一項新的研究證實了由洛斯阿拉莫斯國家實驗室科學(xué)家開創(chuàng)的天然氣泄漏檢測工具的成功，該工具使用傳感器和機器學(xué)習(xí)來定位油氣田的泄漏點，有望在龐大的天然氣基礎(chǔ)設(shè)施中進行新的自動、負擔(dān)得起的采樣。

洛斯阿拉莫斯國家實驗室科學(xué)家和合著者曼文德拉杜貝說：“我們的自動泄漏定位系統(tǒng)可以快速發(fā)現(xiàn)氣體泄漏，包括來自基礎(chǔ)設(shè)施故障的小泄漏，并降低成本，因為目前修復(fù)氣體泄漏的方法是勞動密集型、昂貴且緩慢的�！钡男卵芯俊！拔覀兊膫鞲衅髟跈z測甲烷和乙烷方面的靈敏度優(yōu)于競爭技術(shù)。此外，我們的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以與任何傳感器耦合，這使得我們的工具非常強大，并將實現(xiàn)市場滲透。”

自主、低成本、快速泄漏檢測系統(tǒng) (ALFaLDS) 旨在發(fā)現(xiàn)甲烷（一種溫室氣體）的意外釋放，并獲得了 2019 年 R&D 100 獎。ALFaLDS 根據(jù)實時甲烷和乙烷（在天然氣中）和大氣風(fēng)測量值檢測、定位和量化天然氣泄漏，這些測量值由經(jīng)過訓(xùn)練以定位泄漏的機器學(xué)習(xí)代碼進行分析。該代碼使用洛斯阿拉莫斯國家實驗室的高分辨率羽流擴散模型進行訓(xùn)練，并通過受控釋放在現(xiàn)場進行精練。

在科羅拉多州柯林斯堡的科羅拉多州立大學(xué)的石油和天然氣井場設(shè)施中使用盲釋的測試結(jié)果表明，ALFaLDS 可以定位工程甲烷泄漏并量化其大小。《大氣環(huán)境：X》雜志上的論文總結(jié)說，這種以低成本、高速度和準(zhǔn)確度定位泄漏的新能力有望在井場和油氣田對逃逸性氣體泄漏進行新的自動、經(jīng)濟實惠的采樣。

如果行業(yè)實施，ALFaLDS 在定位和量化天然氣設(shè)施的逃逸性甲烷泄漏方面的成功可能會導(dǎo)致甲烷排放量減少 90%。

ALFaLDS 使用了一個小型傳感器，非常適合部署在汽車和無人機上。洛斯阿拉莫斯團隊正在開發(fā)與微型 3-D 聲波風(fēng)速計和這些研究中強大的機器學(xué)習(xí)代碼集成的傳感器。

然而，該代碼是自主的，可以從任何氣體和風(fēng)傳感器讀取數(shù)據(jù)，以幫助快速發(fā)現(xiàn)泄漏，并大限度地減少龐大的天然氣開采、生產(chǎn)和消費網(wǎng)絡(luò)的無組織排放。

通過這種集成，ALFaLDS 為石油和天然氣服務(wù)提供商提供了一種革命性的泄漏檢測方法，為調(diào)查該問題的非營利組織以及研究天然氣生產(chǎn)的國家實驗室和學(xué)術(shù)界提供了一種革命性的方法。