Jaký bude svět v roce 2022: Převratné fotonické čipy omezí znečištění

Jeden z palčivých problémů dnes představuje znečištění metanem. Ten tvoří hlavní složku zemního plynu, jenž se běžně považuje za zdroj čistší energie než uhlí. Pokud však metan unikne do ovzduší, absorbuje teplo ze Slunce a přispívá k nežádoucímu zahřívání atmosféry. Podle odhadů je po oxidu uhličitém druhým největším zdrojem globálního oteplování a jeho schopnost zadržovat teplo je několikanásobně vyšší než u CO2. Například ve Spojených státech tvoří úniky z vrtů největší průmyslový zdroj metanu v ovzduší a odhadem se tam jen v roce 2014 dostalo do atmosféry na devět milionů tun této látky.

Pomoct by mohl systém umělé inteligence, který má trvale monitorovat celou infrastrukturu výroby zemního plynu. Případné úniky tak zjistíme v řádu několika minut namísto současných týdnů. Podstatně se tím zredukuje znečištění i výrobní ztráty. 

Převratné fotonické čipy 

Jádrem systému se stane křemíková fotonika: Díky této revoluční technologii nebudou v elektronických obvodech přenášet informaci elektrony, nýbrž fotony – a křemíkové fotonické čipy zvládnou teoreticky počítat rychlostí světla. Provoz rozsáhlé sítě senzorů tak bude rychlejší a levnější.  

Ke sledování znečištění budou sloužit fotonické čipy vybavené miniaturními spektrometry, jež dokážou zkoumat chemické složení látky na základě měření odraženého světla. Díky nim tedy okamžitě „uvidíme“ množství nežádoucího plynu v okolí. Zmíněné čipy se začlení do sítě senzorů v blízkosti vrtů, zásobníků a plynovodů: Budou se nacházet přímo v zemi, v samotné infrastruktuře, a dokonce mají létat ve vzduchu na bezpilotních dronech. Jejich pomocí pak bude možné detekovat úniky plynu v reálném čase. 

Inteligentní soustava navíc získané výsledky spojí s informacemi o povětrnostních podmínkách, družicovými daty a podobnými údaji i z minulosti. Systém by měl zvládnout vytvořit komplexní modely životního prostředí, jež odhalí původ a množství metanu či dalších škodlivin.