無人機如何協助乳牛場管理甲烷排放
2022/12/07 @國際
摘要
甲烷量的多寡取決於乳牛數量、牛隻飲食、天氣及糞便儲存的情況，並透過衛星或飛機可準確量測，然而，這些工具價格昂貴且不適用於單個農場，因此，美國加州大學河濱分校開發可直接在酪農場上方偵測並量化甲烷的無人機系統，其主要透過結合風速與空氣核心的量測，再利用無人機協助定位、估算空間尺度及進行相關檢測，相較於傳統量測風象與空氣成分的感測器更為精確，為低大氣層中獲得特定溫室氣體的量測提供了新的可能性。儘管該技術為初步階段，研究人員相信未來5-10年可提供農民使用。
示意圖
加州排放的甲烷中約有 50% 來自乳牛場，甲烷的生成主要是牛的糞便經由厭氧微生物分解而產生，及來自牛的消化道，並在牛隻打嗝時釋出。然而，甲烷是一種強大的溫室氣體，在大氣中吸收的熱量比二氧化碳多 80% ，至今為止，氣候變遷中有四分之一來自甲烷。
為了達成減緩氣候失衡的目標，相關人員提出管理乳製品甲烷排放的方法，一般而言，甲烷量的多寡取決於乳牛數量、牛隻飲食、天氣及糞便儲存的情況，並透過衛星或飛機可準確量測，然而，這些工具價格昂貴且不適用於單個農場，因此，乳農目前無可靠的方法量測農場所產生的甲烷含量。
有鑑於此，美國加州大學河濱分校開發可直接在酪農場上方偵測並量化甲烷的無人機系統，開發原理主要透過結合風速與空氣核心的量測，再利用無人機幫助定位、估算空間尺度及進行相關檢測，相較於傳統量測風象與空氣成分的感測器更為精確，為低大氣層中獲得特定溫室氣體的量測提供了新的可能性。儘管該技術為初步階段，在提高無人機的量測精度仍有很大的潛力，目前，研究人員正利用該系統量測順風情況下，與排放源不同距離的甲烷濃度變化情形，且持續研究當無人機穿過甲烷羽流時，即飛過狹窄柱狀的流體，同時採樣多種高度下的空氣成分，相信未來5-10年農民將可使用到該項技術。【延伸閱讀】- 添加新型添加劑Bovaer可使乳牛甲烷排放量減少
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