無人機+甲烷傳感器技術(shù)在甲烷排放監(jiān)測中的應用

甲烷作為全球第二大溫室氣體，具有增溫潛勢高、壽命短的特點，主要來源于煤炭、油氣生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)和廢棄物處理等領域。

在能源行業(yè)，甲烷排放主要來源于煤炭開采、油氣行業(yè)和生物能源。據(jù)統(tǒng)計，這三者的占比分別為82.88%、13.24%和3.88%，共同構(gòu)成了能源行業(yè)甲烷排放的主要部分。而在農(nóng)業(yè)活動中，畜牧業(yè)和水稻種植是主要的甲烷排放源。

甲烷對全球變暖的貢獻高達25%，這一數(shù)字僅次于二氧化碳。而更令人擔憂的是，與二氧化碳相比，甲烷在吸附熱量的能力上更強，其增溫潛勢（GWP）更大。20年內(nèi)的全球GWP是二氧化碳的84倍，100年內(nèi)的全球GWP是二氧化碳的28倍。因此，降低甲烷排放對于應對全球氣候變化挑戰(zhàn)具有極大的價值。

我國高度重視甲烷控排工作，2007年我國制定的《中國應對氣候變化國家方案》提出控制甲烷排放相關要求；“十二五”和“十三五”的控制溫室氣體排放工作方案中均提出控制甲烷等非二氧化碳溫室氣體相關措施；“十四五”規(guī)劃和《中共中央 國務院關于完整準確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》等文件均對甲烷管控做出要求。

2023年11月7日，《甲烷排放控制行動方案》經(jīng)國務院同意，并由生態(tài)環(huán)境部聯(lián)合有關部門對外公開發(fā)布。新編制并發(fā)布《甲烷排放控制行動方案》是落實黨中央、國務院決策部署的重要舉措，是推動我國高質(zhì)量發(fā)展、推進減污降碳協(xié)同增效的內(nèi)在要求，是我國積極應對氣候變化的自主行動，也是對全球氣候治理的積極貢獻。

近年來，我國在甲烷資源化利用方面取得一定成效，但甲烷排放控制仍然面臨統(tǒng)計監(jiān)測基礎較為薄弱、法規(guī)標準體系尚不完備等問題，技術(shù)和管理能力亟待提高，需要采取更加有力的措施，切實提升甲烷排放統(tǒng)計核算、監(jiān)測監(jiān)管等基礎能力，全面有序推進甲烷排放控制工作，積極參與應對氣候變化全球治理。

隨著科技的發(fā)展，無人機和甲烷傳感器的結(jié)合正在改變我們對環(huán)境監(jiān)測的理解和實踐。特別是在甲烷排放監(jiān)測領域，這種創(chuàng)新的應用已經(jīng)引起了廣泛關注。

無人機技術(shù)的快速發(fā)展使得我們有能力從空中獲取詳細的環(huán)境數(shù)據(jù)。其靈活性、快速響應和無接觸的特性使得無人機成為環(huán)境監(jiān)測的理想工具。特別是在甲烷排放監(jiān)測中，無人機能夠覆蓋廣闊的區(qū)域，且不受地形限制，可以快速獲取全面的數(shù)據(jù)。

與此同時，甲烷傳感器也在不斷地發(fā)展和優(yōu)化。這種傳感器能夠準確地檢測和測量環(huán)境中的甲烷濃度，為我們的環(huán)境監(jiān)測提供了精確的數(shù)據(jù)。通過將甲烷傳感器集成到無人機上，我們可以實現(xiàn)實時、高效的甲烷排放監(jiān)測。

工采網(wǎng)致力于甲烷監(jiān)測領域，提供基于催化燃燒式甲烷傳感器和非分散紅外（NDIR）甲烷傳感器等多種原理的產(chǎn)品，這些產(chǎn)品有助于推動減污降碳協(xié)同增效，為甲烷排放控制提供有力、有序、有效的支持。

一、催化燃燒式甲烷傳感器

1.英國alphasense 催化燃燒式甲烷傳感器 (CH4傳感器) - CH-A3，CH-A3是利用催化燃燒的熱效應原理，由檢測元件和補償元件配對構(gòu)成測量電橋，當遇到可燃性氣體時，可燃氣體在檢測元件載體表面及催化劑的作用下發(fā)生燃燒，載體溫度就升高，通過它內(nèi)部的鉑絲電阻也相應升高，從而使平衡電橋失去平衡，輸出一個與可燃氣體濃度成正比的電信號。

2.日本Figaro 催化燃燒式甲烷傳感器 TGS6814 ，TGS6814是催化燃燒式的氣體傳感器,是TGS6812的升級版本?？梢詸z測100%LEL水平爆炸下限的甲烷氣體，亦可以檢測H2，此傳感器不但具有優(yōu)異的耐久性與快速響應能力，與此同時,線性輸出與輸出的高度穩(wěn)定性也是其主要特征。TGS6814的蓋帽內(nèi)有特殊設計的過濾層，使其對有機蒸汽的交叉靈敏度很低。此外，此傳感器對硅化合物的耐受性更佳，更適應惡劣環(huán)境。

二、紅外（NDIR）甲烷傳感器：