חוקרים בראשות פרופ' צ'ן צ'ילאי הגבירו את הרגישות של גילוי מתאן במים ביותר מפי 500, מה שמאפשר ניטור מדויק של רמות המתאן באוקיינוס ובאגמים, חיוני לחקר האקלים ולחקירת אנרגיה. התמונה למעלה מתארת את ספקטרומטריית המסה התת-ימית של מעבדת המיקרו-סיסטם החכמה (ims-UMS). קרדיט: HFIPS
קבוצת מחקר בראשות פרופסור צ'ן צ'ילאי ממכון חפיי למדע הפיזיקה של האקדמיה הסינית למדעים שיפרה משמעותית את רגישות הזיהוי של מתאן מומס במים. בהשגת שיפור של יותר מפי 500, התקדמות זו מאפשרת זיהוי מתאן בסיסי באוקיינוסים ובאגמים.
המחקר פורסם ב טלנטה.
ניטור פליטת מתאן באוקיינוס חיוני להבנת שינויי האקלים ולחקר מקורות אנרגיה נקיים כמו הידרטות של גז טבעי. עם זאת, הנתונים הקיימים על מתאן מומס באוקיינוס נותרו מוגבלים, מה שמוביל לאי ודאויות משמעותיות בהערכת שטף המתאן האוקיינוס עקב מגבלות רגישות. בעוד שספקטרומטריית מסה בים עמוק משמשת ככלי חיוני לזיהוי מהיר של גזים מומסים באוקיינוס, הרגישות המוגבלת שלה מגבילה את היישום שלה לאזורים ספציפיים או אירועים חריגים.
פריצת דרך טכנולוגית באיתור
במחקר זה, הצוות פיתח מערכת מקוונת להסרת מים בנפח קטן ובעל הספק נמוך כדי להתמודד עם אתגרים כמו תכולת גז גבוהה בדגימות ומקום מוגבל במכשירי זיהוי. על ידי אופטימיזציה של תכנון נתיב דגימת הגז ושילובו בספקטרומטריית המסה התת-ימית של מעבדת המיקרוסיסטם התת-ימית (ims-UMS), הם השיגו שיפור משמעותי ברגישות הזיהוי. מגבלת זיהוי המתאן צנחה מלמעלה מ-16 ננומול/ליטר לרמה יוצאת דופן של 0.03 ננומול/ליטר, וחורגה משיפור של פי 500.
המסירות של הצוות לספקטרומטריית מסה בים עמוק, טכנולוגיית מערכות מיקרו-אלקטרו-מכאניות וטכנולוגיית מיקרו-מערכת חכמה מילאה תפקיד מכריע בפריצת דרך זו.
מחקר זה מניח בסיס טכנולוגי חשוב לחישובי שטף מתאן נוספים, מחקר אקלים עולמי, מעקב אחר נוצות וגילוי חלחול קר, על פי הצוות.
