Espectrometria de Massa Subaquática do Laboratório de Microssistemas Inteligentes

Pesquisadores liderados pelo professor Chen Chilai aumentaram a sensibilidade da detecção de metano na água em mais de 500 vezes, permitindo o monitoramento preciso dos níveis de metano oceânicos e lacustres, cruciais para a pesquisa climática e a exploração de energia. A imagem acima mostra a espectrometria de massa subaquática do Laboratório de Microssistemas Inteligentes (ims-UMS). Crédito: HFIPS

Um grupo de pesquisa liderado pelo professor Chen Chilai, do Instituto Hefei de Ciências Físicas da Academia Chinesa de Ciências, melhorou significativamente a sensibilidade de detecção de metano dissolvido na água. Alcançando uma melhoria de mais de 500 vezes, este avanço permite a detecção básica de metano em oceanos e lagos.

A pesquisa foi publicada em Talento.

A monitorização das emissões de metano nos oceanos é vital para compreender as alterações climáticas e explorar fontes de energia limpa, como os hidratos de gás natural. No entanto, os dados existentes sobre o metano dissolvido no oceano permanecem limitados, levando a incertezas significativas na estimativa do fluxo de metano oceânico devido a limitações de sensibilidade. Embora a espectrometria de massa em águas profundas sirva como uma ferramenta crucial para a detecção rápida de gases dissolvidos no oceano, a sua sensibilidade limitada restringe a sua aplicação a regiões específicas ou eventos anómalos.

Avanço tecnológico na detecção

Nesta pesquisa, a equipe desenvolveu um sistema online de remoção de água de pequeno volume e baixo consumo de energia para enfrentar desafios como alto teor de gás em amostras e espaço limitado em instrumentos de detecção. Ao otimizar o projeto da rota de amostragem de gás e integrá-lo à espectrometria de massa subaquática do Laboratório de Microssistemas Inteligentes (ims-UMS), eles alcançaram uma melhoria significativa na sensibilidade de detecção. O limite de detecção de metano caiu de mais de 16 nmo/L para notáveis ​​0,03 nmol/L, excedendo um aumento de 500 vezes.

A dedicação da equipe à espectrometria de massa em águas profundas, à tecnologia de sistemas microeletromecânicos e à tecnologia de microssistemas inteligentes desempenhou um papel crucial nesta descoberta.

Esta pesquisa estabelece uma base tecnológica importante para futuros cálculos de fluxo de metano, pesquisas climáticas globais, rastreamento de plumas e descoberta de infiltrações frias, de acordo com a equipe.

Referência: “Espectrômetro de massa de entrada de membrana de remoção de vapor de água online para detecção de alta sensibilidade de metano dissolvido” por Han Wang, Changjie Liu, Haiyun Song, Haobin Wang, Yupeng Cheng, Youjiang Liu e Chilai Chen, 11 de março de 2024, Talento.
DOI: 10.1016/j.talanta.2024.125907



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