同一園區夜間排放體量顯著(zhù)增加
某工業(yè)園區白天排放
近年來(lái),為了遏制全球氣候變暖,世界各國正攜手致力于碳中和工作。為積極應對氣候變化,中國提出了“二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值,努力爭取2060年前實(shí)現碳中和”的承諾目標。黨的二十大報告也提出,要積極穩妥推進(jìn)碳達峰碳中和,有計劃分步驟實(shí)施碳達峰行動(dòng),積極參與應對氣候變化全球治理。
作為全球科學(xué)儀器龍頭企業(yè)之一,布魯克公司以最尖端技術(shù)和最全面的解決方案助力我國實(shí)現“雙碳”目標。近日,布魯克光譜中國區總經(jīng)理趙躍對《中國企業(yè)報》集團穩經(jīng)濟調研組表示,“近幾年中國對于碳達峰碳中和的目標設定為節能環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來(lái)了巨大的商機。無(wú)論是環(huán)境的監測、新能源的使用,還是生產(chǎn)流程的成本和污染控制,都對最終能否達成‘雙碳’目標起到至關(guān)重要的作用?!?br />
布魯克公司以高水平、高精度分析儀器及創(chuàng )新能力享譽(yù)全球科技界,而布魯克旗下光譜部門(mén),更是以尖端科技與前沿創(chuàng )新能力備受全球用戶(hù)的青睞。作為一個(gè)在德國起家,具有六十年歷史的大型跨國企業(yè),布魯克秉承對品質(zhì)的嚴格要求與創(chuàng )新的研發(fā)理念,躋身世界科學(xué)儀器生產(chǎn)領(lǐng)頭行列,近來(lái)更是為中國節能環(huán)保與“雙碳”事業(yè)獻上“光”芒。
溯源碳排放,為城市裝上“火眼金睛”
黨的二十大報告提出“深入推進(jìn)環(huán)境污染防治”,“持續深入打好藍天、碧水、凈土保衛戰”。2021年9月12日,生態(tài)環(huán)境部發(fā)布了《碳監測評估試點(diǎn)方案》,正式對城市碳監測試點(diǎn)提出指導性意見(jiàn)。隨著(zhù)“雙碳”工作的推進(jìn),我國已逐漸開(kāi)展碳監測評估試點(diǎn)工作,其中城市層面的碳監測是一項重要內容。
“談起碳監測,往往讓人聯(lián)想到對應的大氣環(huán)境監測手段。但是,氣體是不斷擴散的,單點(diǎn)的探測可以反映某一高度、某一位置的碳濃度值,但是想要了解一個(gè)地區,乃至一個(gè)國家的碳總量,又該如何監測?如何判斷相鄰城市或國家的碳遷移影響?這便是‘碳柱’監測的意義所在?!辈剪斂斯庾V渠道與應用經(jīng)理王軍鋒解釋,從外太空至地表,將整個(gè)大氣層的碳進(jìn)行垂直監測,不再局限于某一點(diǎn)的碳濃度值,而是自上而下的“總碳”?;诖?#xff0c;便能評估一個(gè)城市、甚至是一個(gè)國家的總體碳水平,觀(guān)測“碳流動(dòng)”,評估城市遷入與遷出的碳通量,為碳中和評估提供數據支撐。
在國際碳監測領(lǐng)域,布魯克光譜久負盛名,這與布魯克公司長(cháng)期以來(lái)在科學(xué)技術(shù)與儀器研發(fā)領(lǐng)域的技術(shù)投入是分不開(kāi)的。1974年,布魯克第一臺傅里葉紅外光譜問(wèn)世,此后,布魯克光譜一直是該領(lǐng)域科學(xué)技術(shù)與儀器研發(fā)的引領(lǐng)者,至今保持有大部分性能的世界紀錄。在此基礎上,布魯克將紅外光譜儀器擴展至各領(lǐng)域,既被用于最前沿的光學(xué)研究,也服務(wù)于與生活息息相關(guān)的檢測,比如半導體、新能源、環(huán)境空氣、食品藥品的相關(guān)檢測等。
