Ученые Томского государственного университета (ТГУ) разрабатывают методы спектральной диагностики газов, которые выделяются при сгорании топлива в двигателях автомобилей, при работе промышленных предприятий и при окислительных процессах, происходящих при различных природных явлениях - например, извержении вулканов. Подобные методы помогут разработать устройство, которое будет способно в режиме реального времени определять качество топлива и вовремя предотвращать техногенные и природные катастрофы, сообщает пресс-служба ТГУ.

Предполагается, что устройство будет работать со спектрами оксидов водорода, углерода, серы и азота – молекулы этих газов образуются как при сгорании топлива, так и при окислительных процессах в природе. Также, по словам ученых, постоянный мониторинг атмосферного воздуха поможет решить  и экологические задачи: взаимодействие выхлопных газов с водяным паром, содержащимся в атмосферном воздухе, приводит к образованию кислотных дождей, поэтому непрерывный контроль выхлопов имеет важное значение.

На сегодняшний день ученые разрабатывают физико-математические модели, описывающие спектры поглощения газов, – это длина и интенсивность оптического излучения после прохождения через молекулы выхлопного газа. Так как у каждого техногенного или природного объекта существует своя спектральная характеристика для выделяемых им газов, сравнение реального спектра газов с «эталонным» сможет служить сигналом о нарушении нормы (или, наоборот, о соответствии норме) процессов, происходящих внутри объекта, и сделать выводы об их безопасности.

«Если увеличивается число молекул диоксида серы в газовых потоках, исходящих из вулкана, то повышается вероятность извержения; зафиксировав это, мы можем предотвратить катастрофу.  Аналогично можно судить и о качестве топлива, например, авиационного керосина. Для газовых продуктов его сгорания есть допустимые нормы концентраций, если выхлопные газы им не соответствуют, то значит самолету нельзя лететь, иначе может произойти крушение», - приводятся пояснения автора разрабатываемых физико-математических моделей, аспиранта радиофизического факультета ТГУ Олега Егорова.

Как полагают авторы, спектрографический метод анализа состава газов имеет ряд преимуществ перед традиционным методом, который предполагает забор проб воздуха: к их числу относится высокая чувствительность, оперативность и безопасность, так как в при использовании метода спектральной диагностики специалисту не требуется находиться рядом с контролируемым объектом и можно работать дистанционно. Исследование по данному направлению поддержано проектом РФФИ, а автор проекта, молодой ученый Олег Егоров награжден стипендией Президента РФ по направлению «Энергоэффективность и энергосбережение».

Ранее мы уже писали, что ученые ТГУ занимаются разработкой методов, которые могли бы уменьшить слияние выхлопных газов на экологическую обстановку: в частности, они разрабатывают способы повышения эффективности катализаторов на основе диоксида церия и благородных металлов для нейтрализации выхлопных газов и продуктов горения, а также создают катализаторы, основанные на использовании наноструктурированных материалов.