Google จับมือกองทุนป้องกันสิ่งแวดล้อม ปล่อยยานดาวเทียม 'MethanSAT' สแกนแหล่งรอยรั่วก๊าซมีเทน วายร้ายปล่อยก๊าซเรือนกระจก วางแผนดึงช้อมูล.. จัดทำEarth Engine แผนที่ที่กูเกิลชี้เป้าจุดรั่วไหลจากแห่งน้ำมัน ท้องถนน ... ทั่วโลก

หากนึกภาพไม่ออกทำไมการตรวจจับก๊าซมีเทนจึงสำคัญต่อการลดภาวะโลกร้อน ถือเป็นก๊าซเรือนกระจก ต้นเหตุหลักของการเพิ่มอุณหภูมิโลก ความรุนแรงของการปล่อยรังสีความร้อนนั้นรุนแรงกว่าก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ถึง 80 เท่า

และยังเป็นตัวตั้งต้นของสารก่อมลพิษทางอากาศที่เป็นอันตราย อยู่ในโอโซนชั้นโทรโพสต์เฟียร์ การสูดก๊าซมีเทนเข้าไปปริมาณมากส่งผลต่อระบบทางเดินหายใจ ข้อมูลทางการแพทย์บ่งชี้ว่า กลุ่มผู้ป่วยโรคระบบทางเดินหายใจและเสียชีวิตก่อนวัยอันควรถึง 1 ล้านคนทั่วโลก ครึ่งหนึ่งมีสาเหตุมาจาก มีเทน

พิษภัยจากมีเทน ประทุขึ้นมาส่งผลกระทบต่อชั้นบรรยากาศของโลกสูงขึ้น ในช่วง 20 ปีที่ผ่านมา พบปริมาณก๊าซมีเทนในชั้นบรรยากาศมากถึง 80 เท่าของก๊าซคาร์บอนไดออกไซต์ แหล่งที่จุดกำเนิดมีเทน มาจากภาคการเกษตร ปศุสัตว์ รวมถึงพฤติกรรมมนุษย์ ทำให้เกิดก๊าซมีเมนท์สัดส่วนถึง 30% เช่น การเผานาไร่ ปศุสัตว์ รวมถึงอุตสาหกรรมพลังงานฟอสซิล แหล่งผลิตน้ำมันและก๊าซธรรมชาติ

นี่จึงเป็นสิ่งสำคัญที่ 150ประเทศ และ 50 บริษัทน้ำมัน และก๊าซที่ใหญ่ที่สุดในโลก ลงมติช่วยกันลดการปล่อยก๊าซมีเทนลง 30% ปี 2030

สิ่งที่จะยับยั้งการระเหย เพื่อช่วยควบคุมภาวะโลกร้อนได้ คือการตรวจจับ ต้นตอ จุดกำเนิดก๊าซมีเทน ทั่วโลก เพื่อเข้าไประงับกิจกรรมที่กำลังจะไปเพิ่มแรงประทุของก๊าซมีเทน ทำให้ลดมลพิษ ช่วยทำให้อากาศสะอาด อาทิ ลดความเสี่ยงของไฟป่า ความแห้งแล้ง 

ยาเอล แม็กไกวร์ (Yael Maguire) รองประธานบริหารและผู้จัดการทั่วไป ภูมิศาสตร์ นักพัฒนา และความยั่งยืน ของ Google ได้เล่าถึง ปฏิบัติการกู้โลกจากกูเกิลผ่านบล็อกของกูเกิล ถึงทางเลือกหนึ่งของการทำเทคโนโลยี มาช่วยกอบกู้โลก

คิดขึ้นมาจาก “กูเกิล” ร่วมมือกับกองทุนป้องกันสิ่งแวดล้อม ( Environmental Defense Fund - EDF) เจ้าของดาวเทียม MethaneSAT ผนึกกำลังดาวเทียม โดยใช้ระบบบ ปัญญาประดิษฐ์ (AI -Artificial Intelligence) มีระบบอัลกอริธึม สแกน วิเคราะห์ ตรวจจับ ค้นหาแหล่งที่มาของก๊าซมีเทนสาเหตุที่ทำให้โลกร้อน