據介紹,TCCON是國際上權威的“碳柱”監測組織,在全世界有諸多聯(lián)網(wǎng)站點(diǎn),國內目前有河北香河、安徽合肥兩個(gè)與國際接軌的站點(diǎn)。而TCCON觀(guān)測數據在我國碳衛星的地基驗證、溫室氣體同化反演和碳核算評估等碳達峰、碳中和任務(wù)中都發(fā)揮了重要作用。其中,數據的標桿便是布魯克IFS125超高分辨傅里葉變換紅外光譜儀與便攜式EM27SUN光譜儀所監測的數據。而這兩款科學(xué)儀器也是TCCON等全球碳監測組織公認的觀(guān)測與校準儀器,為各國“碳柱”監測、碳衛星數據提供校準依據。2021年9月,隨著(zhù)生態(tài)環(huán)境部發(fā)布碳監測指導方案,“碳柱”濃度也被列為重要監測內容之一。
隨著(zhù)碳中和的穩步向前,在掌握了碳背景數據后,“碳”的溯源也將成為重點(diǎn)工作之一,而對碳排放源的排查與分析的難度相對較高。
針對“碳”溯源,布魯克光譜可以用“眼睛”識別碳排放源頭并做出相對量化?!叭搜壑阅芸吹讲煌念伾蛐螤?#xff0c;是因為物體反射、發(fā)射或透射不同的可見(jiàn)光進(jìn)入到人眼中,而二氧化碳等氣體也具有類(lèi)似的‘顏色’,那便是紅外輻射與紅外特征譜?!蓖踯婁h進(jìn)一步解釋,比如煙囪出口的二氧化碳會(huì )發(fā)出具有獨特“指紋特征的”譜線(xiàn),采用布魯克遙感光譜實(shí)時(shí)收集這種譜線(xiàn),并對其空間分辨進(jìn)行解析,便可將人眼不可見(jiàn)的二氧化碳等氣體進(jìn)行空間分布的可視化,并通過(guò)譜線(xiàn)強度對比,計算碳的相對排放體量。布魯克SIGIS遙感光譜可以在數公里遠外對目標區域進(jìn)行覆蓋式掃描,并分析碳排放濃度的空間分布,可以有效判斷碳排放源頭。
污染氣體的可視化成像及排放源鎖定
遙感成像為走航監測“照亮”污染區
7×24不間斷掃描,準確鎖定排污源
在節能環(huán)保領(lǐng)域,布魯克光譜還有諸多創(chuàng )新與重要貢獻。近年來(lái),布魯克光譜不斷加大在環(huán)保領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng )新,以豐厚的光學(xué)知識與扎實(shí)的技術(shù)底蘊,為環(huán)保事業(yè)帶來(lái)了技術(shù)革新。
2022年3月,一則人體中發(fā)現微塑料的消息震驚了全世界,自此,海洋、水源、土壤,甚至是動(dòng)植物體內的微塑料引發(fā)了人們的關(guān)注。憑借多年的技術(shù)積淀,布魯克光譜在顯微光學(xué)儀器的基礎上,研發(fā)了可大范圍、快速分析微塑料的面陣列顯微成像技術(shù),將原本一維點(diǎn)式掃描分析方法提升一個(gè)維度,大大加快了分析速度。
2020年1月,國家發(fā)展改革委、生態(tài)環(huán)境部發(fā)布了《關(guān)于進(jìn)一步加強塑料污染治理的意見(jiàn)》,對于餐飲打包外賣(mài)服務(wù)、商超、藥店等領(lǐng)域塑料制品禁限提出了要求。布魯克緊跟國家需求,推出了便攜傅里葉紅外快速分析塑料組分的解決方案,為各地快速識別市場(chǎng)上塑料組分,確定是否還有無(wú)法降解的成分提供了便利的方法。
