激光技术助力碳中和，气体监测市场需求上升

撰文 | 周祉沐

→这是《环球零碳》的第110篇原创

环球零碳

碳中和领域的《新青年》

摘要：Mirico公司开发新一代激光技术生产用于高精度气体传感的设备。MIRICO公司联合创始人兼首席科学官Damien Weidmann博士评论称：“由于其要求十分严格，开发用于太空应用的新颖小型化传感技术的要求非常高。这种精确、精密且稳定的特点已经极大地影响了具有挑战性的民用技术开发”。

要实现碳中和，首先需要对二氧化碳等温室气体的排放或泄漏进行动态监测、检测和度量。

美国环保协会指出，加强温室气体泄漏检测，减少计划性和逸散性温室气体逃逸排放，对实现碳中和影响重大。

近日，在普华永道最近发布的“Net Zero Future 50”报告中，一家开发激光技术生产用于高精度气体传感的公司被评为英国顶级新兴气候科技公司之一。

来源：Mirico

这家公司名为Mirico，其开发的监测解决方案能够检测、定位和量化来自各种不同来源的模拟泄漏事件，即使在恶劣天气下也能可靠地运行。

普华永道报告强调，Mirico 的解决方案可用于帮助在包括石油和天然气、工业加工和农业在内的一系列行业中实现净零目标。

Mirico通过全场连续的广域监测，只需一台仪器即可量化整个工业现场的温室气体排放量。进行实时收集和数据分析，为操作员提供有关设施排放的最新动态。如若检测到异常事件，则会自动发出警报，从而缩短响应时间，降低维护成本并最大限度地减少排放。

逸散源对工业场所的排放有重大影响，因此将排放量保持在最低限度对于设施运行和减碳管理至关重要。

01

激光色散光谱-监测收集高度精确的排放数据

Mirico的技术为甲烷和二氧化碳的排放提供实时、自主的监控。并几乎能够在所有天气条件下收集高度精确的排放数据。

Mirico的仪器将先进的中红外激光器与获得专利的激光色散光谱（LDS）技术相结合，进行高分辨率化学分析，彻底改变了气体传感，针对具有挑战性的条件进行可靠测量，具有高敏感度、高精度、高稳定性，可以满足创造更可持续、更高效、更安全的未来需求。

激光色散光谱（LDS）采用一种全新的光学气体传感方法，具有独特的传感优势。由于测量的信号独立性，LDS对雨、雾、雪或灰尘等不利环境条件具有很强的弹性，可提供实时可靠的测量数据。

使用LDS探测也可实现更高的灵敏度。

气体监测运用于多种场景：

1/

农业活动

通过饲养牲畜、施肥和种植水稻产生的甲烷和氨的排放，直接导致气候变化。与农业部门的合作，对与养牛场相关的温室气体排放进行了解，帮助农业实现净零排放。

Mirico将与纽卡斯尔大学和安格利亚鲁斯金大学的合作伙伴合作，于今年夏天在英国的两个农场部署传感器。一个将收集连续的甲烷排放数据，以监测80头牛的不同放牧策略的影响。第二个单位将监测不同农场有机肥料的一氧化二氮，检测和量化从施用粪便到播种作物的排放。

来源：Mirico

尽管该部门通过减少排放的新技术和新方法进行了创新，但传统的测量方法难以准确评估缓解策略的效果。农业排放通常仅由在线模型估算。

Mirico通过其连续排放监测Orion传感器提供独特、强大和准确的解决方案。这些允许通过可靠，连续，广域监测在整个站点上准确量化温室气体排放（如甲烷，氨和二氧化碳）。实时收集和分析排放数据，使操作员能够在所有天气条件下快速准确地检测、定位、量化和可视化排放。

2/

全球气候变暖

通过监测温室气体排放，为能源转型干预措施的设计提供了信息，为全球科学界提供高性能气体传感情报，使人们能够对世界环境和气候的复杂动态产生新的见解，及时制定相关转型干预措施，减缓气候变化。

