Confiabilidade do OA-ICOS para estudos de simulação de incêndio florestal

Cliente: CSIRO Pyrotron: Instalações Nacionais de Pesquisa Bushfire

Aplicação: Túnel de Vento, monitoramento de incêndios em arbustos

O desafio

CSIRO Black Mountain (Land and Water Flagship) e CSIRO Aspendale Victoria (Oceans and Atmosphere Flagship) criaram instalações nacionais de pesquisa de incêndios florestais testando a combustão e a propagação de incêndios florestais. Isto é para facilitar melhorias na segurança e combate a incêndios para todas as comunidades australianas. Isto também tem relevância para a saúde através da previsão das emissões de fumaça dos incêndios e da escolha de não acender um incêndio prescrito sob certas condições de queima).

O CSIRO Pyrotron é um túnel de vento à prova de fogo de 25 metros de comprimento com uma seção de trabalho para a realização de experimentos e uma área de observação de vidro. O objetivo do Pyrotron é simular incêndios de arbustos com diferentes combustíveis e condições de queima e medir gases e partículas. O Pyrotron melhora a pesquisa sobre o comportamento de incêndios de arbustos não possíveis em experimentos de campo devido à intensidade do fogo, calor e preocupações de segurança.

A CSRIO precisava fazer medições precisas de GHGs (CH4/CH2/H2O) e também de N2O/CO em até 10Hz em condições normais de campo. As medições de gás traço precisam ser feitas durante uma simulação de incêndio (ou queima), pois o Pyrotron pode gerar muito calor.

A quantidade de calor não permitiu ao CISRO usar instrumentos tradicionais de Espectroscopia de Cavidades (CRDS) devido a sua dependência em condições precisas de medição do instrumento. O CRDS foi considerado inadequado para as condições de medição e níveis de precisão requeridos no Pyrotron.

A solução

A Acoem foi capaz de auxiliar a CSIRO propondo os analisadores GHG e N2O/CO (também usamos o analisador CH4/CO2) da Los Gatos Research (LGR), pois eles utilizam uma técnica patenteada chamada Off Axis – Integrated Cavity Output Spectroscopy (OA-ICOS), que não depende de um alinhamento preciso do instrumento.

O Resultado

Os instrumentos LGR foram implantados com sucesso em torno do Pyrotron. Apesar das altas temperaturas geradas ao redor dos instrumentos, os dados medidos (até 10Hz) estavam dentro da faixa e da precisão exigida pela CSIRO.

A precisão dos dados também pôde ser verificada independentemente usando um instrumento FTIR e o CSIRO pôde usar esses dados no desenvolvimento de novos modelos de propagação de incêndio (a comparação FTIR/LGR teve maior relevância para a previsão de fumaça (em termos de objetivos do projeto), mas pôde ser usada na previsão de propagação de incêndio) A ser implantado junto às autoridades de combate a incêndios para uso em toda a Austrália.

O desempenho dos instrumentos LGR foi considerado superior ao CDRS em termos de precisão, precisão, sensibilidade, linearidade e alcance dinâmico, assim como facilidade de uso.

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