Podczerwony system analizy zanieczyszczeń powietrza

Podczerwony system analizy zanieczyszczeń powietrza

Naukowcy Universidad Carlos III de Madrid (UC3M) testują działający w podczerwieni system sensoryczny, który umożliwia pomiar emisji zanieczyszczeń z samochodów. Wszystkie istotne z punktu widzenia środowiska gazy mogą być analizowane w jednym pomiarze przez jeden instrument.

Zastosowana podczas realizowanego wspólnie z Universidad Europea de Madrid badania metodologia oparta jest na technice spektroskopii fourierowskiej o otwartej ścieżce pomiarowej (Open-Path FTIR). Wykorzystuje ona w procesie detekcji specyficzne właściwości gazów polegające na tym, że absorbują one wyłącznie promieniowanie o określonych długościach fal, charakterystycznych dla każdego gazu. Wiele gazów charakteryzuje się liniami i pasmami absorpcji w zakresie podczerwieni.

„Dzięki tej technice możliwe jest równoczesne mierzenie wszystkich gazów, których pasma absorpcji znajdują się w zakresie podczerwieni, a są to praktycznie wszystkie gazy istotne z punktu widzenia środowiska: tlenek węgla, dwutlenek węgla, tlenki azotu, ozon, metan, węglowodory, dwutlenek siarki czy kwas chlorowodorowy.” – stwierdził Antonio de Castro z UC3M.

Celem projektu jest eksperymentalne określenie stężenia zanieczyszczeń związanych z ruchem ulicznym. W tym celu, naukowcy opracowali metodologię, która pozwala mierzyć stężenie różnych gazów, w szczególności tlenku i dwutlenku węgla. „Technika ta oferuje zalety pomiaru nieinwazyjnego, eliminując konieczność pobierania próbek.” – stwierdził de Castro. Technika ta ma jeszcze jedną zaletę: możliwe jest równoczesne liczenie stężenia wszystkich gazów w toku jednego pomiaru.

Technika ta jest bardzo użyteczna, szczególnie w sytuacji, gdy konieczny jest pomiar zanieczyszczenia w obszarze skażonym. Eliminuje ona konieczność wchodzenia do tego obszaru w celu pobrania próbek. „Możliwość monitorowania szerokiego spektrum gazów z odległości oraz obserwowania dużego obszaru w tak prosty sposób czynią z tej techniki bardzo użyteczne narzędzie.” – stwierdziła Susana Briz z UC3M. Wskazała ona również, że technika ta umożliwia oprócz analizy stężenia zanieczyszczenia, również i analizę źródeł zanieczyszczeń: pożarów lasów, gazów cieplarnianych związanych z niską emisją czy gazów wulkanicznych. „Można powiedzieć, że technika ta może zostać wykorzystana do rozwiązywania wszystkich niemalże problemów z zanieczyszczeniem powietrza, a także detekcją gazów w ogóle.” – dodała.

Aby dokonać pomiaru, potrzebne jest źródło promieniowania podczerwonego oraz spektrometr. „Jeśli pomiędzy źródłem a spektrometrem znajdzie się określony gaz, absorbuje on fale o określonej długości, co zostaje wykryte przez instrument.” – stwierdziła Briz. „Następnie, specjalne oprogramowanie określa stężenie gazu.” – dodała.

(lk)