El proyecto UP-conversion of Single photons for ENvironmental Sensing (UPSENSE) es una colaboración entre QLM Technology, Covesion, la Universidad de Bristol y Fraunhofer UK Research. Con una financiación de 425.000 libras esterlinas de Innovate UK, parte de UK Research and Innovation, el consorcio µm busca mejorar significativamente la sensibilidad y la eficiencia de la detección de gases, con el fin de reducir las emisiones industriales y permitir una monitorización más eficaz.
Reducir la contribución de h µm an al calentamiento global y lograr cero emisiones netas son algunos de los mayores desafíos de nuestro tiempo. El proyecto UPSENSE contribuye a abordar este problema mediante el desarrollo de tecnología avanzada para la detección de metano y otros gases de efecto invernadero.
El metano es el componente principal del gas natural y se utiliza cada vez más como una alternativa más limpia a otros combustibles fósiles. Sin embargo, las fugas industriales de metano son una fuente importante de emisiones de gases de efecto invernadero, contribuyendo significativamente al calentamiento global. Tras la COP26, se ha intensificado la atención a la reducción de las emisiones de metano, junto con el endurecimiento de la legislación y las exigencias regulatorias.
Los sistemas de detección de gases existentes, si bien son eficaces, suelen depender de equipos voluminosos y procesos laboriosos. Se necesitan soluciones más sensibles, escalables y portátiles que permitan la monitorización continua del metano y otros gases.
UPSENSE aprovecha la tecnología cuántica µm para mejorar la detección de gases de efecto invernadero. El proyecto se basa en el trabajo de QLM Technology, que ha desarrollado una cámara LiDAR infrarroja capaz de visualizar, localizar y cuantificar fugas de gas. Si bien esta tecnología ha marcado un nuevo hito en la detección de gases, UPSENSE aspira a impulsar aún más la innovación.
El proyecto se centrará en el desarrollo de una tecnología avanzada de conversión ascendente de fotones. Esto implica la conversión de fotones en las regiones de longitud de onda del infrarrojo cercano y medio a longitudes de onda visibles para su detección mediante diodos de avalancha de fotón único de silicio (SPAD). Los SPAD de silicio ofrecen sensibilidad a fotón único y un menor coste en comparación con losctode arseniuro µm µm InGaAs), cuya sensibilidad y cobertura de longitud de onda son limitadas.
Este enfoque permitirá la detección de gases en líneas de absorción previamente inalcanzables, ampliando las capacidades a longitudes de onda superiores a 1,6 μm. El resultado será una mejora significativa en la sensibilidad de la detección de metano, compatible con aplicaciones que abarcan desde instalaciones fijas hasta sistemas portátiles y basados en drones. Esta tecnología también abrirá la posibilidad de detectar especies de gases más diversas con alta sensibilidad en una región de longitudes de onda donde las soluciones son limitadas.
El equipo de investigación de Covesion está desarrollando la tecnología de conversión ascendente µm cuántica que sustenta UPSENSE. Mediante el uso de cristales de MgO:PPLN, Covesion está creando un sistema de conversión de longitud de onda altamente eficiente, adaptado a las necesidades del proyecto, que permite la conversión precisa de fotones infrarrojos de longitud de onda larga a longitudes de onda visibles, garantizandoctola compatibilidad con los detectores SPAD de silicio.
UPSENSE tiene el potencial de contribuir significativamente a los objetivos de cero emisiones netas del gobierno del Reino Unido. Al mejorar la sensibilidad y la eficiencia de la detección de gases de efecto invernadero, el proyecto ayudará a las industrias a reducir las emisiones y a cumplir con las estrictas regulaciones. Esto, a su vez, creará nuevas oportunidades de mercado para fabricantes británicos como QLM Technology y Covesion. Además de sus beneficios ambientales, el proyecto impulsará las capacidades tecnológicas cuánticas de µm del Reino Unido. La Universidad de Bristol y Fraunhofer UK adquirirán valiosa experiencia y conocimientos que respaldarán futuras iniciativas de investigación y desarrollo.
UPSENSE es un proyecto de 18 meses que comienza en septiembre de 2022.
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