Optische sensor detecteer waterstoflekken direct
Onderzoekers van de TU/e, VU en Chalmers Universiteit ontwikkelden een uiterst gevoelige optische sensor die de risico’s van het werken met waterstof flink verlaagt. Waterstof is explosief bij vermenging met lucht, dus is het terstond opmerken van eventuele waterstoflekken vitaal. De nieuwe sensor maakt dit mogelijk.
Methodiek
De sensor is gebaseerd op plasmonen. Deze ontstaan wanneer metalen nanodeeltjes licht opvangen en de deeltjes een aparte kleur geven. Bij nanodeeltjes van palladium of een palladiumlegering verandert hun kleur als de hoeveelheid waterstof in de omgeving varieert, en kan de sensor een alarm activeren als de niveaus kritiek worden.
De onderzoekers gebruiken een algoritme van kunstmatige intelligentie om de hoogst mogelijke gevoeligheid voor de blootstelling aan waterstof te bereiken. Het plaatsen van de deeltjes in een heel precies gedefinieerd regelmatig patroon bleek de oplossing.
Veiligheid voorop
Waterstof is belangrijk voor het koolstofarm maken van de zware transportsector. Wereldwijd worden treinen, vrachtwagens en vliegtuigen op waterstof ontwikkeld en ingezet. Ook de zware industrie beschouwt waterstof als zeer belangrijk, bijvoorbeeld voor de productie van fossielvrij staal.
De risico’s van opslag of gebruik van waterstof zijn bekend. Er is slechts vier procent waterstof in lucht nodig voor de vorming van een explosief mengsel dat bij de minste vonk kan ontbranden.
Daarom is het belangrijk dat er ultragevoelige sensoren aanwezig zijn om lekken en alarmen op kritieke niveaus te bewaken. Veiligheid is dus van het allergrootste belang bij alle gebruik en opslag van waterstof. De vroegtijdige opsporing van lekken verhelpt deze vlot, zodat het met wat geluk niet nodig is om de installatie of het voertuig uit bedrijf te nemen.
Bron: Innovation Origins
