Di recente, un sensore di CO₂ disciolta in situ per acque profonde, con una portata di 6.000 metri, sviluppato dal team di ricerca di Geng Xuhui e Guan Yafeng presso l'Istituto di Chimica Fisica di Dalian, Accademia Cinese delle Scienze, ha completato con successo le prove in mare nelle zone fredde del Mar Cinese Meridionale. Il sensore ha raggiunto una profondità massima di 4.377 metri e, per la prima volta, ha ottenuto la verifica della coerenza dei dati con sensori importati. Questa svolta segna l'ingresso della Cina in prima linea a livello internazionale nel monitoraggio del ciclo del carbonio in acque profonde, fornendo un supporto tecnologico cruciale per la ricerca globale sui pozzi di carbonio oceanici.
Innovazioni tecnologiche: resistenza ad alta pressione, alta precisione, calibrazione in tempo reale
Il team ha superato sfide fondamentali, come un modulo a membrana per la separazione acqua-gas ad alta pressione da 75 MPa, una sonda a sfera con lungo percorso ottico e una tecnologia di autoazzeramento in situ, che ha consentito al sensore di funzionare stabilmente in ambienti marini estremi, catturando al contempo con precisione le anomalie di CO₂ nelle zone di infiltrazione fredda. Rispetto alle tradizionali analisi di laboratorio, questa tecnologia consente un monitoraggio in situ, continuo e in tempo reale, migliorando significativamente la tempestività e l'accuratezza dei dati.
Scenari applicativi: dalle infiltrazioni fredde in acque profonde alla contabilità globale del carbonio
- Ricerca sul ciclo del carbonio oceanico: il sensore può essere installato su AUV (veicoli sottomarini autonomi), alianti e altre piattaforme per il monitoraggio a lungo termine del flusso di CO₂ nelle profondità marine, contribuendo a chiarire i meccanismi di assorbimento del carbonio oceanico.
- Esplorazione delle risorse e protezione ecologica: in ecosistemi particolari come sorgenti fredde e sorgenti idrotermali, il monitoraggio combinato di CO₂ e metano fornisce supporto ai dati per lo sviluppo di idrati di gas e valutazioni ecologiche.
- Governance climatica e cooperazione internazionale: i dati possono essere integrati nelle reti globali di osservazione del carbonio (ad esempio, il database SOCAT della NOAA), offrendo supporto scientifico agli obiettivi di riduzione delle emissioni dell'accordo di Parigi.
Tendenze del settore: crescita del mercato e integrazione tecnologica
Si prevede che il mercato globale degli strumenti per la misurazione della CO₂ disciolta crescerà a un CAGR del 4,3%, raggiungendo i 927 milioni di dollari entro il 2033. Nel frattempo, gli algoritmi di intelligenza artificiale e l'integrazione dell'IoT stanno guidando gli aggiornamenti dell'intelligenza dei sensori, come:
- I sensori ottici di CO₂ della Hamilton Company, caratterizzati da un design privo di elettroliti per ridurre i costi di manutenzione, sono già utilizzati nel monitoraggio in tempo reale in ambito biofarmaceutico.
- La tecnologia DOC (Direct Ocean Carbon Capture), che si basa sul rilevamento ad alta precisione della CO₂, è sviluppata da startup come Captura (che punta a rimuovere 1.000 tonnellate di carbonio all'anno) e che necessita di dati in tempo reale sul carbonio presente nell'acqua di mare.
Prospettive future
Con la crescente domanda di esplorazione delle profondità marine e di tecnologie a zero emissioni di carbonio, i sensori sviluppati in Cina sono destinati a svolgere un ruolo chiave nella ricerca scientifica in acque profonde e nell'economia del carbonio blu. Il passo successivo prevede la miniaturizzazione e la riduzione dei costi dei sensori per applicazioni commerciali più ampie.
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Data di pubblicazione: 08-07-2025