Nouveaux capteurs sans étincelle pour sécuriser les véhicules à hydrogène

L'hydrogène comme alternative propre et renouvelable aux combustibles fossiles fait partie d'un avenir énergétique durable ; cependant, les préoccupations persistantes sur l'inflammabilité ont limité l'utilisation généralisée de l'hydrogène comme source d'énergie pour les véhicules électriques. Les véhicules à hydrogène peuvent se ravitailler beaucoup plus rapidement et aller plus loin sans ravitaillement que les véhicules électriques actuels, qui utilisent l'énergie des batteries. Mais l'un des derniers obstacles à l'hydrogène est de sécuriser une méthode sûre pour détecter l'hydrogène.

Capteur optique sans électronique, plus sensible et rapide

Des chercheurs ont développé un capteur d'hydrogène optique, peu coûteux, 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 des matériaux actifs au contact de l'hydrogène gazeux, ce qui peut potentiellement induire l'inflammation de l'hydrogène par étincelage électrique. Le nouveau capteur détecte la présence d'hydrogène sans électronique.

Applications au-delà des véhicules : toute l'économie de l'hydrogène

L'énergie hydrogène a bien plus d'applications que l'alimentation des véhicules électriques et les technologies d'atténuation de l'inflammabilité sont critiques. Des capteurs robustes pour la détection de fuites d'hydrogène et le contrôle de concentration sont importants à tous les stades de l'économie basée sur l'hydrogène : production, distribution, stockage et utilisation dans le traitement et la production pétrolière, engrais, applications métallurgiques, électronique, sciences environnementales, et santé et sécurité.

Trois problèmes clés : temps de réponse, sensibilité, coût

Les trois problèmes clés associés aux capteurs d'hydrogène sont le temps de réponse, la sensibilité et le coût. La technologie dominante actuelle pour les capteurs optiques H₂ nécessite un monochromateur coûteux pour enregistrer un spectre, suivi de l'analyse d'un décalage spectral comparatif.

Nanosenseurs : 2 ppm, quelques dollars

Les nouveaux nanosenseurs passent 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 modèle de nanosphères recouvert d'une couche d'alliage palladium-cobalt. Tout hydrogène présent est rapidement absorbé, puis détecté par une LED. Un détecteur silicium enregistre l'intensité de la lumière transmise.