瑞典的研究人员开发了一种新型相机,可以可视化甲烷的流动,甲烷是一种关键的温室气体,因为它从其来源散发出来。在一段视频中,该团队展示了一缕甲烷从牛棚的窗户中溢出。该相机使用一种称为最佳红外高光谱成像的技术,还可以量化产生的气体量,并且可能有助于生成甲烷来源的准确审计。
尽管甲烷对环境很重要,但我们对甲烷如何循环的了解仍然不完整。卫星观测可以检测全球和区域尺度的甲烷,而单独的测量可以提供点源数据,但到目前为止,一直缺少关于米尺度甲烷通量的信息。
现在,林雪平大学的马格努斯·高夫卡尔克及其同事填补了这一空白。新型相机依赖于不同气体的独特红外 (IR) 吸收或发射曲线。分子会根据背景温度高于还是低于气体温度来吸收或发射红外线。吸收或发射线的模式可以用作化合物的指纹。该相机以高频率记录数据,在几秒钟内进行数千次测量,从而可以跟踪气体随时间的移动。
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高夫卡尔克说:“通过这种方式,我们不仅可以检测到来源,还可以看到通量。” “当我们观察牛棚时,最初我们专注于外面的粪堆,但是然后在图像的角落里,我们注意到大量甲烷从通风口冒出来,这让我们有点惊讶。”
研究人员已经表明,可以从各种来源检测和量化甲烷的流动,包括垃圾焚烧厂和污水污泥。
高夫卡尔克说,该相机可以从大约 700 米的距离检测到甲烷,这将使其可以被直升机携带,以便在相对较短的时间内获得有关森林或湖泊等大面积甲烷排放的数据。
“这项新技术很好地补充了我们从 GOSAT 和 IASI 等卫星获得的甲烷观测结果,这些卫星提供了有用的全球和区域图像,但无法很好地解析单个点源甲烷,从而无法准确量化它们的排放,”尼尔·汉帕奇说,他在英国莱斯特大学开发用于大气气体遥感的方法。“此外,考虑到目前需要评估和报告不同部门(如发电、农业和交通运输)对大气碳的人为贡献,这项技术尤其及时。”
本文经《化学世界》许可转载。该文章于2015 年 12 月 14 日首次发表。