จุดเริ่มต้นของโครงการเกิดขึ้นจากการที่ทางด้านกองทุนป้องกันสิ่งแวดล้อม (EDF) ค้นพบการปล่อยก๊าซเรือนกระจกสูงในสหรัฐอเมริกา ที่มาจากแหล่งผลิตน้ำมัน และก๊าซธรรมชาติ เพิ่มขึ้นถึง 60% และส่งผลไปถึงการค้นไปหลักฐานใหม่ ว่าแหล่งปล่อยมีเทน จากการดำเนินงานด้านน้ำมันและก๊าซธรรมชาติทั่วโลกมีสัดส่วน 30% ถือว่าสูงกว่าที่รายงานต่อองค์การสหประชาชาติ (UN-United Nations) ที่ให้สัญญาปารีส

ปัญหาที่มีเทน พิษร้ายกระจายอยู่ทั่วโลก ทำให้เกิดการiวมพลปฏฺิบัติการล้างพิษมีเทนให้กับโลกจาก 3 พันธมิตร ที่มีจุดแข็งแตกต่างกัน ประกอบด้วย EDF, Google และ SpaceX นำสรรพกำลัง และเทคโนโลยีดิจิทัล ปัญญาประดิษฐ์ (AI) ภาพถ่ายดาวเทียม และการทำแผนที่ข้อมูล ค้นหาจุดปล่อยก๊าซมีเทน จากเครื่องจักรผลิตน้ำมันและก๊าซที่มีแนวโน้มที่จะรั่วไหล พร้อมติดตามการปล่อยก๊าซมีเทนจนถึงแหล่งที่มา

โดยมีการค้นหารายละเอียดการรั่วไหลมีเทน แบบพุ่งเป้าให้แม่นยำ เพื่อให้ค้นพบแหล่งข้อมูลที่ชัดเจน เป็นหลักฐานในการชี้นำให้บริษัทและรัฐบาลต่างๆ จะสามารถดำเนินการออกแบบแผนงาน และนโยบายปฏิบ้ติการ ให้สอดคล้องกับคำมั่นสัญญในข้อตกลงปารีสได้

ภารกิจส่ง ดาวเทียม MethanSAT
เหนืออวกาศ บินรอบโลก ตรวจจับก๊าซมีเทน

‘MethanSAT’ เปิดตัวเดือนมีนาคม 67 มีภารกิจหลักคือ เพื่อค้นหาการปล่อยก๊าซมีเทนทั่วโลก ระบุแหล่งที่มาสำคัญของก๊าซเรือนกระจกที่มองไม่เห็น นำมาทำแผนที่ วัด และติดตามมีเทนได้อย่างแม่นยำ วิ่งโคจรรอบโลก 15 ครั้งต่อวันที่ระดับความสูงมากกว่า 350 ไมล์ เพื่อวัดระดับมีเทนรอบโลก โดยเฉพาะภูมิภาคที่ผลิตน้ำมันและก๊าซชั้นนำของโลกมาวิเคราะห์หาโอกาสการเกิดมีเทน

MethaneSAT ถือเป็นดาวเทียมที่มีความละเอียด รับมือกับข้อมูลที่มีความซับซ้อนสูง ด้วยการออกแบบให้มีทักษะพิเศษสะกดรอย ตรวจสอบทั้งแหล่งก๊าซมีเทนขนาดใหญ่ และขนาดเล็กที่กระจายไปทั่วบริเวณกว้าง สามารถคำนวณปริมาณก๊าซที่ถูกปล่อยออกมาในสถานที่อย่างเจาะจงได้และยังสามารถเฝ้าเกาะติดการปล่อยก๊าซเหล่านั้นในช่วงเวลาหนึ่งได้

กลไกการทำงานที่แม่นยำนี้ EDF พัฒนาระบบอัลกอริทึม ใส่ข้อมูลให้กับเจ้า AI ของ google ให้มีกระบวนการคิด วิเคราะห์ แก้ปัญหาที่สามารถอธิบายขั้นตอนได้ชัดเจน ซึ่งเป็นการทำงานร่วมมือกันของแหล่งวิชาการจากหลากหลายแขนง โดยมี Google Cloud, นักวิทยาศาสตร์จากคณะวิศวกรรมศาสตร์และวิทยาศาสตร์ประยุกต์แห่งมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด, ศูนย์ฟิสิกส์ดาราศาสตร์ของมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด, และนักวิทยาศาสตร์จากหอดูดาวฟิสิกส์ดาราศาสตร์สมิธโซเนียน

