瑞典的研究人員開發了一種新型相機,可以視覺化甲烷的流動,甲烷是一種關鍵的溫室氣體,因為它從其來源散發出來。在一段影片中,該團隊展示了一縷甲烷從牛棚的窗戶中溢位。該相機使用一種稱為最佳紅外高光譜成像的技術,還可以量化產生的氣體量,並且可能有助於生成甲烷來源的準確審計。
儘管甲烷對環境很重要,但我們對甲烷如何迴圈的瞭解仍然不完整。衛星觀測可以檢測全球和區域尺度的甲烷,而單獨的測量可以提供點源資料,但到目前為止,一直缺少關於米尺度甲烷通量的資訊。
現在,林雪平大學的馬格努斯·高夫卡爾克及其同事填補了這一空白。新型相機依賴於不同氣體的獨特紅外 (IR) 吸收或發射曲線。分子會根據背景溫度高於還是低於氣體溫度來吸收或發射紅外線。吸收或發射線的模式可以用作化合物的指紋。該相機以高頻率記錄資料,在幾秒鐘內進行數千次測量,從而可以跟蹤氣體隨時間的移動。
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高夫卡爾克說:“透過這種方式,我們不僅可以檢測到來源,還可以看到通量。” “當我們觀察牛棚時,最初我們專注於外面的糞堆,但是然後在影像的角落裡,我們注意到大量甲烷從通風口冒出來,這讓我們有點驚訝。”
研究人員已經表明,可以從各種來源檢測和量化甲烷的流動,包括垃圾焚燒廠和汙水汙泥。
高夫卡爾克說,該相機可以從大約 700 米的距離檢測到甲烷,這將使其可以被直升機攜帶,以便在相對較短的時間內獲得有關森林或湖泊等大面積甲烷排放的資料。
“這項新技術很好地補充了我們從 GOSAT 和 IASI 等衛星獲得的甲烷觀測結果,這些衛星提供了有用的全球和區域影像,但無法很好地解析單個點源甲烷,從而無法準確量化它們的排放,”尼爾·漢帕奇說,他在英國萊斯特大學開發用於大氣氣體遙感的方法。“此外,考慮到目前需要評估和報告不同部門(如發電、農業和交通運輸)對大氣碳的人為貢獻,這項技術尤其及時。”
本文經《化學世界》許可轉載。該文章於2015 年 12 月 14 日首次發表。
