Los sensores eliminan las chispas en los vehículos de hidrógeno

El hidrógeno como alternativa limpia y renovable a los combustibles fósiles es parte de un futuro de energía sostenible; sin embargo, las preocupaciones persistentes sobre la inflamabilidad han limitado el uso generalizado del hidrógeno como fuente de energía para los vehículos eléctricos. Los vehículos de hidrógeno pueden repostar mucho más rápido y llegar más lejos sin repostar que los vehículos eléctricos actuales, que utilizan la energía de la batería. Pero uno de los obstáculos finales para la energía de hidrógeno es asegurar un método seguro para detectar hidrógeno.

Los investigadores han desarrollado un sensor de hidrógeno de base óptica, económico y sin chispas que es más sensible y más rápido que los modelos anteriores. La mayoría de los sensores de hidrógeno comerciales detectan el cambio de una señal electrónica en los materiales activos al interactuar con el gas de hidrógeno, lo que potencialmente puede inducir la ignición del gas de hidrógeno por chispas eléctricas. El nuevo sensor detecta la presencia de hidrógeno sin electrónica.

La energía de hidrógeno tiene muchas más aplicaciones que la alimentación de vehículos eléctricos y las tecnologías de mitigación de la inflamabilidad son fundamentales. Los sensores robustos para la detección de fugas de hidrógeno y el control de la concentración son importantes en todas las etapas de la economía basada en el hidrógeno, incluida la producción, distribución, almacenamiento y utilización en el procesamiento y la producción de petróleo, fertilizantes, aplicaciones metalúrgicas, electrónica, ciencias ambientales y salud y seguridad.

Los tres problemas clave asociados con los sensores de hidrógeno son el tiempo de respuesta, la sensibilidad y el costo. Tecnología convencional actual para H₂ Los sensores ópticos requieren un monocromador costoso para registrar un espectro, seguido de un análisis de comparación de desplazamiento espectral.

Los nuevos nanosensores van desde la detección de hidrógeno en alrededor de 100 partes por millón a 2 partes por millón, a un costo de unos pocos dólares por un chip de detección. El nuevo dispositivo óptico se basa en la nanofabricación de una plantilla de nanoesfera cubierta con una capa de aleación de cobalto y paladio. Cualquier hidrógeno presente se absorbe rápidamente y luego se detecta mediante un LED. Un detector de silicio registra la intensidad de la luz transmitida.