- لامپ
- چراغ و پنل سقفی
- پروژکتور و وال واشر
- ریسه
- چراغ حیاطی و پارکی
- انواع قاب
- آباژور و چراغ خواب
- استارتر و ایگنایتور
- پنکه سقفی
- ترانس برق و بالاست
- چراغ اضطراری و چراغ قوه
حسگرها میتوانند نشت هیدروژن را برای زیرساختهای ایمنتر شناسایی کنند
پژوهشگران Fraunhofer سیستمهای حسگر و تجهیزات اندازهگیری توسعه دادهاند که قادر به شناسایی نشتهای هیدروژن در خطوط لوله و مخازن هستند. این فناوری جدید شامل نظارت مستمر بر حمل و نقل هیدروژن و تأسیسات صنعتی در صنایع شیمیایی میشود. پژوهشگران از چندین فناوری حسگر استفاده کردهاند تا تجهیزات ایمنی پوششدهنده انواع سناریوهای احتمالی در اقتصاد آینده هیدروژن فراهم کنند.
هنگام ساخت زیرساختهای هیدروژن، ایمنی خطوط لوله، مخازن و اتصالات بسیار حیاتی است، زیرا گاز هیدروژن که بیرنگ و بیبو است، بسیار قابل اشتعال و انفجاری است. موسسه Fraunhofer برای فناوریهای اندازهگیری فیزیکی IPM در فریبورگ سیستمهای حسگر و اندازهگیری توسعه داده است که حتی کوچکترین مقدار هیدروژن را بهطور مطمئن شناسایی میکند. این امر شناسایی نشتها را سریع و آسان میکند.
این تحقیق بخشی از پروژه پرچمدار TransHyDE هیدروژن بود که توسط وزارت فدرال آموزش و تحقیقات آلمان (BMBF) و سازمان مدیریت پروژه Projektträger Jülich (PtJ) آغاز شده است. شرکای پژوهشی و صنعتی در این پروژه همکاری میکنند تا راهحلهایی برای حمل و نقل و ذخیرهسازی هیدروژن گازی توسعه دهند. دکتر کارولین پانک و تیم او در Fraunhofer IPM مسئول پروژه زیرساخت ایمن بودند.
هیدروژن در بسیاری از سناریوها و کاربردهای مختلف استفاده میشود، بنابراین پژوهشگران Fraunhofer سه سیستم حسگر مختلف توسعه دادند.
حسگر اولتراسونیک با اثر فوتوآکوستیک
نور میتواند باعث ارتعاش یک گاز شده و امواج صوتی تولید کند. پژوهشگران از این اثر فوتوآکوستیک برای حسگر اولتراسونیک خود استفاده کردهاند. در این فناوری، نور از منبع نوری به دستگاه تابیده میشود و امواج صوتی تشدیدی در گاز در فرکانس ناحیه اولتراسونیک ایجاد میکند. هنگامی که هیدروژن از طریق یک غشاء وارد مخزن میشود، تغییر در تشدید ایجاد میشود که باعث تغییر در لحن صدا میشود. میکروفونهای MEMS (سیستمهای میکروالکترومکانیکی) تغییرات در لحن را ثبت میکنند.
این روش میتواند برای شناسایی نشت هیدروژن از مخازن یا خطوط لوله استفاده شود. “این حسگر میتواند برای بررسی مخازن، خطوط لوله یا اتصالات استفاده شود. همچنین میتوان چندین دستگاه را در اطراف یک اتاق مانند دتکتورهای دود نصب کرده و آنها را به یک شبکه حسگر متصل کرد.” پانک، مدیر پروژه در Fraunhofer توضیح میدهد.
اما حسگر اولتراسونیک حتی کارایی بیشتری دارد. این حسگر بهقدری دقیق است که حتی زمانی که مولکولهای سایر مواد در هیدروژن وجود دارند و به میزان کمی آلودگی ایجاد میکنند، این تغییر را شناسایی میکند. سلولهای سوختی مانند آنهایی که برای تولید برق در کامیونها استفاده میشوند نیاز به هیدروژن خالص دارند. حتی کوچکترین آلودگی میتواند به غشاءهای حساس آسیب برساند. این حسگر میتواند در این کاربردها برای بررسی اینکه آیا هیدروژن واقعاً خالص است یا نه، استفاده شود.
طیفسنج لیزری
یکی از جایگزینهای ذخیرهسازی دشوار هیدروژن در مخازن تحت فشار بالا بهصورت گازی یا در دمای -253 درجه سانتیگراد در مخازن کریو، استفاده از آمونیاک (NH3) بهعنوان ماتریس حامل است. این روش ذخیرهسازی و حمل و نقل را بهطور قابل توجهی سادهتر میکند. اما بهدلیل سمی بودن آمونیاک، شناسایی سریع و قابلاعتماد نشت آن بسیار حیاتی است.
Fraunhofer IPM یک طیفسنج لیزری برای شناسایی از راه دور آمونیاک توسعه داده است. این دستگاه طولموجهای آمونیاک را جذب میکند و بلافاصله واکنش نشان میدهد. سپس نتیجه روی نمایشگر نشان داده میشود. “متخصصان میتوانند دستگاه جمع و جور ما را در دست خود نگه دارند و خطوط لوله یا مخازن را از فاصله ایمن 50 متر بررسی کنند. این دستگاه را میتوان روی ربات یا پهپاد نصب کرد تا تأسیسات صنعتی را بررسی کند یا بر روی خطوط لوله پرواز کند.” پانک توضیح میدهد.
طیفسنجی رامان
سیستم اندازهگیری سوم مبتنی بر اصل طیفسنجی رامان است. اثر رامان، که به نام دانشمند C.V. Raman نامگذاری شده، توسط تعامل نور و ماده ایجاد میشود. نوری که از ماده بازتاب میشود، طولموج متفاوتی از نوری که از منبع منتشر شده است دارد. این به این معنی است که هر نوع ماده دارای “اثر انگشت” طیفشناسی خاص خود است.
Fraunhofer IPM سالها تجربه در طراحی و پیکربندی سیستمهای رامان دارد. برای پروژه TransHyDE، پژوهشگران یک حسگر رامان مبتنی بر فیلتر توسعه دادهاند که هیدروژن را در رسانههای پیچیده بهطور انتخابی شناسایی میکند. این دستگاه با اجزای کمهزینه، از جمله یک دوربین CMOS ارزان قیمت، کار میکند و قابل حمل است، بنابراین میتوان از آن بهعنوان یک ایستگاه تست سیار برای سنجش هیدروژن استفاده کرد. این سیستم در کاربردهایی مانند تولید هیدروژن در بخش انرژی استفاده میشود.
تمامی سیستمهای حسگر بهطور خاص طراحی شدهاند تا بتوانند برای انواع سناریوهای مختلف تطبیق یابند. کارشناسان Fraunhofer در صورت نیاز به مشتریان صنعتی، تأمینکنندگان انرژی و اپراتورهای پروژههای هیدروژنی مشاوره میدهند و در مورد مسائل مختلف ایمنی استفاده از هیدروژن راهنمایی میکنند. پانک به آینده هیدروژن باور دارد: “گسترش اقتصاد هیدروژن میتواند از همین حالا آغاز شود.”
