Специалисты Сколковского института науки и технологий научили «электронный нос» — прибор, распознающий химические вещества в воздухе, — определять размеры месторождений нефти по запаху.
«Электронный нос» предложили в качестве альтернативы тандемным хромато-масс-спектрометрам — приборам, с помощью которых последовательно проверяют содержание соединений в воздухе: они точные и чувствительные, но громоздкие — занимают несколько квадратных метров лаборатории, поэтому их сложно использовать в полевых условиях. «Электронный нос» размером с книгу. Подобно человеческому носу, он улавливает и анализирует сразу все соединения в воздухе. При этом его можно научить определять целевой запах.
Из трех месторождений в Казахстане исследователи отобрали девять образцов — более легкую и более тяжелую нефть. Легкая быстрее испаряется, потому ее соединения сложнее «поймать» в воздухе спустя время, а тяжелая испаряется плохо, поэтому непросто определить ее источник. Образцы нефти добавили к пробам почвы. Смесь полчаса выдержали под потоком воздуха в газоаналитической установке, а затем этот воздух изучали с помощью «электронного носа».
Чтобы научить прибор определять состав нефти, ученые использовали искусственный интеллект. Специалисты настроили обработку данных с восьми датчиков «электронного носа» так, чтобы он с высокой точностью определял источник нефти, независимо от ее летучести. Причем даже спустя 12 часов после того как нефть частично выветривалась из газоаналитической камеры, «нос» чуял ее наличие в образцах почвы.
По словам руководителя проекта, старшего преподавателя лаборатории наноматериалов институтского Центра фотоники и фотонных технологий Федора Федорова, ученые обсуждают с одной из нефтедобывающих компаний возможность внедрения их разработки. «Нос» пригодился бы нефтяникам для определения того, насколько продуктивен пласт, или для уточнения размера месторождений.