量子LiDAR相机可侦测能源产业的甲烷外泄
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英国QLM Technology公司开发了一种量子气体显像LiDAR（光学雷达）相机，以侦测石油
和天然气开采及使用时产生甲烷外泄。该技术获得英国石油（BP）、英国国家电网公司（
National Grid）、AMETEK Land和英国政府的支持。
甲烷外泄无法防止的主要障碍，在于不知道泄漏发生的地点、时间以及泄漏量，如果没有
持续的在石油、天然气的开采井口、储存或配送地点监测，任何其他的排放测量方式，都
会造成过高或过低估计值，取决于何时进行的监测。该量子相机首次实现了完整的连续监
测，能够准确的识别和量化甲烷泄漏情形。
QLM Technology的量子气体显像LiDAR相机，是英国国家量子技术计画（UK National
Quantum Technologies Programme）投资10亿英镑资金，首批成功商业化的产品之一。该
计画之量子技术商业化挑战赛（The Commercialising Quantum Technologies Challenge
）已经为80多家企业提供研发资金，其他的商业产品将在未来12个月内陆续推出。
目前，现有的雷射（laser-based）甲烷侦测利用复杂而昂贵的镜面阵列（mirror array
），将光反射到传统的检测器中。相比之下，QLM Technology的LiDAR相机使用的是量子
单光子雪崩二极管（single photon avalanche detector；SPAD），非常灵敏无需透过镜
面反射，只需几个光子就能侦测气体排放。 QLM Technology的相机的量子单光子侦测技
术，可以大范围的探测和测量气体流束。安装在桅杆上的第一代相机将在今年(2021)开始
商业试验，安装在无人驾驶飞行机上的照相机的试验，预订于明年(2022)开始。
能源产业包含煤炭、石油、天然气和生物燃料，是第二大甲烷排放源，仅次于最大的甲烷
排放来源是农业约占所有排放量的四分之一。目前，北美地区就有50多万口活跃天然气井
，全球更是有2000个海上钻井平台和近1000个天然气储存设施。而这些石油和天然气开采
无法管理无法进行连续且大规模地侦测甲烷泄漏。
科学家们估计，若从井底带到地面上的甲烷气体，约有3.2%会外泄而不是用来燃烧发电，
那么天然气对气候的影响就会比燃煤更严重。根据专业统计，甲烷外泄除了会对环境造成
污染，能源产业每年也因此损失价值300多亿美元的天然气。
QLM Technology抢先推出量子相机，尤其在联合国气候变化大会（UN Climate Change
Conference of the Parties）2021年11月在英国召开之前，预计将吸引众人目光。