Les capteurs éliminent les étincelles dans les véhicules à hydrogène

L'hydrogène en tant qu'alternative propre et renouvelable aux combustibles fossiles fait partie d'un avenir énergétique durable ; cependant, les préoccupations persistantes concernant l'inflammabilité ont limité l'utilisation généralisée de l'hydrogène comme source d'énergie pour les véhicules électriques. Les véhicules à hydrogène peuvent faire le plein beaucoup plus rapidement et aller plus loin sans faire le plein que les véhicules électriques d'aujourd'hui, qui utilisent l'énergie de la batterie. Mais l'un des derniers obstacles à la production d'hydrogène consiste à trouver une méthode sûre de détection de l'hydrogène.

Les chercheurs ont mis au point un capteur d'hydrogène optique peu coûteux et sans étincelle, plus sensible et plus rapide que les modèles précédents. La plupart des capteurs d'hydrogène commerciaux détectent le changement d'un signal électronique dans les matériaux actifs lors de l'interaction avec l'hydrogène gazeux, ce qui peut potentiellement induire l'allumage de l'hydrogène gazeux par des étincelles électriques. Le nouveau capteur détecte la présence d'hydrogène sans électronique.

L'énergie hydrogène a bien plus d'applications que l'alimentation des véhicules électriques et les technologies d'atténuation de l'inflammabilité sont essentielles. Des capteurs robustes pour la détection des fuites d'hydrogène et le contrôle de la concentration sont importants à toutes les étapes de l'économie basée sur l'hydrogène, y compris la production, la distribution, le stockage et l'utilisation dans le traitement et la production du pétrole, les engrais, les applications métallurgiques, l'électronique, les sciences de l'environnement et la santé et la sécurité.

Les trois principaux problèmes associés aux capteurs d'hydrogène sont le temps de réponse, la sensibilité et le coût. Technologie courante actuelle pour H₂ les capteurs optiques nécessitent un monochromateur coûteux pour enregistrer un spectre, suivi de l'analyse d'une comparaison de décalage spectral.

Les nouveaux nanocapteurs vont de la détection d'hydrogène à environ 100 parties par million à 2 parties par million, pour un coût de quelques dollars pour une puce de détection. Le nouveau dispositif optique repose sur la nanofabrication d'un gabarit de nanosphère recouvert d'une couche d'alliage palladium-cobalt. Tout hydrogène présent est rapidement absorbé, puis détecté par une LED. Un détecteur au silicium enregistre l'intensité de la lumière transmise.