ข้อมูลทางอากาศของ EDF ซึ่งมีอยู่ใน Earth Engine จะแสดงแหล่งที่มาของจุดที่เปล่งแสงสูงเป็นจุดสีเหลือง และแหล่งที่มาของพื้นที่กระจายเป็นแผนที่ความร้อนสีม่วงและสีเหลือง MethaneSAT จะรวบรวมข้อมูลนี้ด้วยเทคโนโลยีเดียวกันในระดับโลกและมีความถี่มากขึ้น

จึงเป็นที่มาของการออกแบบ “อัลกอริธึมการตรวจจับมีเทน” ผ่านการประมวลผลแบบคลาวด์และการประยุกต์ใช้ AI กับภาพถ่ายดาวเทียม เพื่อระบุภาพโครงสร้างพื้นฐานของน้ำมันและก๊าซทั่วโลก

ถือเป็นการผนึกกำลังโดยนำแผนที่กูเกิล ผนวกกับความสามารถค้นหามีเทน ของดาวเทียม ‘MethaneSAT’ ผลที่ออกมาจึงเป็นสามารถระบุแหล่งที่มีแนวโน้มมีเทนรั่วไหลจากทั่วทุกมุมโลก แผนที่ของ Google ช่วยให้ EDF วัดปริมาณและติดตามการปล่อยก๊าซมีเทนไปยังแหล่งที่มาได้อย่างแม่นยำ รวดเร็วและมีประสิทธิภาพมากขึ้น

กลไกการค้นพบถือเป็นการตรวจจับสัญญาณกระบวนการแแปลงพลังงานจากฟอสซิล โดยที่เริ่มจับก๊าซมีเทนได้ ช่วยเตือนก่อนที่มีเทนจะประทุก่อนเกิดมลพิษ จนไม่สามารถยับยัั้ง ถือเป็นวิธีที่ง่าย รวดเร็ว ต้นทุนต่ำ ที่ป้องกันความเสียหายมหาศาล เมื่อเกิดมลพิษขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศ เป็นการทำงานที่มีความโปร่งใส ตรงไปตรงมา ซึ่งเทคโนโลยีนี้ถูกคิดค้นมาได้กว่าปีแล้ว แต่ถูกละเลยจากผู้นำ

ภาพถ่ายดาวเทียมด้านบนแสดงแผนที่จุด ซึ่งได้รับการระบุอย่างถูกต้องว่าเป็นแผ่นบ่อน้ำมัน เราใช้ภาพถ่ายดาวเทียมและภาพถ่ายทางอากาศเพื่อตรวจจับส่วนประกอบโครงสร้างพื้นฐาน แผ่นบ่อจะแสดงเป็นสีเหลือง แม่แรงปั้มน้ำมันจะแสดงเป็นสีแดง และถังเก็บจะแสดงเป็นสีน้ำเงิน

ตัวอย่างที่เห็นชัดเจน คือ Petroleos Mexicanos, รัฐวิสาหกิจพลังงาน ที่ชื่อว่า Pemex, เกิดข้อโต้แย้งถึงหลักฐานวิทยาศาสตร์ กับผลวิจัยการรั่วไหลในเอกสาร นักวิทยาศาสตร์ เกิดความเข้าใจผิดในการแยกแยะระหว่างไนโตรเจน และ ไอน้ำเป็นก๊าซมีเทน ที่พบจากข้อมูลดาวเทียม

