甲烷的升溫“潛能”是二氧化碳的25倍,而石油和天然氣鑽井洩漏成為甲烷排放的主要來源。據《科學美國人》雜誌官網4月6日報導,IBM與哈佛大學、普林斯頓大學研究人員合作,設計了一個5毫米見方的微型傳感器芯片,可持續實時檢測甲烷排放。
目前,油氣行業普遍通過人工手持紅外攝像機,來檢測甲烷洩漏,這一方法昂貴且低效。美國西南能源公司企業環境項目主管東·約旦說,如果對整個工廠進行氣體洩漏檢測,需要專門派人用一整天的時間操作這種手動掃描設備。一般而言,公司每季度進行一次整體檢測,因此,有些洩漏可能要幾個月後才被發現。
另外,這种红外攝像機雖對大的洩漏源足夠敏感,但對小的洩漏點很容易“視而不見”。
而IBM研發的這款微型芯片,其安裝在小矽晶片上的傳感器包含激光和玻璃纜線通道。激光從光纜向空氣中發射,當甲烷分子飄過傳感器上方時,會吸收特定波長的光線,產生一種獨特的特徵;芯片將其轉化成電信號,再通過繪製光吸收圖譜來測算甲烷洩漏量。
石油和天然氣公司將這些傳感器嵌入井壁或壓縮機站周圍,光吸收中非常微小的變化數據可自動發送到IBM的雲計算機,結合風力、湍流、適度、溫度等複雜動力模型,就能判斷甲烷洩漏源。一旦確定,公司可立即派人前去修復。
IBM認知物聯網系統和技術經理諾瑪·索薩說,這款芯片的優點是可以提供實時警報,並標記時間和位置等信息,最關鍵的是,所有芯片都是無線連接。
市場上,甲烷傳感器檢測設備非常昂貴,規模巨大且需要電力,而IBM這款不需太陽能供電的芯片設計成本較低,每個芯片只要200美元。
Source:IBM
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