Un conjunto de automóviles de mapeo de Google Street View, especialmente equipados con analizadores de metano de última generación, están permitiendo a los investigadores de la Universidad Estatal de Colorado "ver" fugas invisibles de metano de las líneas de gas natural debajo de nuestras calles.
Los desafíos técnicos y computacionales de la medición de metano, y las metodologías complejas utilizadas para recopilar, analizar y publicar los datos, se detallan en un nuevo artículo en la revista Ciencia y tecnología ambiental 22 de marzo
El innovador proyecto está dirigido por Joe von Fischer, profesor asociado de biología de la CSU, en asociación con el Fondo de Defensa Ambiental FED sin fines de lucro y Google Earth Outreach. Los coautores de la CSU de von Fischer incluyen investigadores de estadísticas Dan Cooley, ciencias atmosféricas Russ Schumacher y ciencias del suelo y los cultivos Jay Ham, así como expertos de la Universidad del Norte de Colorado y el colectivo científico sin fines de lucro Conservation Science Partners.
Los datos del proyecto están ayudando a las empresas de servicios públicos, los reguladores y los grupos de defensa a reducir las pérdidas derrochadoras y perjudiciales para el medio ambiente de manera más rápida y rentable.
Además de ser el ingrediente principal en el gas natural, el metano también es un potente gas de efecto invernadero, con más de 80 veces el poder de calentamiento del dióxido de carbono durante un período de 20 años. La creciente conciencia de este riesgo climático ha estimulado un nuevo interés en encontrar y arreglarfugas de bajo nivel en toda la cadena de suministro de gas natural, incluidos los sistemas de servicios públicos locales, donde muchas fugas de bajo nivel pueden persistir durante muchos años. Esa necesidad ha generado un nuevo tipo de ciencia.
"Este es un gran desafío en el que casi nadie había estado pensando. Ahora estamos descubriendo cuán generalizadas están estas filtraciones", dijo von Fischer. "Cuanto más rápido las repare, mayores serán los beneficios ambientales. Pero las empresas de servicios públicosy los reguladores no tenían los datos para enfocar sus esfuerzos. Ahí es donde entramos nosotros. Nuestro objetivo es hacer que sea más rápido, más barato y más fácil encontrar y medir las fugas de metano de las líneas de gas natural para ayudar a acelerar reparaciones cruciales ".
Para el proyecto de Google, von Fischer y sus colegas estaban especialmente ansiosos por identificar y cuantificar las fugas de metano de las áreas urbanas de la nación, donde las tuberías de distribución de gas natural se encuentran a varios pies por debajo del suelo. Su proyecto EDF Google Street View es uno de los primerosInventario completo de este tipo de fuentes de fuga de metano dentro de las ciudades. El objetivo es arrojar una luz poderosa sobre este problema anteriormente invisible y difícil de definir.
Una de las principales motivaciones del proyecto es ayudar a las empresas de servicios públicos y los gobiernos a priorizar las reparaciones de fugas en función de la magnitud de las emisiones. Los investigadores calculan que arreglar el mayor 8 por ciento de las fugas reduciría las emisiones de metano de las tuberías en un 30 por ciento. La empresa de servicios públicos de Nueva JerseyPSE & G ha aprobado casi $ 1 mil millones en actualizaciones dirigidas en parte por los datos de los investigadores de CSU.
La tecnología de base que permitió que el proyecto floreciera es un analizador de metano con láser infrarrojo. Estos instrumentos móviles, que ni siquiera existían hace una década, pueden identificar columnas de gas metano en tiempo real, sin la necesidad de un análisis de cromatografía de gasesen el laboratorio.
"El aire contiene gases que lo hacen parecer nebuloso en el espectro infrarrojo", explicó von Fischer. "El láser puede escanear a través de colores de luz infrarroja y 'ver' cuánto metano está presente".
En el centro del esfuerzo hay un conjunto de algoritmos y protocolos que proporcionan una contabilidad precisa de las fugas de metano, incluido el tamaño de las plumas.
Antes de llevar su tecnología a los autos de Street View, los investigadores primero realizaron pruebas preliminares con vehículos de investigación conducidos por el campus y en la pista del campo aéreo Christman. Esto incluía emisiones controladas de metano en entornos abiertos y urbanos.
El proyecto ha consistido en diseñar rutas óptimas para los conductores de Google, manteniendo la interacción de los conductores con el equipo pasiva y simple. Los investigadores también han desarrollado métodos para descartar lecturas de falsos positivos, por ejemplo, cómo distinguir entre unverdadera fuga de metano y una lectura descarriada de un vertedero o una instalación de energía cercana.
Para von Fischer, un ecologista de ecosistemas con formación clásica, el proyecto lo ha extendido como científico y ha catalizado las interacciones con una vertiginosa variedad de disciplinas. "Hablo regularmente con abogados, personal de la industria, estadísticos, informáticos, físicos atmosféricos, Google... esto es solo una parte de mi vida ahora ", dijo.
En la actualidad, hay cuatro automóviles de Google Street View en varias ciudades que llevan los analizadores de metano CSU, ya que el trabajo de von Fischer y sus colegas continúa. Los conductores tienen instrucciones de conducir todas las carreteras en un área predeterminada para capturar los datos de fugas que la CSUlos investigadores descargan, analizan y cargan en un sitio web público alojado por EDF.
Para hacer frente a las enormes corrientes de datos que produce el proyecto, unos 2.000 puntos de datos por minuto, el investigador en informática de CSU Sangmi Pallickara está creando una plataforma basada en la nube para gestionar, almacenar y presentar los datos.
Hasta ahora, los analizadores de metano de CSU han proporcionado mapas de fugas de Boston; Burlington, Vermont; Chicago, Dallas, Indianápolis, Jacksonville, Los Ángeles, Mesa, Arizona; Pittsburgh; Staten Island, Nueva York; y Syracuse, Nueva York.
Entre otras cosas, informaron que, en promedio, Boston, Staten Island y Syracuse, ciudades con líneas de distribución antiguas y propensas a la corrosión, tenían fugas que liberaron 25 veces más metano por kilómetro de carretera 2 litros demetano por minuto por kilómetro que Burlington e Indianápolis 0.08 litros de metano por minuto por kilómetro.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Estatal de Colorado . Original escrito por Anne Ju Manning. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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