Nya sensorer gör det väsentligt billigare att mäta växthusgasen metan
Växthusgasen metan står för en femtedel av den globala uppvärmningen. Nu har en ny mätmetod utvecklats som gör det möjligt att urskilja metangas i små koncentrationer från vattenånga, till en tiondel av kostnaden jämfört med befintlig teknik.
Vid sidan av koldioxid är metan den växthusgas som har störst klimatpåverkan och vikten av minskade metangasutsläpp lyftes därför särskilt i samband med FN:s klimatmötet 2021.
– Metan är en av de mer kraftfulla växthusgaserna så det är viktigt att utveckla pålitlig övervakning för att undersöka påverkan på klimatet. Om man kan minska kostnaderna för den teknik som behövs är det möjligt att utveckla nätverk av sensorer. Det ger möjlighet att på ett noggrant sätt kartlägga utsläpp av metan över större områden, säger forskaren Bakhram Gaynullin.
Bakhram Gaynullin är industridoktorand inom forskarskolan FORIC vid Mittuniversitetet och verksam vid företaget Senseair. Tillsammans med forskare vid Senseair och prefekt Claes Mattsson och docent Göran Thungström vid Mittuniversitetet har han tagit fram en metod för att mäta metan i luften och urskilja den från vattenånga.
– Det är svårt att mäta låga koncentrationer av gas och resultaten påverkas av förekomsten av vattenånga. Tillgängliga lösningar är ofta dyra och svåra att utföra i fält och de är väldigt energikrävande. Kostnaden per enhet kan vara flera hundratusen euro. Det finns enklare och billigare mätmetoder, men de fungerar bäst i höga koncentrationer av gas, säger Bakhram Gaynullin.
Claes Mattsson, Bakhram Gaynullin och Göran Thungström. Foto: Mittuniversitetet.
Utsläpp av metangas bildas vid nedbrytning av organiska material i syrefattiga miljöer, exempelvis från avfallsanläggningar, fiberbankar, risodlingar och jordbruk. Metangas är även huvudingrediensen i naturgas och var nyligen aktuell i media i samband med läckagen från gasledningarna Nord Stream 1 och 2 i Östersjön.
Tekniken som forskarna använder kallas NDIR och bygger på absorption av infrarött ljus i ett specifikt våglängdsområde.
– Svårigheten är att särskilja koncentrationen av en viss gas i blandningar där flera gaser absorberar det infraröda ljuset i samma våglängdsområde. Det vanligaste exemplet i atmosfären på det är just vattenånga och metangas. Metoden som vi har utvecklat är en pålitlig och kostnadseffektiv metod med hög känslighet. Den ger samma noggrannhet som mer avancerade instrument, men är betydligt billigare med upp 10 till 20 gånger lägre kostnad, säger han.
Metangas är inte bara en stor orsak till den globala uppvärmningen. Det finns också ett stort värde i gasen eftersom den kan användas som energikälla eller som i råvara i plats, vilket gör det nödvändigt att upptäcka utsläpp.
– Ytterligare en faktor är säkerheten. Metan är en explosiv och brandfarlig gas och därför är det viktigt med en effektiv detektering och alarmfunktion, säger Bakhram Gaynullin.
– Samverkan med ledande aktörer inom alla teknikområden är väldigt viktigt för att skapa relevans för vår forskning. För mätning av metan ser vi direkta användningsområden inom vår forskning som handlar om analys av metangasutsläpp från fiberbankar. Genom fortsatt arbete ser vi möjlighet att tillämpa tekniken även på andra områden och gaser, säger Claes Mattsson, prefekt vid Institutionen för elektronikkonstruktion på Mittuniversitetet.
Kontaktpersoner:
Claes Mattsson, prefekt vid Institutionen för elektronikkonstruktion, +46 (0)10-142 84 98, claes.mattsson@miun.se
Bakhram Gaynullin, industridoktorand Senseair/Mittuniversitetet, +46 (0)653-71 71 00, bakhram.gaynullin@senseair.com