在全國PM2.5防治工作頗有成效的同時(shí),臭氧污染又成為各地區污染防治工作的重大難點(diǎn)。針對這一情況,布魯克以頂尖光譜儀器為基礎,開(kāi)發(fā)了新的解決方案:利用可移動(dòng)的開(kāi)放光路遙感譜儀,可以精準分析出不同區域臭氧濃度,不同于常規的點(diǎn)式探測儀器的易受干擾,雷達裝置的不確定性,開(kāi)放光路結合氣候環(huán)境,可以精準分析不同地區的臭氧濃度及動(dòng)態(tài)變化,為臭氧路徑提供準確的數據支撐。
監測臭氧濃度僅僅是第一步,分析來(lái)源才是解決問(wèn)題的重點(diǎn)。對此,布魯克制定了以被動(dòng)遙感為核心的解決方案,通過(guò)對周邊企業(yè)VOCx等數據進(jìn)行遙感監測與空間定位,為臭氧源解析提供重要的源頭信息。常規的臭氧源解析,即使分析出了主要貢獻物,也難以鎖定排污源頭,而布魯克SIGIS遙感成像譜儀,通過(guò)7×24不間斷的覆蓋式掃描,可以準確鎖定排污源的位置、排放時(shí)間、排放體量等信息,讓人眼也能“看”到污染的氣體及其動(dòng)態(tài),完成臭氧溯源及防治問(wèn)題最關(guān)鍵的一步。
以“光速”捕獲,讓偷排漏放行為無(wú)處可藏
近年來(lái),全國各地環(huán)保部門(mén)對排污企業(yè)的監管力度不斷在加大。然而,環(huán)保人員無(wú)法一直待在企業(yè)進(jìn)行監管,更無(wú)法同時(shí)監測所有的企業(yè),這就讓一些企業(yè)“鉆空子”偷排漏放,氣體的擴散也讓污染無(wú)跡可尋。
對此,布魯克光譜同樣有堪稱(chēng)“利器”的針對性解決方案,以“光”為媒介,結合空間成像技術(shù),以“光速”捕獲氣體的指紋信息,覆蓋式掃描,在布魯克遙感光譜“目光”下的企業(yè),其偷排漏放行為將會(huì )被一覽無(wú)遺。該方案無(wú)需值守,不間斷監測,尤其有利于防治夜間偷排,也是生態(tài)環(huán)境部發(fā)布《關(guān)于優(yōu)化生態(tài)環(huán)境保護執法方式提高執法效能的指導意見(jiàn)》鼓勵使用的遙感方法之一,目前國內江蘇、廣東、天津等地區已經(jīng)具有了非常豐富的經(jīng)驗。
“部分環(huán)保工作者將該技術(shù)與走航車(chē)監測相結合,相當于給只能‘聞味兒’的貓,裝上了一只看穿一切偷排漏放的‘眼睛’,效率成倍提高?!蓖踯婁h表示。布魯克光譜依靠全球最高靈敏度的遙感光譜,結合最先進(jìn)的在線(xiàn)紅外光譜氣體分析儀,已經(jīng)成為解決居民惡臭氣體投訴問(wèn)題的前沿手段。
此外,凡涉及氣體污染的環(huán)保領(lǐng)域,布魯克均能提供更加前沿、創(chuàng )新的儀器與解決方案,如遠距離監測管道泄露、碳存儲泄露監測、事故污染分析、應急安全預警等等,如在奧運會(huì )、世界杯、G20等峰會(huì )中,布魯克遙感光譜均有氣體分析與預警的應用,同時(shí)在國內外消防領(lǐng)域也有重要應用。
多年來(lái),布魯克始終秉承科技創(chuàng )新的理念,在夯實(shí)品質(zhì)基礎的前提下不斷創(chuàng )新,每年都有新的技術(shù)與產(chǎn)品發(fā)布,而布魯克光譜更是其中的佼佼者,一直保持著(zhù)紅外光譜的大部分世界紀錄,擁有真空紅外、太赫茲光譜、步進(jìn)掃描等前沿的“獨門(mén)絕技”?!澳壳?#xff0c;布魯克光譜中國區建立了實(shí)驗展示中心,有大量的設備供用戶(hù)試用和方法開(kāi)發(fā),力爭更好地服務(wù)中國客戶(hù),提升低碳經(jīng)濟、為碳達峰碳中和貢獻力量?!壁w躍如是說(shuō)。
(《中國企業(yè)報》集團穩經(jīng)濟調研組成員康源執筆)
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