Modelado de Alta Resolución de Penachos de Metano: Validación y Experimentos de Sensibilidad para Explorar Enfoques...

Sus antecedentes:

• La cuantificación de las emisiones de metano (CH4) de diversas fuentes es un desafío debido a la compleja dinámica de los penachos y la variabilidad atmosférica.
• Las plataformas aéreas y satelitales detectan penachos de CH4, pero la cuantificación precisa se ve obstaculizada por los cambios atmosféricos a pequeña escala.
• Las mediciones de vehículos aéreos no tripulados (UAV) enfrentan incertidumbres en la cuantificación de penachos.

Objetivo del estudio:

• Abordar las incertidumbres en las mediciones de penachos de CH4 basadas en UAV.
• Validar el modelo de simulación de dinámica de incendios (FDS) en modo de simulación de grandes remolinos (LES) para la cuantificación de penachos de CH4.
• Mejorar la precisión de los métodos de cuantificación de emisiones de metano.

Principales métodos:

• Se empleó la simulación de dinámica de incendios (FDS) en modo de simulación de grandes remolinos (LES).
• Se utilizaron datos de viento medio derivados de conjuntos de datos LiDAR.
• Se validó el modelo FDS con datos de concentración de CH4 in situ de UAV durante experimentos de liberación controlada.

Principales resultados:

• FDS reprodujo con precisión la magnitud y las variaciones espaciotemporales de los penachos de CH4 observados para tuberías con un diámetro >0.6 cm.
• La velocidad de salida del gas, los obstáculos y la topografía del terreno impactan significativamente la dinámica del penacho en el campo cercano.
• La temperatura del gas influye en la dinámica del penacho a caudales más altos.

Conclusiones:

• El modelado LES de alta resolución, específicamente FDS, agrega un valor significativo a la comprensión de la dinámica de los penachos de CH4.
• El modelo FDS-LES validado puede mejorar los métodos actuales de cuantificación de emisiones de metano.
• La cuantificación precisa de las emisiones de CH4 es crucial para el monitoreo ambiental y los esfuerzos de mitigación.