同一園區(qū)夜間排放體量顯著增加
某工業(yè)園區(qū)白天排放
近年來,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(yīng)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年前實現(xiàn)碳中和”的承諾目標。黨的二十大報告也提出,要積極穩(wěn)妥推進碳達峰碳中和,有計劃分步驟實施碳達峰行動,積極參與應(yīng)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現(xiàn)“雙碳”目標。近日,布魯克光譜中國區(qū)總經(jīng)理趙躍對《中國企業(yè)報》集團穩(wěn)經(jīng)濟調(diào)研組表示,“近幾年中國對于碳達峰碳中和的目標設(shè)定為節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來了巨大的商機。無論是環(huán)境的監(jiān)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)新能力享譽全球科技界,而布魯克旗下光譜部門,更是以尖端科技與前沿創(chuàng)新能力備受全球用戶的青睞。作為一個在德國起家,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,近來更是為中國節(jié)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“深入推進環(huán)境污染防治”,“持續(xù)深入打好藍天、碧水、凈土保衛(wèi)戰(zhàn)”。2021年9月12日,生態(tài)環(huán)境部發(fā)布了《碳監(jiān)測評估試點方案》,正式對城市碳監(jiān)測試點提出指導(dǎo)性意見。隨著“雙碳”工作的推進,我國已逐漸開展碳監(jiān)測評估試點工作,其中城市層面的碳監(jiān)測是一項重要內(nèi)容。
“談起碳監(jiān)測,往往讓人聯(lián)想到對應(yīng)的大氣環(huán)境監(jiān)測手段。但是,氣體是不斷擴散的,單點的探測可以反映某一高度、某一位置的碳濃度值,但是想要了解一個地區(qū),乃至一個國家的碳總量,又該如何監(jiān)測?如何判斷相鄰城市或國家的碳遷移影響?這便是‘碳柱’監(jiān)測的意義所在?!辈剪斂斯庾V渠道與應(yīng)用經(jīng)理王軍鋒解釋,從外太空至地表,將整個大氣層的碳進行垂直監(jiān)測,不再局限于某一點的碳濃度值,而是自上而下的“總碳”。基于此,便能評估一個城市、甚至是一個國家的總體碳水平,觀測“碳流動”,評估城市遷入與遷出的碳通量,為碳中和評估提供數(shù)據(jù)支撐。
在國際碳監(jiān)測領(lǐng)域,布魯克光譜久負盛名,這與布魯克公司長期以來在科學(xué)技術(shù)與儀器研發(fā)領(lǐng)域的技術(shù)投入是分不開的。1974年,布魯克第一臺傅里葉紅外光譜問世,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(chǔ)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(dǎo)體、新能源、環(huán)境空氣、食品藥品的相關(guān)檢測等。
據(jù)介紹,TCCON是國際上權(quán)威的“碳柱”監(jiān)測組織,在全世界有諸多聯(lián)網(wǎng)站點,國內(nèi)目前有河北香河、安徽合肥兩個與國際接軌的站點。而TCCON觀測數(shù)據(jù)在我國碳衛(wèi)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(shù)據(jù)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(jiān)測的數(shù)據(jù)。而這兩款科學(xué)儀器也是TCCON等全球碳監(jiān)測組織公認的觀測與校準儀器,為各國“碳柱”監(jiān)測、碳衛(wèi)星數(shù)據(jù)提供校準依據(jù)。2021年9月,隨著生態(tài)環(huán)境部發(fā)布碳監(jiān)測指導(dǎo)方案,“碳柱”濃度也被列為重要監(jiān)測內(nèi)容之一。
隨著碳中和的穩(wěn)步向前,在掌握了碳背景數(shù)據(jù)后,“碳”的溯源也將成為重點工作之一,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。“人眼之所以能看到不同的顏色或形狀,是因為物體反射、發(fā)射或透射不同的可見光進入到人眼中,而二氧化碳等氣體也具有類似的‘顏色’,那便是紅外輻射與紅外特征譜?!蓖踯婁h進一步解釋,比如煙囪出口的二氧化碳會發(fā)出具有獨特“指紋特征的”譜線,采用布魯克遙感光譜實時收集這種譜線,并對其空間分辨進行解析,便可將人眼不可見的二氧化碳等氣體進行空間分布的可視化,并通過譜線強度對比,計算碳的相對排放體量。布魯克SIGIS遙感光譜可以在數(shù)公里遠外對目標區(qū)域進行覆蓋式掃描,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(jiān)測“照亮”污染區(qū)
