法国能源巨头利用激光传感无人机检测，减少甲烷排放

为了减少甲烷排放，近日法国大型能源巨头——道达尔能源（TotalEnergies）宣布，它将在全球范围内扩大无人机激光光谱仪的使用。这项被称为机载环境应用超光光谱仪(AUSEA)的技术，接下来将部署到它旗下所有的石油和天然气开采现场。

具体来看，AUSEA技术平台主要依靠一个二极管激光光谱仪来监测温室气体浓度，它的重量只有2公斤，一般的商业无人机就可以轻松携带上阵。据介绍，由于配备了小型化的二极管激光传感器，它的监测操作具有高灵敏度、可靠、准确和快速的特点。

图片来源：TotalEnergies官网

这项技术是由法国国家科学研究中心(CNRS)和兰斯大学的研究小组合作开发的，此前研究小组已经在非洲和欧洲对它进行了试验。而目前，研究小组正在对该方法进一步开发，以实现自动操作，这意味着未来甲烷排放测量的频率将得以提高。道达尔能源公司表示，它打算将AUSEA的部署扩展到更多的设施和工厂当中，特别是在其炼油厂里。

在“碳中和”背景下，全球许多大型石油和天然气公司纷纷承诺大幅减少甲烷排放。这其中，识别和减少炼油厂和管道沿线的天然气泄漏也是相当重要的一环。

道达尔能源公司“OneTech”部门总裁Namita Shah指出:“AUSEA被认为是目前世界上最精确的检测和测量甲烷排放的技术，它将帮助我们完善排放计算，并采取更有力的措施进一步减少排放、实现设定目标。”

该公司指出，AUSEA的传感器能够探测到甲烷和二氧化碳，同时还能识别它们的来源。

利用该技术，可以在所有类型的工业设备上进行测量，无论是陆上还是海上。此外，它补充了使用红外摄像机、地面传感器和卫星等传统技术手段进行测量的空白，从而可以带来更高的测量精度。

继在尼日利亚、意大利、刚果共和国和荷兰进行初步部署后，AUSEA平台正进一步实现全球扩张，最近已经应用在道达尔能源公司位于非洲的海上站点，并在南美进行了初步使用，预计今年夏天还将在欧洲进行推广。公司的目标是，相较2021年，到2025年公司运营场所中甲烷排放量减少50%、到2030年减少80%。

作为温室气体排放大户，背负着零碳“指标”的油气巨头们也开始利用激光这类技术加码低碳转型。当下，AUSEA并非唯一一种用于监测和减少甲烷排放的光子学技术，类似的技术与平台还有不少：

例如，英国初创公司QLM已经开发了单光子相机，可以形成激光雷达生成的温室气体图像。这样一来，一旦管道或气体储存设施发生泄漏，就可以快速可视化和量化。

去年，美国的南加州天然气公司SoCalGas与航空甲烷泄漏检测公司Bridger Photonics签署了一份价值1200万美元的协议。Bridger Photonics表示，SoCalGas正在使用Bridger Photonics的气体测绘（Gas Mapping）激光雷达（LiDAR）来探测、精确定位和量化整个分布区域的甲烷排放。配备了Bridger Photonics激光雷达传感器的直升机会在SoCalGas的分布区域上空飞行，扫描甲烷并形成泄漏气体羽流图像的数字地图，通过GPS坐标确定泄漏源并量化检测到的甲烷排放量。

此外，美国国家标准与技术研究所(NIST)的研究人员正在研究一种使用光学频率梳来监测农业排放的系统。这种双梳式系统是利用梳状光穿过露天路径来回发送时大气吸收的红外光的确切阴影和数量，来识别污染气体的。激光经过特殊的放大和过滤以瞄准特定的气体。