Doktorgradsavhandlingen «Anvendelse av dronesystemer for å overvåke og modellere spredning av metan i et deponi» ble utarbeidet i 2016-2021. og forsvarte i 2021 i oktober. Forsvaret av oppgaven falt nesten sammen med 2021. Klimakonferansen i Glasgow COP26, der mer enn 80 land bidro til engasjementet til USA (USA) og EU (EU) ville ved slutten av dette tiåret med 30 % . redusere metanutslipp.

Metangass, som Glasgow-konferansen sa, er kanskje det største onde når det gjelder global oppvarming. Ifølge presidenten for EU-kommisjonen (EC), Ursula von der Leyen, utgjorde metanutslipp rundt 30 % av de globale utslippene. global oppvarming siden 1800-tallets industrielle revolusjoner.

På spørsmål om hvorfor han valgte metan for sitt vitenskapelige arbeid, sa Dr. I. Daugėla at han ønsket å bruke sin erfaring innen måleteknikk til forskning innen naturvitenskap.
«Jeg fokuserte endelig på studiet av metan. Fordi det er farlig – en brennbar og eksplosiv gass,» sier I. Daugėla.

Overvåkingen var bevæpnet med teknologi

For å oppsummere den praktiske betydningen av forskningsresultatene, peker I. Daugėla på at den utviklede fjernmetoden for å bestemme metanutslippssteder kan brukes i praksis – for overvåking av lukkede og driftede deponier.

«Generelt sjekkes de samme utvalgte punktene på deponier flere ganger i året. Med den foreslåtte metoden kan søk utføres oftere, og observere spesifikke (ikke nødvendigvis forhåndsvalgte) områder eller punkter bestemt av fjernmetoden. Det foreslås å måle gassmengden ved utvalgte eller fjernbestemte metanutslippspunkter i deponiområdet med en utviklet sensor som kan integreres i et ubemannet fly eller festes til mottaksstangen til overvåkingssystemet global posisjonering (GPNS), heter det i oppgaven. .

Også ved bruk av droner kan søkeresultater suppleres med visuelt materiale – bilder, ortofoto og overflaterelieffmodeller.

Dette var målet med oppgaven – hvordan bestemme mulig fokus for metanforurensning i hele området ved hjelp av moderne teknologi.

Med RGB (rød, grønn, blå fargespektra), NIR (nær infrarød spektrum) og TIR (termisk infrarød) sensorer, oppnås bilder av utladningen og miljøet i et metrisk og målbart digitalt rom.

«Det er mye mer objektivt enn å undersøke for eksempel 6 punkter å si at det ikke er noen lekkasje og at du kan sove rolig. Vår studie lar deg sove mye roligere», konkluderer vitenskapsmannen.
Fordelene med droner: Nøyaktig, rask og billig

Når han snakket om sitt vitenskapelige arbeid, sa dr. I. Daugėla sier han allerede har innsett at muligheten for å bruke droner mer utbredt i praksis er «ikke utelukket». i 2015 bidro VILNIUS TECHs Master of Measurement Engineering til utarbeidelsen av det kartografiske materialet for den vestlige bypass av Vilnius, som endelig ble ferdigstilt i 2016. desember. Droner ble også brukt til dette arbeidet.
«Før jeg begynte på doktorgradsstudiet, eksperimenterte jeg i Litauen med droner og deres kartleggingsevner. Et av forsøkene var å fotografere det lukkede Kariotiškii-deponiet. Senere gjentok jeg dette arbeidet et år senere, da var det allerede en del av eksperimentene til deponiet. avhandling, «forklarer forskeren.

For å forklare fordelene ved å bruke droner, sier I. Daugėla at landmålere kartlegger territoriet hver 15. meter (dette er den maksimale tillatte størrelsen), mens området undersøkt med droner reduseres til 5 cm eller bare 2 cm.

Det er også viktig at det i Litauen er vanskelig å bruke materiale lett hentet fra satellitter, siden det er for overskyet og det observerte territoriet er synlig i for store blokker.
«For eksempel, hvis en liten pose sprakk, dannet den sølt gassen et utslippslag på et veldig lite punkt – vi vil ikke oppdage dette punktet fra satellitten. Fra satellitten smelter plasseringen av skaden sammen med andre firkanter på bildet og objekter eller fenomener av ukjent størrelse bestemmes med en nøyaktighet på flere hundre meter eller til og med kilometer,” forklarer I. Daugėla.

Han påpeker at droner, takket være fremskritt innen teknologi, blir lettere å kontrollere og dataene de samler inn, ved å kombinere sensorer med fly til systemer for å gjøre en bestemt jobb, blir enklere og enklere å få tak i.
«Droner er ekstremt mobile, og for eksempel er ganske klare RGB-kameraer av høy kvalitet innebygd i sett som koster rundt 1000 euro. Når du flyr trygt, tilsvarer kostnadene vanligvis å lade opp batteriene», forklarer forskeren.

Kameraer registrerer det øyet ikke kan se

Han forteller at det under forskningen var viktig å bruke hyperspektrale kameraer, som deler opp bildet i veldig små biter og fanger opp spektre som ikke kan ses av det menneskelige øyet.

«Et slikt bilde kan reflektere ulike kjemiske elementer. For eksempel, etter å ha oppdaget en gasslekkasje, kan man se en farge som kan registrere en tilstrekkelig stor metanlekkasje,» sier I. Daugėla.

Slike mer nøyaktige tester utføres kun i laboratorier.

Et annet viktig aspekt ved oppgaven er å teste spesielle kameraer som brukes til å beregne normalisert forskjellsvegetasjonsindeks (NDVI) for planter, som viser om planter bærer vellykket på et bestemt sted. Da Kariotiškii-deponiet ble stengt, ble det plantet på nytt.

«Ved å ta bilder og beregne NDVI med dronen, kan vi finne ut hvor plantene har det bra og hvor de ikke vokser bra. Det frigjøres flere gasser som forstyrrer plantenes naturlige aktiviteter. Men når metan akkumuleres, andre gasser akkumuleres også, noe som skader utviklingen av planter,» observerer forskeren fra VILNIUS TECH.

Deponigass lagres best under bakken

I Kariotiškii-deponiet som ligger i nærheten av Vilnius, er det nødvendig å gjennomføre kontinuerlig overvåking og minst to ganger i året for å observere om gassene som slippes ut ikke overskrider forurensningsnivåene som er fastsatt i lover.
«Foreløpig har vi ikke funnet noen sprekker eller brudd, deponiet er stengt i henhold til alle EU-krav og alt går bra», forsikret oppgaveforfatteren.
Deponiet Kariotiškii ble vegetert og stengt i 2008, og i løpet av flere tiår har det samlet seg rundt 3 millioner. tonnevis med søppel.

De slipper ut en såkalt deponigassblanding, hvor hovedkomponentene er CO2 og metan. Bortsett fra en liten mengde andre gasser, produseres CO2 og metan omtrent likt – for eksempel i underkant av 50 % hver.

«På deponier er det bedre for mikroorganismer å bryte ned gassene som produseres ved nedbrytning av organisk materiale, hovedsakelig matavfall. Det ville vært bedre om alle deponigassene forble under jorden, og i verste fall ville bare CO2 slippes ut», forklarer I. Daugėla.

Det er en rekke stengte deponier i Litauen, og de slipper ut metan selv tre tiår etter at de ble stengt.

Metangass finnes også i sumper og husdyrhold.