I ricercatori del MIPT hanno sviluppato uno spettroradiometro laser eterodina multicanale per il telerilevamento dei gas serra. Recentemente, il ruolo dei fattori antropologici nel cambiamento climatico si è trasferito dalla scienza all'economia e agli affari esteri.

Il 14 luglio la Commissione Europea ha adottato proposte volte al raggiungimento degli obiettivi concordati nella Legge Europea sul Clima. Entro il 2023, l'UE prevede di introdurre un prezzo del carbonio sulle importazioni di alcuni prodotti, un meccanismo di regolazione delle frontiere del carbonio. Le tecnologie che consentono misurazioni ad alta risoluzione della concentrazione e della distribuzione dei gas serra sono necessarie alla Russia per determinare il bilancio del carbonio a livello macroregionale. L'articolo che parla dello spettroradiometro è stato pubblicato su Telerilevamento .

Secondo i dati dell'ONU, l'ultimo decennio è stato il più caldo mai registrato. L'UE sta attuando attivamente un'economia a basse emissioni di carbonio. Gli Stati membri si impegnano a garantire emissioni nette pari a zero entro la metà di questo secolo. Anche la Russia ha aderito al processo di passaggio a nuove forme di produzione decarbonizzate. L'UE propone una carbon tax alla frontiera a partire dall'anno 2023. La Russia è il primo esportatore di idrocarburi al mondo, e possiede le più grandi risorse naturali e climatiche del mondo.

Alessandro Rodin, direttore esecutivo del Centro di ricerca e sviluppo per il monitoraggio ambientale del MIPT, ha spiegato:"Conosciamo abbastanza bene la quantità di carbonio emessa dalle imprese industriali. La contaminazione tecnologica da carbonio può essere calcolata e stimata in modo abbastanza accurato. Tuttavia, l'assorbimento, o, come dicono gli esperti, la deposizione di carbonio da vari paesaggi naturali è un processo piuttosto poco studiato, poiché i cicli biochimici naturali sono più complicati di quelli che l'umanità possiede finora".

I paesaggi naturali sono molto diversi, e, a seconda della posizione, stagione e anche di giorno, possono assorbire o emettere carbonio. Queste incertezze espongono una potenziale vulnerabilità nelle capacità della Russia di proteggere i suoi interessi nazionali. Per esempio, alcuni rapporti internazionali affermano che una foresta in Finlandia è un pozzo di carbonio, ed esattamente la stessa foresta in Carelia è già un emettitore. La domanda è, perché? Per avere una spiegazione basata sull'evidenza, e una valutazione imparziale dell'assorbimento o, a sua volta, capacità di emissione di vari ambienti naturali, La Russia ha urgente bisogno di aumentare le competenze scientifiche in questo settore.

Il monitoraggio dei gas serra richiede un'elevata precisione. Solo pochi tipi di apparecchiature possono rispettarlo. I ricercatori del MIPT Applied Infrared Spectroscopy Lab hanno creato un dispositivo con caratteristiche uniche.

Rodin ha aggiunto:"Il nostro spettroradiometro eterodina multicanale è uno dei casi in cui un piccolo team è riuscito a superare il livello mondiale raggiunto finora. I concorrenti più vicini della NASA sono rimasti indietro di alcuni anni in questi sviluppi. Oggi la risoluzione spettrale di 10 ⁸ , in altre parole, Cento milioni, nella gamma spettrale del vicino infrarosso (NIR), è senza precedenti".

Caratteristiche uniche consentono di misurare le concentrazioni di impurità atmosferiche, compresi i gas serra, con elevata precisione. Finora, il Centro MIPT per il monitoraggio ambientale e l'ecologia ha sviluppato una versione da campo del dispositivo. Ora, quando la Russia crea poligoni di carbonio, c'è bisogno di tale attrezzatura. Il dispositivo è interessante anche grazie alla facile manutenzione e ai costi relativamente contenuti.

Rodin ha riassunto:"Stiamo negoziando questo argomento, e spero davvero che i nostri strumenti e le nostre tecnologie vengano utilizzati. Oggigiorno i dispositivi di misurazione dovrebbero avere una risoluzione molto alta. Tutti i dispositivi utilizzati ora in questo campo vengono importati, la nostra produzione non produce nulla di simile. Però, la strada da percorrere da uno sviluppo scientifico a un dispositivo riconosciuto a livello internazionale è ancora lunga. È un lavoro molto serio con cui siamo impegnati ora".

È in fase di sviluppo anche la versione spaziale dello spettroradiometro laser eterodina multicanale. Oltre a monitorare l'anidride carbonica, il gas serra più abbondante, è essenziale misurare con precisione il metano troposferico e il vapore acqueo stratosferico. Il dispositivo è in grado di misurare contemporaneamente il profilo verticale della CO ₂ , h ₂ Oh, CH ₄ e O ₂ , oltre a eseguire misurazioni Doppler dirette della velocità del vento nell'intervallo di altitudine da 5 a 50 km.

Il laboratorio di spettroscopia a infrarossi applicata del MIPT ha sviluppato spettrometri eterodina ad altissima risoluzione quasi dalla sua creazione nel 2011. Il Centro di ricerca e sviluppo per il monitoraggio ambientale, che comprende tre laboratori e un dipartimento, sviluppa sistemi di monitoraggio software e hardware integrati nell'interesse del Ministero delle risorse naturali e dell'ambiente della Russia, altre istituzioni e corporazioni statali, così come le imprese.