如何监测冰下漏油?随波逐流就好
2010年的深水地平线灾难持续了87天。破裂的水下油井向墨西哥湾排放了大约2.1亿加仑的石油。监测技术使救援人员能够指挥资源拦截蔓延的油羽,防止灾难变得更糟。
在墨西哥湾温暖的开放水域中可靠的监测技术和技术在北极不一定有多大用处,特别是如果石油在几英尺厚的海冰下蔓延。山姆·麦克林托克说,这种情况肯定会发生。
Midstream Technology的首席执行官McClintock说:“这只是下一次漏油何时发生的问题。”“希望这不会是灾难性的。”
Midstream是一家总部位于威廉斯堡的技术开发公司。中游官员一直在与威廉玛丽大学应用科学教授马克·辛德斯(Mark Hinders)合作,开发追踪冰下石油泄漏的技术。该集团正在与Evigia系统公司和URS集团合作开发冰下监测技术,并与美国内政部下属的美国安全与环境执法局(BSEE)签订了两份合同。中流是URS集团旗下的分包商。
Hinders和McClintock还在其他技术项目上进行了合作,其中最著名的是Sonic Nets项目,该项目旨在开发一种无害的声学“稻草人”,将鸟类从机场跑道和正在成熟的庄稼地里赶走。
他们追踪冰下石油泄漏的想法本质上是一种利用两种技术在某种中继系统中的技术。Hinders解释说,冰面上的部分将使用卫星射频识别设备。RFID,即无线射频识别,是一类应用广泛的技术。RFID标签是工业、农业甚至图书馆中常见的跟踪设备。一旦你在某个东西上安装或嵌入了一个小小的RFID标签,你就可以使用卫星或互联网连接通过无线电波来跟踪它。
“他们在追踪你想要的任何东西方面做得很好,无论它在全球的哪个地方。问题是,一旦你确定了冰下的石油泄漏,无线电波就不能穿过冰或水,”Hinders说。“那么,我们如何从冰的底部到冰的顶部获得有关石油泄漏位置的信息呢?”
合作者的想法是在油池中部署一个水下标签。该标签将被安置在一个坚固的、有轻微浮力的载体中,载体的大小介于垒球和排球之间。Hinders说,该装置将由一艘载人或无人潜水器部署。该标签将有一个专门的扬声器,旨在通过冰面投射声信号。
Hinders说:“我们称之为水下身份标签。”“标签部署在冰下石油的地方。浮冰移动着,同时也带走了石油。这是非常棘手的部分,因为所有的浮冰从顶部看都是一样的。”
他解释说,标签的浮力可以让它上升并进入冰底部的裂缝,实际上是随着浮冰和下面的石油一起移动。
浮冰顶部是系统的第二部分,一个“冰镖”落入冰中。冰镖包含了一种技术,可以接收来自标签的声音信号,并通过射频识别将其传递给卫星,最终传递给监测泄漏和协调响应的人员。
麦克林托克指出,北极石油泄漏的前景对石油企业以及美国和加拿大政府来说都是一个令人担忧甚至焦虑的问题。因此,北坡的石油生产是地球上监测最严密的行业之一。
麦克林托克说:“即使有一汤匙油掉到地面上,也会有人去清理。”“他们偶尔会发生泄漏,但它们并不是灾难性的,但现在我们谈论的是整个白令海的石油租赁。此外,由于北极冰层的萎缩,航运活动也增加了,其中一些船只正在运输石油。大多数人认为灾难发生只是时间问题。最好是做好准备。”
他说,石油公司甚至成立了一个名为“阿拉斯加清洁海洋”的非营利组织,专门负责应对石油泄漏。William & 玛丽-Midstream团队,包括应用科学博士生Elizabeth Skinner和Midstream首席技术官Ted Hale,正在计划对UWID设备进行一轮寒冷天气测试。
麦克林托克说:“巧合的是,我们将在新罕布什尔的陆军北极研究中心测试这项技术,与此同时,阿拉斯加清洁海洋公司正在那里测试如何从冰下取出石油。”
除了跟踪石油本身,该项目的另一部分是开发一个RFID系统,以跟踪所有必要的设备,以应对大规模的石油泄漏。“在仓库里追踪它。在集结区追踪它。把它装在卡车上,运到任何需要的地方。”“这样救灾人员就知道他们有什么,在哪里。”
该团队将在一年多一点的时间里在真正的北极条件下测试他们的UWID设备。
黑尔说:“2016年2月,我们三个人(黑尔、麦克林托克和斯金纳)和另一个人将在浮冰上躲避北极熊。”
“但最重要的是,”辛德斯补充道,“辛德斯教授不会去了。冬天在北达科他州呆过一段时间,我不想再去阿拉斯加了。”