7×24不間斷掃描,準確鎖定排污源
在節(jié)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,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)知識與扎實的技術(shù)底蘊,為環(huán)保事業(yè)帶來了技術(shù)革新。
2022年3月,一則人體中發(fā)現(xiàn)微塑料的消息震驚了全世界,自此,海洋、水源、土壤,甚至是動植物體內(nèi)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(chǔ)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),將原本一維點式掃描分析方法提升一個維度,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)于進一步加強塑料污染治理的意見》,對于餐飲打包外賣服務(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上塑料組分,確定是否還有無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,臭氧污染又成為各地區(qū)污染防治工作的重大難點。針對這一情況,布魯克以頂尖光譜儀器為基礎(chǔ),開發(fā)了新的解決方案:利用可移動的開放光路遙感譜儀,可以精準分析出不同區(qū)域臭氧濃度,不同于常規(guī)的點式探測儀器的易受干擾,雷達裝置的不確定性,開放光路結(jié)合氣候環(huán)境,可以精準分析不同地區(qū)的臭氧濃度及動態(tài)變化,為臭氧路徑提供準確的數(shù)據(jù)支撐。
監(jiān)測臭氧濃度僅僅是第一步,分析來源才是解決問題的重點。對此,布魯克制定了以被動遙感為核心的解決方案,通過對周邊企業(yè)VOCx等數(shù)據(jù)進行遙感監(jiān)測與空間定位,為臭氧源解析提供重要的源頭信息。常規(guī)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、排放時間、排放體量等信息,讓人眼也能“看”到污染的氣體及其動態(tài),完成臭氧溯源及防治問題最關(guān)鍵的一步。
以“光速”捕獲,讓偷排漏放行為無處可藏
近年來,全國各地環(huán)保部門對排污企業(yè)的監(jiān)管力度不斷在加大。然而,環(huán)保人員無法一直待在企業(yè)進行監(jiān)管,更無法同時監(jiān)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跡可尋。
對此,布魯克光譜同樣有堪稱“利器”的針對性解決方案,以“光”為媒介,結(jié)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被一覽無遺。該方案無需值守,不間斷監(jiān)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(zhí)法方式提高執(zhí)法效能的指導(dǎo)意見》鼓勵使用的遙感方法之一,目前國內(nèi)江蘇、廣東、天津等地區(qū)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)與走航車監(jiān)測相結(jié)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(jié)合最先進的在線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(jiān)測管道泄露、碳存儲泄露監(jiān)測、事故污染分析、應(yīng)急安全預(yù)警等等,如在奧運會、世界杯、G20等峰會中,布魯克遙感光譜均有氣體分析與預(yù)警的應(yīng)用,同時在國內(nèi)外消防領(lǐng)域也有重要應(yīng)用。
多年來,布魯克始終秉承科技創(chuàng)新的理念,在夯實品質(zhì)基礎(chǔ)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、步進掃描等前沿的“獨門絕技”。“目前,布魯克光譜中國區(qū)建立了實驗展示中心,有大量的設(shè)備供用戶試用和方法開發(fā),力爭更好地服務(wù)中國客戶,提升低碳經(jīng)濟、為碳達峰碳中和貢獻力量?!壁w躍如是說。
(《中國企業(yè)報》集團穩(wěn)經(jīng)濟調(diào)研組成員康源執(zhí)筆)
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