الكشف عن تسرب غاز الميثان باستخدام صور الأقمار الصناعية

تشكل انبعاثات الغاز المسببة للاحتباس الحراري،  والناجمة عن عمليات صناعة النفط والغاز، تحدياً كبيراً في القطاع الصناعي، خاصة انبعاثات غاز الميثان، والذي يساهم بنسبة %25 من ظاهرة الاحتباس الحراري العالمي.

وتشهد عملية الكشف عن تسرب غاز الميثان العديد من التحديات التي حالت دون تحقيق ذلك وتشمل مشكلات تقنية ولوجستية وأخرى اقتصادية. وتلعب الأقمار الصناعية دوراً محورياً في الكشف عن انبعاثات غاز الميثان، فهي توفر فرصة لرصد الغاز  خلال مدة وجيزة وبشكل دقيق واقتصادي وعلى نطاق واسع، لا سيما في حال تم تطبيق نماذج تعلم الآلة التي تقوم باستشعار البيانات عن بعد.

ويُعرف الهاكاثون على أنه مسابقة تستمر لعدة أيام وتضم مجموعة كبيرة من الأفراد الذين يتشاركون في تطوير الحلول لتحد معين. وفي هذا الصدد، طور فريق بحثي من جامعة خليفة ضم كل من عائشة الحرم وأحمد بوشليبي وحمزة عيسى وبإشراف الدكتور براشانث ماربو، الأستاذ المشارك في قسم الهندسة الكهربائية وعلوم الكمبيوتر، تطبيقاً جديداً ساهم في حيازة الفريق على المركز الثالث في المسابقة، حيث قام الطلبة بعد الهاكاثون بعرض تقديمي لابتكارهم أمام أعضاء المجلس التنفيذي لمركز التميز في الطاقة. وجاءت شركتا (شل) و(ريبسول) في المركزين الأول والثاني، وذلك عن مشاريعهم المتميزة في البحث والتطوير.

ويهدف التطبيق الذي طوره فريق الجامعة البحثي إلى إيجاد أماكن تسرب غاز الميثان وتصنيفها وفقاً لمصدرها ومن ثم فصلها عن بعضها لتحديد مواقع التسريب وإصلاحها بسهولة وبتكلفة اقتصادية، كما استعان الفريق ببيانات (سينتينال بي 5)، وهو قمر صناعي قادر على قياس الغلاف الجوي فوق حوض بيرميان والسعودية لمدة تتجاوز عشرة أيام.

وتضمن مشروع الباحثين بيانات القمر الصناعي و تقنيات بصرية لتتبع وتحديد مصدر انبعاث غاز الميثان، كما قاموا بوضع جدول زمني للتعرف على كل مجموعة من البيانات التي تدل على وجود الغاز  وبالتالي ربطها مع المصادر المحتملة. وبهذه الطريقة، تمكن الباحثون من الوصول لمصدر  تسرب غاز الميثان بشكل دقيق من خلال العديد من المعايير التي تشمل نسبة التركيز والمسافة وكثافة الغاز.

ويمكن إجراء المزيد من التحسينات على هذا الابتكار من خلال الاستعانة بالمزيد من البيانات والمعايير كاتجاه الرياح الذي يتيح الحصول على نتائج أكثر دقة.