Lo studio pubblicato sulla rivista Remote Sensing presenta una nuova configurazione dell’algoritmo denominato RST (Robust Satellite Techniques)-FLARE, che, attraverso il processamento e l’analisi di serie pluriannuali di immagini satellitari acquisite di notte nella regione spettrale dell’infrarosso termico, consente di identificare l’eventuale presenza di anomalie termiche connesse ad attività industriali.
Nello specifico, questo lavoro analizza le anomalie termiche legate al fenomeno del gas flaring, il processo di combustione in torcia del gas associato al petrolio estratto e pre-trattato. Si tratta di una pratica diffusa nel settore dell’industria oil&gas, con riconosciute conseguenze negative in termini di ricadute socio-ambientali. Tale pratica è presente anche in Basilicata dove è operativo dal 2001 il Centro Olio Val d’Agri (COVA), impianto dedicato al primo trattamento del petrolio estratto, che suscita perplessità e preoccupazioni nelle popolazioni locali.
L’algoritmo RST-FLARE è stato sviluppato con lo scopo di valutare le potenzialità dei sistemi satellitari di osservazione della terra nel quantificare l’attività termica del COVA e stimare le relative emissioni di gas in atmosfera, fornendo informazioni utili e indipendenti. L’approccio differenziale implementato permette di valutare l’eventuale occorrenza di variazioni statisticamente significative del segnale termico misurato, rappresentative di incrementi di produzione e/o malfunzionamenti dell’impianto. In questo studio le capacità dell’algoritmo sono state testate analizzando immagini satellitari acquisite dal sensore di più recente generazione VIIRS (Figura 1), aventi migliori caratteristiche in termini di risoluzione spettrale e spaziale del suo predecessore (i.e., MODIS, utilizzato nella prima versione dell’algoritmo).
Figura 1. Immagine acquisita da VIIRS nell’infrarosso a onde corte sull’area della regione Basilicata il 18/07/2017 alle 00.55 GMT, con un dettaglio dei pixel contenenti il COVA, evidenziati in fucsia e caratterizzati da valori di radianza più elevati rispetto all’area circostante.
Rispetto al lavoro precedente, l’utilizzo dei dati VIIRS ha permesso di indagare non solo il segnale nell’infrarosso medio ma anche quello nell’infrarosso a onde corte, consentendo di meglio caratterizzare il fenomeno, andandone ad individuare e quantificare le eventuali variazioni anomale.
Il potere termico emesso dal COVA è stato infine valutato definendo una nuova metrica satellitare (il Radiant Excess - RE), calcolata su base annuale per le due categorie di anomalie termiche identificate. In Figura 2a è mostrato l’intero diagramma di flusso di RST-FLARE, mentre i risultati dello studio relativi agli anni 2015-2019 in termini di anomalie individuate e relativo potere emissivo (RE) sono riportati in Figura 2b.
Questo studio rappresenta un primo tentativo di investigare e caratterizzare un impianto con caratteristiche peculiari, quali il COVA, con dati satellitari di recente generazione e pone le basi per future ricerche rivolte alla caratterizzazione e quantificazione delle emissioni in atmosfera. Esso, pertanto, assume una ulteriore rilevanza applicativa per le autorità locali e/o regionali perché può rappresentare uno strumento di monitoraggio indipendente e pressoché continuo, in grado di fornire informazioni affidabili, continue e costantemente aggiornate circa l’evoluzione nel tempo di questi fenomeni.
Figura 2. Diagramma di flusso dell’algoritmo RST-FLARE sviluppato nel presente studio
Figura 3. Risultati in termini di numero anomalie termiche annuali e valori del potere emissivo del COVA negli anni 2015-2019.
Per informazioni
Mariapia Faruolo, CNR-IMAA, Questo indirizzo email è protetto dagli spambots. È necessario abilitare JavaScript per vederlo.
Approfondimenti
Faruolo, M.; Lacava, T.; Pergola, N.; Tramutoli, V. The VIIRS-Based RST-FLARE Configuration: The Val d’Agri Oil Center Gas Flaring Investigation in Between 2015–2019, Remote Sensing 2020, 12, 819.
