Детектор мюонов поможет найти подземные резервуары для хранения углекислого газа

Июль 09, 2014 / Николай Одегов, Специалист по экологии

Современный мир не может обойтись без предприятий, которые обеспечивают ежедневные потребности людей. И каким бы экологичным ни было производство, все равно оно сопровождается выбросами углекислоты в атмосферу, изготавливает ли предприятие карнизы или печет хлеб. Современные технологии позволяют закачивать углекислый газ в подземные полости, а британские специалисты предложили недорогой и эффективный метод поиска таких полостей.

Детектор мюонов поможет найти подземные резервуары для хранения углекислого газа

Закачка CO2 в полости под землей стала возможной благодаря серии новых экологических программ, направленных на снижение концентрации углекислоты в атмосфере. В частности, речь идет о технологии Carbon Capture and Storage (CCS), при которой углекислый газ выделяется из воздуха и помещается в естественный подземный бункер.

Но подходящие подземные полости еще нужно найти, что является определенной проблемой. До сих пор для ее решения использовали метод сейсмического сканирования 4D Seismic Surveying (4SS).

Данный способ предполагает использование дорогостоящей и довольно сложной аппаратуры, составляющей сейсмическое оборудование. Как правило, вся аппаратная начинка устанавливалась на огромных морских судах, что затрудняло проведение разведывательных работ.

Во-первых, не всегда удавалось найти свободное подходящее судно, чтобы в любой момент иметь возможность провести необходимые исследования. Во-вторых, аренда большого морского корабля, равно как и нужного оборудования, стоит довольно дорого. В среднем, одно сканирование обходится примерно в 5,5 миллионов фунтов стерлингов.

Поэтому метод, который предложили ученые-физики из Шеффилдского университета, уже оценили как прорыв в области разведки земных недр. Он позволяет существенно уменьшить затраты, а также проводить мониторинг практически в непрерывном режиме.

Специалисты из Шеффилдского университета предложили использовать лучи мюонов, являющиеся частью космического излучения. Как известно, данный тип излучения беспрепятственно пронизывает весь объем земных недр. Поэтому лучи могут сканировать подземные пласты с высокой степенью точности.

Главная задача, которая стояла перед учеными, заключалась в распознавании данных сканирования, чтобы использовать их впоследствии для обнаружения подземных пустот. Свою методику специалисты отрабатывали на самой глубокой шахте Великобритании – Boulby.

Ученые решили разместить мюонные датчики в самом глубоком месте Boulby, чтобы побочные излучения не могли до них достать и тем самым помешать детектировать мюоны после их прохождения через толщу морской воды и сотни метров скальных пород.

При прохождении мюонов через разные материалы их характеристики также изменяются по-разному в зависимости от типа их взаимодействия с встречающейся материей. Система датчиков улавливает произошедшие изменения, благодаря чему компьютер строит трехмерные карты подземных недр.

На них отчетливо видно не только подходящие для закачки углекислоты полости. Мюонные установки могут производить точную георазведку нефтяных и газовых месторождений, а также определять наличие под землей некоторых полезных ископаемых. Ученые заявляют, что в 2015 году они смогут создать более удобный портативный вариант установки с габаритными размерами, не превышающими 20 см.

Это интересно ...

Последние новости и статьи:



Оставить комментарий