Фотокамера для метана

Насыщенность красного соответствует превышению концентрации метана над уровнем окружающей среды. На правой фотографии — вентилируемый коровник

Метан (CH₄) — один из самых важных энергоносителей, ценный ресурс и исключительно вредный парниковый газ: его парниковый эффект в 25 раз больше, чем у углекислого газа. В то же время масштабные выбросы метана трудно предсказуемы, их тяжело обнаружить. Газ не имеет цвета и запаха, так что даже утечка метана в помещении может пройти незамеченной. Что характерно, до сих пор не существовало дистанционных детекторов метана с высокой чувствительностью. Теперь есть.

Группа учёных из Стокгольмского и Линчепингского университетов (Швеция) разработали специальный дистанционный детектор HyperCam Methane ^[1], который работает по принципу фото- и видеокамеры. На экране метан окрашивается в красный цвет и очень хорошо заметен.

HyperCam Methane детектирует метан с высоким разрешением (масштаб менее квадратного метра) в очень низких концентрациях на уровне окружающей среды (≈1,8 ppm). Камера делает фотографии с помощью оптимизированной инфракрасной гиперспектральной съёмки.

Метод позволяет получить спектроскопическое подтверждение по каждому пикселю и точную оценку концентрации метана для всех пикселей в кадре одновременно.

Есть возможность даже снимать динамические сцены, то есть HyperCam Methane работает как видеокамера.

С 1750 года концентрация метана в атмосфере Земли выросла в 2,5 раза, причём учёным не совсем ясны причины такого роста, в отличие от CO₂. Например, если концентрация CO₂ растёт стабильно и постоянно, то концентрация CH₄ изменяется скачкообразно по неизвестным причинам. Слишком уж велик список источников, которые выделяют CH₄ в атмосферу. Большинство из них — это природные источники.

Сейчас несколько спутников зондируют атмосферу, замеряя концентрацию CH₄. Но они сканируют поверхность планеты с километровым разрешением, что не всегда позволяет точно установить источник «утечки». Например, гигантские угольные рудники Four Corners на границе штатов Аризона, Колорадо, Нью-Мексико и Юта в США занимают площадь 6500 км² — и всего несколько пикселей на спутниковых фотографиях. Они обозначены красным цветом на снимке НАСА ^[2].

Возможно, с помощью нового инструмента HyperCam Methane учёным удастся лучше разобраться в проблеме эмиссии метана.

Научная работа с описанием HyperCam Methane опубликована ^[3] 30 ноября 2015 года в журнале Nature.

Автор: alizar

Источник ^[4]