Doktorgradsavhandlingen «Anvendelse av ubemannede luftfartøysystemer for overvåking og modellering av 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 forpliktelsen til 30 % av USA (USA) og EU (EU) innen slutten av dette tiåret. redusere metanutslipp.

Metangass er, som uttalt på Glasgow-konferansen, kanskje det største onde når det gjelder global oppvarming. Ifølge Ursula von der Leyen, president for EU-kommisjonen (EC), står metanutslippene for rundt 30 % av utslippene. global oppvarming siden 1800-tallet. industrielle revolusjon.

Han ble spurt om hvorfor han valgte metan for sin forskning. I. Daugėla sier at hun ønsket å bruke sin eksisterende erfaring innen måleteknikk i naturvitenskapelig forskning.
«Det bare dukket opp i hodet mitt på den tiden. Fordi det er farlig – brennbar og eksplosiv gass, sier I. Daugėla.

Overvåkingen var bevæpnet med teknologi

Oppsummer den praktiske betydningen av forskningsresultatene.

«Deponier blir vanligvis inspisert på de samme utvalgte punktene noen ganger i året. Med den foreslåtte metoden kan undersøkelser utføres oftere ved å observere spesifikke områder eller punkter (ikke nødvendigvis forhåndsvalgt) identifisert av fjernmetoden. Ved utvalgte eller fjernbestemte metanutslippspunkter i deponiet foreslås det å måle gassmengden med en utviklet sensor, som kan integreres i dronen eller festes til mottakerkartellet til Global Positioning System (GPS), «den opplyser avhandlingen.

I tillegg kan søkeresultater med ubemannede luftfartøyer suppleres med visuelt materiale – fotografier, ortofotografier og overflaterelieffmodeller.

Dette var målet med oppgaven – hvordan identifisere mulig kilde til metanforurensning i hele området ved hjelp av moderne teknologi.

RGB (rødt, grønt, blått spektrum), NIR (nær infrarød) og TIR (termisk infrarød) sensorer gir 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 forskning gjør at vi kan sove mye roligere, konkluderer forskeren.
Fordelene med droner: presise, raske og rimelige

Når han snakker om forskningsarbeidet sitt, sier Dr. I. Daugėla sier hun allerede har forstått at muligheten for å bruke droner mer utbredt i praksis er «ikke utelukket». 2015 VILNIUS TECH Master of Measurement Engineering bidro til utarbeidelsen av kartografisk materiale for den vestlige bypass av Vilnius, som endelig ble ferdigstilt i 2016 i desember. Droner ble også brukt til dette arbeidet.
«Før jeg begynte på doktorgradsstudiet, opplevde jeg droner i Litauen og deres kartleggingsmuligheter. Et av forsøkene var å fotografere det lukkede Kariotiškės-deponiet. Senere gjentok jeg dette arbeidet et år senere, så ble det en del av oppgaveeksperimentene, forklarer forskeren.

I. Daugėla forklarer fordelene ved å bruke ubemannede luftfartøyer at landmålere overvåker området hver 15. meter (dette er den ekstreme størrelsen som er tillatt), og området som overvåkes 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, fordi det er for overskyet og det observerte området er synlig i for store blokker.
«For eksempel, hvis gassen som rømte fra en liten pose brøt gravlaget på et veldig lite punkt – vil vi ikke bestemme dette punktet fra satellitten. Plasseringen av skaden fra satellitten smelter sammen med andre firkanter av bildet og objektene eller fenomener av ukjent størrelse oppdages med en nøyaktighet på flere hundre meter eller til og med kilometer,” forklarer I. Daugėla.

Han påpeker at droner blir lettere å kontrollere takket være fremskritt innen teknologi, og at dataene de samler inn stadig lettere oppnås ved å kombinere sensorer med fly inn i systemer for å utføre bestemte oppgaver.
«Dronene er ekstremt mobile, og for eksempel er relativt lyssterke og høykvalitets RGB-kameraer integrert i settene, som koster rundt 1000 euro. «Når du flyr trygt, er kostnadene stort sett de samme som for å lade batteriene», forklarer forskeren.

Det øynene ikke ser – fanger kameraene

Han sier det var viktig i forskningen å bruke hyperspektrale kameraer som bryter bildet ned i svært små biter og fanger opp spektre som ikke kan ses av det gjennomsnittlige menneskelige øyet.

«Et slikt bilde kan reflektere ulike kjemiske elementer. Hvis det for eksempel oppdages en gasslekkasje, er det mulig å se en farge som kan ta opp en stor nok metanlekkasje,» sier I. Daugėla.

Slike mer nøyaktige tester utføres kun i laboratorier.

Et annet viktig aspekt ved oppgaven er å teste de spesielle kamrene som brukes til å beregne Plant Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), som viser om planter vokser vellykket på et bestemt sted. Da Kariotiškės-deponiet ble stengt, ble det plantet.

«Ved å fotografere og beregne NDVI med en drone, kan vi finne ut hvor planter har det bra og hvor de ikke vokser bra. Det er flere utslipp som forstyrrer den naturlige aktiviteten til planter. Men når metan akkumuleres, hoper det seg opp andre gasser, skadelig for utviklingen av planter», bemerker forskeren fra VILNIUS TECH.

Ideelt sett forblir deponigass under jorden

På deponiet Kariotiškės i nærheten av Vilnius er det nødvendig å gjennomføre regelmessig overvåking og kontrollere minst to ganger i året om gassene som slippes ut ikke overstiger forurensningsnivåene som er foreskrevet i loven.
«Så langt har vi ikke funnet noen sprekker eller brudd, deponiet har blitt stengt i henhold til alle EU-krav og alt går bra,» forsikret avhandlingsforfatteren.
Kariotiškės deponi ble plantet og stengt i 2008 og samlet rundt 3 millioner tonn jord over flere tiår. tonnevis med søppel.

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

«Det er bedre om mikroorganismene i deponi bryter ned gassene som dannes når organisk materiale, hovedsakelig matavfall, brytes ned. Det ville vært bedre om alle deponigassene forble under jorden og i verste fall bare for CO2-utslipp», forklarer I. Daugėla.

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

Metangass finnes også i våtmarker og gårder.