El metano es un gas de efecto invernadero común e importante con un gran impacto en el cambio climático global. Con la profundización del trabajo de protección ambiental, el metano (CH4), como principal gas de efecto invernadero, se ha convertido en un importante indicador de protección ambiental.
El detector de metano se ha convertido en una de las herramientas indispensables en el campo de protección del medio ambiente debido a su alta sensibilidad, rendimiento en tiempo real y precisión. Su aparición juega un papel y valor importante en el seguimiento ambiental. La introducción y aplicación generalizada de los detectores de metano ha mejorado el nivel científico y la cadena tecnológica de la industria de protección ambiental actual.
Ventajas de los detectores de fugas de metano
El vehículo aéreo no tripulado detector láser de metano es un dispositivo ligero montado en un UAV adaptado a los UAV. Tiene alta sensibilidad, respuesta de detección rápida, menor costo y reduce los riesgos operativos.
Los detectores láser de gas metano se basan en tecnología de espectroscopia de absorción de láser semiconductor. Pueden detectar parámetros como la concentración de gas metano en diversos entornos con alta precisión, respuestas rápidas, alta confiabilidad y bajos costos operativos. En comparación con los detectores de fugas de gas fijos, drones no sólo son una forma más rentable de resolver el problema sino también más eficiente.
Los detectores láser de gas metano, altamente sensibles, pueden detectar incluso fugas pequeñas desde una altura de 300 metros. El sensor sólo es sensible al metano, por lo que no hay posibilidad de lecturas falsas por la presencia de otros gases. Además, los drones equipados con detectores de metano pueden penetrar espacios pequeños a los que los trabajadores no pueden acceder o zonas con un alto índice de riesgo para garantizar la seguridad personal de los trabajadores.
En el ámbito de la medición de metano mediante vehículos aéreos no tripulados, prevalecen dos metodologías principales. Un método es el sensor basado en láser (TDLAS – Espectroscopia de absorción de láser de diodo sintonizable), que mide la absorción de CH4 dentro de la columna de aire entre el sensor y el suelo. El segundo es el enfoque del “rastreador”, que analiza la concentración de metano en muestras de aire tomadas al nivel del suelo o cerca de él. Si bien ambos métodos ofrecen precisión, sus procesos de recopilación de datos varían significativamente.
Cuando se emplea un sensor "rastreador", la unidad arrastra un tubo directamente en el suelo o cerca, succionando aire activamente durante el vuelo. Este enfoque produce lecturas convencionales de concentración de metano en ubicaciones de misión designadas, con una tasa de muestreo de x mediciones por y período de tiempo.
Por el contrario, los sensores basados en láser ejecutan un meticuloso patrón de cuadrícula a más de 20 metros a nivel del suelo. El sensor utiliza tecnología TDLAS para la adquisición de datos.
Los desafíos de la detección de metano en vehículos aéreos no tripulados
La utilización de sensores basados en vehículos aéreos no tripulados plantea varios desafíos, siendo la seguridad primordial. Ambas metodologías conllevan riesgos de seguridad debido a los vuelos de vehículos aéreos no tripulados a baja altitud. Sin embargo, emplear un sensor rastreador introduce complejidades adicionales. Estos incluyen el riesgo de que la unidad se enganche con objetos en el suelo y las dificultades para mantener la precisión de la altitud, particularmente en áreas con elevaciones fluctuantes.
Además, los drones rastreadores cubren menos terreno en comparación con los drones lidar. Esto puede generar obstáculos logísticos como la gestión de la batería y tiempos prolongados de finalización del proyecto. Para garantizar datos confiables de detección de metano, es imperativo minimizar el período de recopilación de datos para mitigar las influencias ambientales.
A pesar de las preocupaciones, los sensores basados en láser ofrecen claras ventajas. Si bien los pilotos deben tener precaución para evitar colisiones con obstáculos como la infraestructura de servicios eléctricos, la ausencia de contacto con el suelo reduce ciertos riesgos. Además, el empleo de un altímetro láser mejora la seguridad al mantener una altitud constante sobre el nivel del suelo.
Los datos de los detectores de fugas de metano están georreferenciados y se integran perfectamente en los sistemas GIS. Utilizando la interpolación inversa ponderada por distancia, se pueden generar mapas de puntos calientes que resaltan áreas de alta concentración de metano, con la opción de superponer redes de sistemas de gas existentes a partir de archivos CAD. En particular, los sistemas de detección de metano basados en vehículos aéreos no tripulados ofrecen una mayor proximidad a las fuentes de emisión, minimizando el impacto de la velocidad del viento en la precisión de los datos.
La consideración de la dirección y velocidad del viento es fundamental durante el análisis de datos. Los datos del vector del viento son importantes para evitar el “doble conteo” de las columnas de metano. La contabilidad de los patrones climáticos ayuda a garantizar evaluaciones precisas de las emisiones de metano, lo que facilita los esfuerzos de mitigación específicos.
Los mapas de calor de detección de metano adjuntos, aunque no son de naturaleza térmica, identifican eficazmente los grupos de metano. Además, superponer estos datos en los sistemas CAD de control y recolección de gas existentes facilita la identificación de fugas de metano. Esto puede permitir a los operadores del sitio implementar medidas de mitigación oportunas.
En conclusión
La detección de metano con vehículos aéreos no tripulados representa un cambio de paradigma en la vigilancia ambiental. Presenta una combinación revolucionaria de rentabilidad, eficiencia operativa y resolución incomparable en la detección de emisiones de metano.
A medida que esta tecnología madure, su impacto transformador en la identificación de fuentes de metano y la orquestación de estrategias de mitigación específicas será significativo. En última instancia, ayudará a mitigar las repercusiones ambientales de las emisiones de metano. Con innovación y perfeccionamiento continuos, los vehículos aéreos no tripulados pueden revolucionar el monitoreo de metano. Como tales, pueden surgir como aliados indispensables en la lucha global contra el cambio climático, presagiando un futuro marcado por una mayor gestión ambiental y sostenibilidad.
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- Fuente: https://www.iotforall.com/using-drones-for-methane-detection-enhancing-environmental-compliance
