無人機新技術:快速揪出甲烷外洩 98%問題可立即修復
當風遇到障礙物時,會形成繞流並在背風面產生低壓區,這種現象稱為「風影效應」。就像我們在沙漠中觀察到的沙丘流動一樣,離岸鑽油平臺周圍也會產生相同的氣流變化。
挪威科技工業研究院(SINTEF)研究員Daniel Krause指出:「測量甲烷排放的最佳位置不是在平臺上或緊鄰處,而是在風流重新匯聚的地方,通常距離平臺超過100公尺。」基於這項發現,研究團隊開發出創新的無人機監測技術,能夠快速檢測並大幅降低甲烷排放。
這項突破性技術已在Vår Energi公司所屬的Gjøa平臺上獲得驗證。Krause表示:「我們發現一個相當於年排放100公噸的甲烷洩漏點,Vår Energi僅用一週就完成修復,減少98%的排放量。」這項由LowEmission研究中心開發的技術,現已開放全球能源業者使用。
過去監測海上油氣平臺的甲烷排放相當困難,因為洩漏源分散且多變。新技術的關鍵在於掌握平臺周圍的風場特性,研究人員發現可以在距離平臺100公尺外的單一位置,整合測量所有分散源的排放資料。這種「匯流點測量法」能更全面掌握總排放量,大幅提升減排效率。
甲烷是僅次於二氧化碳的第二大溫室氣體,雖然在大氣中僅存留約12年(遠短於二氧化碳的數百年),但其暖化效應更為強烈。目前全球約三分之一的暖化現象源自甲烷排放,過去十年大氣中的甲烷濃度更急遽上升。歐盟已透過新規,要求能源業者精確報告並修復甲烷洩漏。
「海上作業面臨的最大挑戰,是如何取得頻繁且精確的排放資料,」Krause強調,「現有測量方法存在高度不確定性,導致減排成效有限。若無法掌握實際排放狀況,就難以有效解決問題。」
這項技術的創新之處在於測量位置與方法的突破。研究團隊改造DJI M600 Pro無人機,搭載Trisonica風速儀和ABB LGR HoverGuard氣體感測器,透過精心設計的「通量平面」掃描模式,在排放物匯流區域進行精準測量。
Krause團隊將無人機資料與平臺上的直接測量結果交叉比對,包括已知排放源、生產水取樣、燃氣渦輪排氣檢測等,正是這種綜合分析方法,成功揪出Vår Energi平臺上那個年排放百噸的洩漏點。
未來研究將著重簡化測量程式,透過遠端控制或自動飛行技術,讓排放檢測變得「一鍵搞定」。這項突破不僅為氣候行動帶來新希望,更展現科技在環境保護中的關鍵角色。
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