【中國(guó)儀表網(wǎng) 儀表研發(fā)】甲烷的升溫“潛能”是二氧化碳的25倍,而石油和天然氣鉆井泄漏成為甲烷排放的主要來(lái)源。據(jù)《科學(xué)美國(guó)人》雜志6日?qǐng)?bào)道,IBM與哈佛大學(xué)、普林斯頓大學(xué)研究人員合作,設(shè)計(jì)了一個(gè)5毫米見(jiàn)方的微型傳感器芯片,可持續(xù)實(shí)時(shí)檢測(cè)甲烷排放。
目前,油氣行業(yè)通過(guò)人工手持紅外攝像機(jī)來(lái)檢測(cè)甲烷泄漏,這一方法昂貴且低效。美國(guó)西南能源公司企業(yè)環(huán)境項(xiàng)目主管東?約旦說(shuō),如果對(duì)整個(gè)工廠(chǎng)進(jìn)行氣體泄漏檢測(cè),需要專(zhuān)門(mén)派人用一整天的時(shí)間操作這種手動(dòng)掃描設(shè)備。一般而言,公司每季度進(jìn)行一次整體檢測(cè),因此,有些泄漏可能要幾個(gè)月后才被發(fā)現(xiàn)。另外,這種紅外攝像機(jī)雖對(duì)大的泄漏源足夠敏感,但對(duì)小的泄漏點(diǎn)很容易“視而不見(jiàn)”。
而IBM研發(fā)的微型芯片,其安裝在小硅晶片上的傳感器包含激光和玻璃纜線(xiàn)通道。激光從光纜向空氣中發(fā)射,當(dāng)甲烷分子飄過(guò)傳感器上方時(shí),會(huì)吸收特定波長(zhǎng)的光線(xiàn),產(chǎn)生一種獨(dú)特的特征;芯片將其轉(zhuǎn)化成電信號(hào),再通過(guò)繪制光吸收?qǐng)D譜來(lái)測(cè)算甲烷泄漏量。
石油和天然氣公司將這些傳感器嵌入井壁或壓縮機(jī)站周?chē)馕罩蟹浅N⑿〉淖兓瘮?shù)據(jù)可自動(dòng)發(fā)送到IBM的云計(jì)算機(jī),結(jié)合風(fēng)力、湍流、適度、溫度等復(fù)雜動(dòng)力模型,就能判斷甲烷泄漏源。一旦確定,公司可立即派人前去修復(fù)。
IBM認(rèn)知物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)和技術(shù)經(jīng)理諾瑪?索薩說(shuō),這款芯片的優(yōu)點(diǎn)是可以提供實(shí)時(shí)警報(bào),并標(biāo)記時(shí)間和位置等信息,“最關(guān)鍵的是,所有芯片都是無(wú)線(xiàn)連接”。市場(chǎng)上甲烷檢測(cè)傳感器非常昂貴,規(guī)模巨大且需要電力,而IBM這款不需太陽(yáng)能供電的芯片設(shè)計(jì)成本較低,每個(gè)芯片只要200美元。