Nieuwe Sensoren Beveiligen Waterstofvoertuigen door Vonkontsteking te Elimineren

Waterstof als schone, hernieuwbare alternatief voor fossiele brandstoffen is onderdeel van een duurzame energie-toekomst; echter, aanhoudende zorgen over ontvlambaarheid hebben wijdverspreid gebruik van waterstof als energiebron voor elektrische voertuigen beperkt. Waterstofvoertuigen kunnen veel sneller bijtanken en verder rijden zonder bijtanken dan de huidige elektrische voertuigen, die accu-energie gebruiken. Maar een van de laatste hurdels voor waterstofenergie is het beveiligen van een veilige methode voor het detecteren van waterstof.

Optische Sensor Zonder Elektronica

Onderzoekers hebben een goedkope, vonkvrije, optische waterstofsensor ontwikkeld die gevoeliger – en sneller – is dan eerdere modellen. Meeste commerciële waterstofsensoren detecteren de verandering van een elektronisch signaal in actieve materialen bij interactie met waterstofgas, wat potentiëel waterstofgasontsteking kan induceren door elektrische vonkontsteking. De nieuwe sensor detecteert de aanwezigheid van waterstof zonder elektronica.

Brede Toepassingen van Waterstofenergie

Waterstofenergie heeft veel meer toepassingen dan alleen elektrische voertuigen aandrijven en brandbaarheidsbeperkingstechnologieën zijn cruciaal. Ro-buste sensoren voor waterstoflekdetectie en concentratiecontrole zijn belangrijk in alle fasen van de waterstof-gebaseerde economie inclusief productie, distributie, opslag en benutting in petroleumverwerking en -productie, meststoffen, metallurgische toepassingen, elektronica, milieukunde, en gezondheid en veiligheid.

Drie Sleutelproblemen Opgelost

De drie sleutelproblemen geassocieerd met waterstofsensoren zijn responstijd, gevoeligheid en kosten. Huidige mainstream technologie voor H₂ optische sensoren vereist een dure monochromator om een spectrum op te nemen, gevolgd door het analyseren van een spectrale verschuivingvergelijking.

De nieuwe nanosensoren gaan van detectie van waterstof bij ongeveer 100 delen-per-miljoen naar 2 delen-per-miljoen, tegen een kosten van een paar dollar voor een sensorchip. Het nieuwe optische apparaat baseert zich op de nanofabricatie van een nanospheretemplate bedekt met een palladium-kobaltlegeringlaag. Eventueel aanwezige waterstof wordt snel geabsorbeerd, en vervolgens gedetecteerd door een LED. Een siliciumdetector registreert de intensiteit van het doorgelaten licht.