноярске, сельскохозяйственных районах Красноярского края и на научной станции «Зотто» вблизи села Зотино Красноярского края. Эта станция предназначена для мониторинга парниковых газов в нижних слоях атмосферы сибирских лесов.
Заключение
Метан является мощным парниковым газом, который вносит значительный вклад в глобальное потепление.
Сокращение его выбросов может оказать существенное влияние на изменение климата, замедлив или даже обратив вспять его последствия. Этот исследовательский проект предоставит важную информацию о том, где происходит выброс метана, чтобы можно было реализовать целенаправленные решения
Потенциальные выгоды от сокращения утечки метана огромны как для окружающей среды, так и для предприятий, которые могут получить экономию средств за счет повышения эффективности.