مستشعر يجعل الهيدروجين مرئياً لمنع حدوث انفجارات
توصل باحثون في قسم الكيمياء والصيدلة ومركز تكنولوجيا العمليات الحرارية بجامعة إرلنغن نورنبيرغ الألمانية FAU إلى إمكانية تحويل غاز الهيدروجين الشفاف إلى مرئي للعين المجردة، والتحذير في الوقت الحقيقي من تسربه من أنابيب الغاز، ومنع مخاطر الحرائق والانفجارات الناجمة عن ذلك.
وطور الفريق البحثي جهاز استشعار غاز هيدروجين مبتكر، يحدد الغاز حتى عند تسربه بتركيزات منخفضة.
وذكر موقع Verve times الإخباري، اليوم الجمعة، أن مستشعر الهيدروجين المبتكر يتكون من جزيئات صغيرة تُعرف باسم supraparticles، وهي عبارة عن مجموعة مدمجة من الجزيئات النانوية والتي يتراوح حجمها بين 1 – 10 ميكرومتر، وتتضمن صبغة ريسازورين Resazurin بنفسجية اللون، حيث يتغير لونها بمجرد اقترابها من الهيدروجين، وتجعل هذا الغاز مرئيًا للعين المجردة بدون استخدام كهرباء أو معدات معقدة.
وعندما يتصل المستشعر مع غاز الهيدروجين، فإن الجزيئات الموجودة في الصبغة تتفاعل ويتغير لونها على مرحلتين مختلفتين.
ويشير تحول المستشعر إلى اللون الوردي إلى أن الهيدروجين قد تسرب مرة واحدة.
وإذا كان الهيدروجين لا يزال يتسرب، وكان المستشعر على اتصال بكميات كبيرة من الهيدروجين، فإنه يتحول إلى عديم اللون.
وأوضح سيمون شوتز المؤلف الرئيس في المشروع أن المستشعر يمكن استخدامه في طلاء خطوط أنابيب غاز الهيدرجين، حيث يحدث رد فعل فوري ويجعل تسرب الهيدروجين مرئياً، مما يسمح باكتشافه في الوقت الحقيقي، قبل حدوث كارثة محتملة.
ويزداد استخدام غاز الهيدروجين خلال الآونة الأخيرة في تشغيل طاقة مستدامة وصديقة للمناخ، ليحل بديلاً عن الوقود الأحفوري.
وعلى الرغم من أن غاز الهيدروجين لا يمكن رؤيته أو شمه، إلا أنه شديد الاشتعال والانفجار عندما يتصل مع الهواء.
ويسعى الباحثون من حول العالم إلى إيجاد حلول من أجل زيادة السلامة عند التعامل مع الهيدروجين، وإنشاء اقتصاد هيدروجين مستدام وآمن.
وشهد العالم العديد من الحوادث الناجمة عن اشتعال الهيدروجين، ومن بينها حادثة انفجار منطاد هيندنبورغ زيبلين في عام 1937، حيث اشتعل الهيدروجين الذي يحمل المنطاد أثناء هبوطه بمطار ليكهرست في ولاية نيوجيرسي الأمريكية، وكان قادماً من مدينة فرانكفورت الألمانية.
وكذلك حادثة تسرب غاز الهيدروجين من صهريج في محطة وقود بالعاصمة النرويجية أوسلو في عام 2019، وحدث على إثره انفجار هائل.
