STUDIES OF THE APPLICATION OF LASER (LIDAR) FOR ATMOSPHERIC POLLUTION MEASUREMENTS

The present research project focuses on the application of a laser-based remote sensing technique (known as “LIDAR – light detection and ranging”) to measure fugitive emissions associated with the petroleum industry. The study consists initially of improving the existing laboratory capacity by adding new equipments to the existing LIDAR system: specifically, a Lidar fluorescence spectrometer will be acquired. The system will be used in a number of planned monitoring campaigns, aimed at the acquisition of data from industrial flares, and fugitive emissions from tanks, i.e., storage systems used for petroleum and petroleum products. The collected data will be used in the development of data processing algorithms based on optical models and multivariate analysis, for the estimation of the concentration of important chemical species contained in fugitive emissions, like aerosols, SO2, NOx, and volatile organic compounds.

Besides the inherent activities of research, involving products such as technical – scientific publications and theses, the present study, for its innovative features, is expected to generate innovative technology to study the presence of several compounds of interest in fugitive emissions, allowing further development of studies on pollutant dispersion and on interactions between different chemical species under different weather conditions.

The set of deliverables consist of specific research products, including papers and theses, and the adequate and detailed documentation relative to the developed methodology, including specifications and procedures concerning the equipment, measurement procedures, data treatment algorithms, and corresponding computer codes.

Escopo em português

ESTUDOS DA APLICAÇÃO DO MÉTODO DE SENSORIAMENTO REMOTO COM LASER (LIDAR) PARA MEDIÇÃO DE POLUENTES ATMOSFÉRICOS

O presente projeto de pesquisa visa desenvolver a aplicação de uma técnica de sensoriamento remoto à base de laser (conhecida como “LIDAR – Light Detection and Ranging”) para monitorar emissões fugitivas associadas à indústria do petróleo. Inicialmente, serão adquiridos equipamentos adicionais, para adequar a capacidade do laboratório existente: especificamente, será adquirido um espectrômetro de fluorescência de LIDAR. O sistema será usado em uma série de campanhas de monitoração a serem planejados, destinados à aquisição de dados provenientes de emissões industriais de chaminés e sistemas de “flare”, e emissões fugitivas de tanques, ou seja, sistemas de armazenamento usados para petróleo e produtos derivados. Os dados recolhidos serão utilizados no desenvolvimento de algoritmos de processamento de dados com base em modelos ópticos e análise multivariada, para a estimativa da concentração de espécies químicas importantes presentes nas emissões fugitivas, como aerossóis, SO2, NOx, e compostos orgânicos voláteis.

Além das atividades inerentes de pesquisa, envolvendo publicações técnico – científicas e teses, o presente estudo, por suas características inovadoras, deverá gerar novas tecnologias para estudar a presença de compostos de interesse em emissões fugitivas, possibilitando o desenvolvimento de estudos sobre a dispersão de poluentes e interações entre diferentes espécies químicas sob diferentes condições meteorológicas.

O conjunto de resultados a serem gerados consiste em produtos específicos de pesquisa, incluindo publicações e teses, e a documentação adequada e detalhada em relação à metodologia a ser desenvolvida, incluindo especificações e procedimentos relativos a equipamentos, medição, algoritmos de tratamento de dados e códigos de computador correspondentes.

TEAM

Roberto Guardani (POLI-USP)
Project Coordinator

Claudio A O do Nascimento (POLI-USP)
Eduardo Landulfo (POLI-USP)