จากแหล่งผลิตน้ำมัน สู่แพลตฟอร์ม google engine

การทำแผนที่การรั่วไหลของมีเทน

หลังดาวเทียมตรวจจับการปล่อยก๊าซมีเทนได้ จะรวบรวมข้อมูลการตรวจจับมีเทนรั่วไหล จะนำไปสู่วิวัฒนาการทำแผนที่ตรวจจับโครงสร้างน้ำมันและก๊าซธรรมชาติ เป็นพื้นฐานการเข้าใจ องค์ประกอบของมีเทน ที่จะนำไปสู่การติดตามแหล่งมลพิษการปล่อยก๊าซเรือนกระจกทั่วทุกมุมโลก

ในรูปแบบแผนที่เส้นทางถนน มีป้ายสัญลักษณ์ระบุชัดเจนบนแผนที่ของกูเกิล (Google Engine) เป็นพื้นฐานข้อมูลสำคัญต่อการ ผสมผสานกับหลักการวิเคราะห์ของ AI จะช่วยทำให้จำลองภาพแหล่งพลังงานทั่วโลก ต้นกำเนิดก๊าซมีเทนก่อนที่จะมีแนวโน้มปะทุในพื้นที่ต่างๆ

“เรายังใช้ AI ในการชี้พิกัดโครงสร้างพื้นฐานของน้ำมันและก๊าซ เช่น ถังเก็บน้ำมัน จากนั้น Google จะรวมเข้ากับข้อมูลโครงสร้างพื้นฐานด้านน้ำมันและก๊าซของ EDF เพื่อค้นหาแหล่งที่มาของการปล่อยก๊าซเรือนกระจก เมื่อ Google มีแผนที่โครงสร้างพื้นฐานที่สมบูรณ์แล้ว ก็สามารถซ้อนทับข้อมูล MethaneSAT ที่ชี้จุดว่ามีเทนมาจากไหน

เมื่อแผนที่กูเกิล กับข้อมูลมารวมกัน เราจะเห็นว่าการปล่อยก๊าซเรือนกระจก โดยดูจากโครงสร้างพื้นฐานแหล่งกำเนิดฟอสซิล ค้นหาปัจจัยที่ทำให้เกิดการรั่วไหลของมีเทนมากที่สุด ข้อมูลนี้มีประโยขน์มากในการคาดการณ์และลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกในแต่ละแห่งทั่วโลก”

บริษัทต่างๆ สามารถใช้ข้อมูลนี้เพื่อดำเนินการได้อย่างไร

ข้อมูลที่เชิงลึกที่เก็บสะสมจากดาวเทียม MethaneSAT จะถูกนำไปเผยแพร่บนเว็บไซต์ของ MethaneSAT และแพลตฟอร์ม Google Earth Engine ซึ่งมีผู้ใช้งานมากกว่า 100,000 รายต่อเดือน ช่วยให้สามารถตรวจจับกิจกรรมต่างๆ บนโลก ส่งผลต่อการปล่อยก๊าซเรือนกระจก ที่ส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม ในอนาคต

"การหาวิธีจัดการกับการปล่อยก๊าซมีเทน ถือเป็นความท้าทายต่อการแก้ไขปัญหาวิกฤติสภาพอากาศ ที่เราเผชิญอยู่ในปัจจุบัน การแบ่งปันข้อมูลที่สามารถนำไปปฏิบัติได้ จึงเป็นความจำเป็นเร่งด่วน ที่มีโอกาสช่วยลดผลกระทบโดยการเข้าไปร่วมมือกับพันธมิตร”

ด้าน สตีฟ ฮัมบูร์ก หัวหน้านักวิทยาศาสตร์ของ EDF กล่าวทิ้งท้ายว่า ความสามารถระบุข้อมูลอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซธรรมชาติ มีโอกาสปล่อยก๊าซเรือนกระจกปริมาณเท่าไหร่ ถือเป็นการเตือนภัย รู้ข้อมูลก่อนเกิดการเปลี่ยนแปลง ส่งผลกระทบต่อชั้นบรรยากาศ การรวบรวมแบ่งปันข้อมูลร่วมมือมือกันกับพันธมิตร ถือเป็นสิ่งสำคัญในการพลิกเกม ลดผลกระทบต่อโลก

ที่มา: https://www.wastemanweekly.com/the-next-frontier-for-ai/
https://blog.google/outreach-initiatives/sustainability/how-satellites-algorithms-and-ai-can-help-map-and-trace-methane-sources/