センサーが水素中の不純物の「匂い」を嗅ぎ分け、クリーンな輸送を実現

優れた「嗅覚」を備えた小型センサーが、運輸部門でのクリーン エネルギーの導入を支援しています。

イスラエルの新興企業NanoScentは、長距離輸送手段に電力を供給する前に、ナノ粒子として知られる小さなスポンジをセンチメートルサイズのチップ上に印刷し、新たに生成される水素ガスの純度を決定する。

ナノ粒子は有機化合物と接触すると膨張しますが、その膨張の仕方はガス中に存在する分子に応じて異なります。 これにより、業界標準では 2 日かかるのに対し、同社はわずか 3 分で水素燃料中の不純物を検出できるようになります。

水素はガソリンに代わるクリーンな代替品です。水素はエネルギー密度の高い燃料であり、車に動力を供給する際に副生成物となるのは水と熱のみであるためです。 トラック、電車、船舶などの長距離車両に長期にわたるクリーン エネルギーを提供できるため、電気自動車よりも利点があります。

ただし、水素を電気に変換する電池である燃料電池で使用される前に、水素は 99.9999 パーセントの純度でなければなりません。 そうしないと、バッテリーの効率が低下するか、それ以上になります。

「質の良い水素がなければ、汚染物質によっては燃料電池やエンジンが壊れる可能性があります」とNanoScentのCEO兼共同創設者であるOren Gavriely氏はNoCamelsに語った。

同氏は、水素ボンベはいくつかの方法で大量生産されると説明する。 最も一般的な 2 つの方法は、熱と化学反応を使用して化石燃料からガスを放出する方法と、電流を使用して水を水素と酸素に分離する方法です。

しかし、どの方法においても、標準的な精製プロセスを経た後でも、水素には酸素、湿気、窒素などの汚染物質が含まれているとガブリリー氏は説明します。

NanoScent のソリューションは、精製時点の後に提供されます。 水素のサンプルがキャニスターから NanoScent センサーを含む防爆ボックスに注入されます。

これらのセンサーにはすべて、ガス中に存在する化合物を分析し、汚染物質の割合を測定し、わずか 3 分で結果を生成できるスマート アルゴリズムが搭載されています。

センサーが水素の品質を判断した後、燃料は再精製のために送られるか、低グレードの製品を探している供給業者に販売されます。

これは、数日間かかる業界標準のガスクロマトグラフィー検査よりもはるかに効率的です。ガスクロマトグラフィーでは、サンプルを研究室に輸送する必要があり、科学者はサンプルを返送する前に機械を使用して成分を分離および検出します。

世界がクリーン エネルギーへの移行を続けており、高品質の水素のより迅速な供給が求められているため、このようなソリューションは重要です。

この市場は推定 1,600 億ドルの価値があり、成長を続けています。 イスラエルはつい先月、同国の北部に初の水素充填ステーションを開設し、今後数年以内に中部と南部にもさらに多くの水素充填ステーションを開設する計画だ。

欧州では、新たな規制により、2030年までに港、空港、鉄道ターミナル（「都市ノード」と呼ばれる）を備えた主要都市すべてに200キロメートルごとに1カ所の水素補給ステーションを設置することが求められている。

また、米国では、2022 年のインフレ抑制法により、クリーン水素プラントの操業から最初の 10 年間、水素 1 kg あたり 3 ドルの税額控除が与えられ、燃料コストが削減されます。

イスラエル北部のミスガブ地域評議会に本社を置くNanoScentは現在、ヨーロッパの水素メーカー数社とその技術を試験運用しており、近い将来米国に拡大する予定だ。 しかし、そのセンシング技術は水素の純度を検出するだけではありません。

この技術は、生鮮食品の熟成と腐敗のプロセスをリアルタイムで監視するためにも使用できます。 このセンサーは、果物や野菜の熟度を示す指標として温度、湿度、揮発性ガスのレベルを測定し、流通業者が熟度の進行を防ぐのに役立ちます。

「このテクノロジーで検出できるものは他にもたくさんありますが、私たちは現在この市場に焦点を当てています」とガブリリー氏は言います。

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