センサーは水素自動車のスパークリスクを排除します
化石燃料に代わるクリーンで再生可能な代替物としての水素は、持続可能なエネルギーの未来の一部であり、すでにここにあります。しかし、可燃性に関する懸念が長引くことで、電気自動車の電源としての水素の普及が制限されています。以前の進歩によりリスクは最小限に抑えられましたが、ジョージア大学の新しい研究により、現在はそのリスクがバックミラーに置かれています。
水素自動車は、バッテリー電源を使用する今日の電気自動車よりもはるかに迅速に燃料を補給し、燃料を補給せずに遠くまで行くことができます。しかし、水素発電の最後のハードルの1つは、水素漏れを検出するための安全な方法を確保することです。
新しい研究では、以前のモデルよりも感度が高く、高速である、安価で火花のない光学ベースの水素センサーが文書化されています。
「現在、ほとんどの市販の水素センサーは、水素ガスとの相互作用時に活物質の電子信号の変化を検出します。これは、電気スパークによって水素ガスの発火を引き起こす可能性があります」と准教授のThoNguyenは述べています。 「当社のスパークフリー光学ベースの水素センサーは、電子機器なしで水素の存在を検出し、プロセスをはるかに安全にします。」
水素発電には、電気自動車に電力を供給するだけでなく、さらに多くの用途があるため、可燃性を軽減する技術が重要です。水素漏れの検出と濃度制御のための堅牢なセンサーは、石油の処理と生産、肥料、冶金アプリケーション、電子機器、環境科学、および健康と安全関連分野。
水素センサーに関連する3つの重要な問題は、応答時間、感度、およびコストです。 H2光学センサーの現在の主流の技術では、スペクトルを記録し、スペクトルシフトの比較を分析するために高価なモノクロメーターが必要です。
「当社の強度ベースの光学ナノセンサーを使用すると、検出チップに数ドルの費用をかけて、約100ppmから2ppmの水素の検出に移行します」とTho氏は述べています。 「0.8秒の応答時間は、現在文献で報告されている利用可能な最高の光学デバイスよりも20％高速です。」
新しい光学デバイスは、パラジウムコバルト合金層で覆われたナノスフェアテンプレートのナノファブリケーションに依存しています。存在する水素はすぐに吸収され、LEDによって検出されます。シリコン検出器は、透過した光の強度を記録します。
すべての金属は水素を吸収する傾向がありますが、合金内で適切なバランスのとれた適切な元素を見つけ、水素吸収後の光透過率の微妙な変化を増幅するようにナノ構造を設計することで、これらのセンサーの速度と感度の新しいベンチマークを設定できました。
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