随着全球甲烷承诺在COP26上启动，以及欧洲新法规的制定，Mirico的甲烷排放监测解决方案作为Enagás在西班牙的欧盟主导项目的一部分进行了展示。

在欧盟委员会于2021年底前制定立法以减少能源部门甲烷排放目标的推动下，该项目旨在了解站点级监测解决方案如何帮助天然气基础设施运营商减少其资产中的甲烷排放，并为新法规提供信息。

Mirico的全场监测解决方案成功地检测、定位和量化了来自各种不同来源的模拟泄漏事件，即使在恶劣天气下也能可靠地运行。为气体排放的准确检测，实现净零排放的目标提供了可能性。

来源：Mirico

除此之外，Mirico系统还用在：

3/

垃圾填埋场

排放监测可以提供现场总排放率，优化运营绩效，监控环境许可的遵守情况，并向监管机构提供信息。

4/

厌氧消化池

排放监测可以对排放进行基线测试，提供所需的详细信息，以最大限度地提高产量，减少对环境的影响，经济高效地实现净零排放目标。

02

气体监测需求上升

近些年在智慧工业、智能家居、环境监测等物联网场景需求剧增下，气体监测的传感器开始大幅度拓展应用范围。加之双碳计划的加速推进，给气体传感器带来了新一轮的增长需求。

据中研产业研究院公布《2021-2026年中国气体传感器行业深度调研与发展趋势预测研究报告》显示，气体传感器的出货量也在稳步增长。根据数据显示，在全球市场中，气体传感器应用需求不断增长，2016-2021年将保持7.3%年均复合增长率上升，到2021年，全球气体传感器市场规模将达到9.2亿美元。

下游产业的蓬勃发展将释放大量传感器制造需求，这也将推动气体传感器行业的稳步增长。根据预测，到2027年我国气体传感器市场规模将达到45.75亿元。

从2010－2019年期间，国内气体传感器行业专利数从372件增加到2019年的约2000件，反映出国内气体传感器行业和企业已经经历了功能材料、电子陶瓷等诸多基础和应用科学的积累。

气体传感器应用场景的广泛性，以及每一应用场景在正常市场条件下的稳定性增长或某种机遇下的爆发式增长，成为气体传感器在智能家居领域发展的有力保障，亦对气体传感器企业的可持续发展具有重要意义。

2021年9月八部委印发《物联网新型基础设施建设三年行动计划》指出，在智慧城市、数字乡村、智能交通、智慧农业、智能制造、智能建造、智慧家居等重点领域，加快部署感知终端、网络和平台，形成一批基于自主创新技术产品、具有大规模推广价值的行业解决方案，有力支撑新型基础设施建设。

按照《行动计划》指示来看，气体传感器作为物联网各大场景感知层的重要一环将会进一步走向高端路线，实现完全的国产代替。同时，《行动计划》还指出，鼓励龙头企业围绕感知终端和平台开发通用化、系列化软硬件产品，从单点发力转向生态体系构建，推动物联网规模化、集约化发展。

气体传感器行业研究报告旨在从国家经济和产业发展的战略入手，分析气体传感器未来的政策走向和监管体制的发展趋势，挖掘气体传感器行业的市场潜力，基于重点细分市场领域的深度研究，提供对产业规模、产业结构、区域结构、市场竞争、产业盈利水平等多个角度市场变化的生动描绘，清晰发展方向。

为适应消费市场升级潮流，气体传感器行业将逐渐向低成本、功能化、集成化、微型化、智能化等方向发展，升级换代速度加快。

1.

微型化：将传感器微型化，实现批量化制造，使其体积和功耗显着降低，能够应用于对低能耗和小尺寸有较高要求的领域。

2.

新材料的应用。纳米材料、分级材料、杂化材料、新型碳材料以及新型二维材料、金属有机框架化合物的应用，对于提高气体传感器的性能，拓宽气体传感器的应用领域有潜在的意义。

3.

智能化：采用算法进行补偿提升，将多个相同或者不同类型气体传感器组成传感器阵列，对其信号进行加工处理，采用先进的算法，获得更多有价值的信息，提高测量仪器的性能。

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参考资料：

[1] https://www.mirico.co.uk/

[2]中研网 2022年气体传感器行业发展前景及市场规模分析

[3]人生五味 气体传感器市场持续高昂势头，下一个增长点在哪？

END

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