Датчик «учуял» примеси в водороде, который обеспечивает экологически чистый транспорт

Крошечный датчик с исключительным «обонянием» помогает транспортному сектору внедрять чистую энергию.

Израильский стартап NanoScent печатает крошечные губки, известные как наночастицы, на чипах размером в сантиметр, которые определяют чистоту вновь производимого газообразного водорода, прежде чем он будет использоваться в транспортных средствах дальнего следования.

Наночастицы расширяются, когда вступают в контакт с органическими соединениями, и делают это по-разному в зависимости от молекул, присутствующих в газе. Это позволяет компании обнаруживать примеси в водородном топливе всего за три минуты по сравнению с отраслевым стандартом в два дня.

Водород является чистой альтернативой бензину, поскольку это энергоемкое топливо, единственными побочными продуктами которого являются вода и тепло при работе автомобиля. Он имеет преимущество перед электромобилями, поскольку может обеспечить длительную чистую энергию для транспортных средств, осуществляющих дальние перевозки, таких как грузовики, поезда и корабли.

Однако водород должен иметь чистоту 99,9999 процента, прежде чем его можно будет использовать в топливных элементах — батареях, которые преобразуют водород в электричество. В противном случае батарея не будет такой эффективной… или хуже.

«Если водород плохого качества, он может разрушить топливный элемент и двигатель, в зависимости от того, какие загрязнители есть», — говорит NoCamels Орен Гавриэли, генеральный директор и соучредитель NanoScent.

Он объясняет, что баллоны с водородом производятся массово несколькими способами. Двумя наиболее распространенными методами являются использование тепла и химических реакций для выделения газа из ископаемого топлива и использование электрического тока для разделения воды на водород и кислород.

Но во всех методах, объясняет Гавриэли, водород содержит такие примеси, как кислород, влажность и азот, даже после того, как он проходит стандартные процессы очистки.

Раствор NanoScent поступает после стадии очистки. Образец водорода перекачивается из канистры во взрывозащищенный контейнер, содержащий датчики NanoScent.

Все эти датчики оснащены интеллектуальными алгоритмами, которые могут анализировать соединения, присутствующие в газе, измерять процент примесей и получать результаты всего за три минуты.

После того, как датчики определят качество водорода, топливо можно либо отправить на повторную очистку, либо продать поставщику, который ищет продукт более низкого качества.

Это гораздо более эффективно, чем стандартный отраслевой тест газовой хроматографии, который длится несколько дней и требует, чтобы образец был отправлен в лабораторию, где ученые затем используют машины для разделения и обнаружения его компонентов перед отправкой образца обратно.

Подобное решение является ключевым, поскольку мир продолжает переход к экологически чистой энергии, требующей более быстрых поставок высококачественного водорода.

Рынок оценивается в 160 миллиардов долларов и продолжает расти. Буквально в прошлом месяце Израиль открыл свою первую станцию ​​заправки водородом на севере страны, а в ближайшие пару лет планирует открыть еще больше в центре и на юге.

В Европе новые правила требуют, чтобы к 2030 году в каждом крупном городе с портами, аэропортами и железнодорожными терминалами была одна водородная заправочная станция каждые 200 км (известная как «городской узел»).

А в США Закон о снижении инфляции 2022 года снижает стоимость топлива, предоставляя заводам по производству чистого водорода налоговую льготу в размере 3 долларов за кг водорода в течение первых 10 лет работы.

NanoScent, штаб-квартира которой находится в региональном совете Мисгав на севере Израиля, в настоящее время тестирует свою технологию с несколькими европейскими производителями водорода и планирует в ближайшем будущем расширить свою деятельность на Соединенные Штаты. Но его сенсорная технология может сделать гораздо больше, чем просто определить чистоту водорода.

Эту технологию также можно использовать для мониторинга процесса созревания и гниения свежих продуктов в режиме реального времени. Датчики измеряют температуру, влажность и уровень летучих газов в качестве индикаторов созревания фруктов и овощей, помогая дистрибьюторам предотвратить преждевременное созревание.

«Есть еще много вещей, которые эта технология может обнаружить, но сейчас мы сосредоточены на этом рынке», — говорит Гавриели.