Исследователи разработали инфракрасную систему визуализации, которая может в реальном масштабе времени обнаружить утечки метана в трубопроводах и на объектах нефтегазового комплекса.
Утечки метана, основного компонента природного газа, не только опасны, но также способствуют изменению климата.
Несмотря на то, что метан невидим для глаз, исследователи из Шотландии разработали метод цветового кодирования информации об этом газе и наложения ее на обычные камеры изображения. Это позволяет с помощью фотокамеры определить, где присутствует газ.
Ученые показывают, что система может сделать видео газа метана, истекающего со скоростью около 0,2 литра в минуту. Эта технология также может быть расширена на другие длины волн, что позволит выявлять множество газов и химических веществ.
Существующие коммерческие системы, которые используют визуализацию для обнаружения метана, стоят очень дорого и не очень хорошо работают в любых условиях окружающей среды. Новая система предлагает недорогой и чувствительный способ обнаружения метана. Она включает в себя активную технологию гиперспектральных изображений и одномегапиксельную камеру.
Система выполняет гиперспектральные изображения при проецировании инфракрасного света на окружающую среду с помощью лазера с длиной волны, которая поглощается метаном. Эти узоры создаются с помощью лазера и крошечного устройства с сотнями тысяч подвижных зеркал. Изображение, показывающее, где метан поглощает свет, реконструируется путем обнаружения света, который рассеивается окружающей средой и сравнительных вычислений.
Тот факт, что новая система обнаружения метана использует активную подсветку, т. е. она предоставляет свой собственный источник света – дает несколько преимуществ по сравнению с пассивными системами освещения, используемые в настоящее время в доступных детекторах газа, в том числе с использованием температурных перепадов, которые зависят от освещения или дождя.
Исследователи использовали одномегапиксельную камеру для измерения рассеянного света потому, что традиционные камеры с миллионами пикселей, которые или слишком дороги, или плохо работают в инфракрасном диапазоне длин волн. Новая система обнаружения метана может стоить всего несколько тысяч долларов, значительно дешевле, чем сегодня имеющиеся в продаже тепловизоры для обнаружения газа. Так как система не использует никаких сканеров или других движущихся частей, она может быть легко превращена в портативный прибор.