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新型傳感器系統(tǒng)可探測(cè)加氫站氫氣質(zhì)量 確保燃料電池車用上高純度氫

時(shí)間:2019-03-19 10:01來源:蓋世汽車 作者:余秋云
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圖片來源：薩爾布呂肯大學(xué)官網(wǎng)
 
       據(jù)外媒報(bào)道，燃料電池車需要?dú)錃獠拍軌蜻\(yùn)轉(zhuǎn)，但是氫氣必須要不含任何污染物，否則將會(huì)損壞燃料電池。德國薩爾布呂肯大學(xué)（Saarland University）大學(xué)教授Andreas Schütze及其研究團(tuán)隊(duì)正與研究伙伴研發(fā)傳感器系統(tǒng)，可以在加氫站持續(xù)地現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)氫氣的質(zhì)量。該紅外測(cè)量裝置安裝在加氫站內(nèi)部，將在非常具有挑戰(zhàn)性的條件下運(yùn)行。不論多高的壓力和多短的加氫時(shí)間，該傳感器系統(tǒng)都必須可靠運(yùn)作，預(yù)計(jì)將在今年秋天投入操作測(cè)試。
 
       汽車不喜歡被迫使用低質(zhì)量或低純度的燃料，燃料電池車也是如此。燃料電池車的駕駛員使用氫氣而不是化石燃料，但是氫氣也會(huì)受到污染。含硫化合物、氨或碳?xì)浠衔锏入s質(zhì)在氫氣生產(chǎn)、輸送至加氫站或是在加氫過程中都會(huì)污染氫氣，從而可能會(huì)讓駕駛過程不順暢。
 
       為了避免此類結(jié)果，Schütze教授及其團(tuán)隊(duì)一直在與研究伙伴合作研發(fā)技術(shù)，以確保燃料電池只使用高純度氫，從而延長燃料電池的使用壽命。其研究項(xiàng)目合作伙伴包括弗朗霍夫太陽能系統(tǒng)研究所（Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE）以及Hydac Electronic GmbH。
 
       目前，都是通過在實(shí)驗(yàn)室分析氫氣樣品確定氫的純度。薩爾布呂肯大學(xué)Zema—Center for Mechatronics and Automation Technology（Zema機(jī)電一體化和自動(dòng)化技術(shù)中心ZeMA）的研究人員正在研發(fā)一個(gè)傳感器系統(tǒng)，可在加氫過程中不斷地監(jiān)控氫氣的質(zhì)量。Schütze教授表示：“該過程具雙重挑戰(zhàn)，一方面，傳感器系統(tǒng)測(cè)量精度要符合要求；另一方面，需要應(yīng)對(duì)傳感器系統(tǒng)工作的條件。”加氫過程中氫氣壓力達(dá)700至900巴，而加氫過程持續(xù)時(shí)間不到3分鐘。
 
       因此，研究小組研發(fā)了一個(gè)紅外測(cè)量裝置，可在極端條件下實(shí)現(xiàn)可靠、準(zhǔn)確的測(cè)量。該傳感器暴露在高壓環(huán)境中，從而可讓團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步提升傳感器測(cè)量靈敏度。Andreas Schütze及其研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)生產(chǎn)出可上市的測(cè)量裝置，以監(jiān)測(cè)油和其他液體的質(zhì)量。但是目前研究人員現(xiàn)在必須解決他們從未涉足領(lǐng)域的問題，即該測(cè)量裝置必須解決高壓問題。
 
       目前，該研究團(tuán)隊(duì)成員正在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并為各種污染物分配特定的紅外吸收信號(hào)。此外，還確定了紅外光譜內(nèi)哪些波長最適合進(jìn)行測(cè)量，并對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)。籌備階段必須在今年秋季之前完成，到時(shí)，該傳感器系統(tǒng)將會(huì)安裝在加氫站進(jìn)行試運(yùn)營。研究氫氣測(cè)量裝置的博士生Marco Schott解釋：“我們目前正在研究的一個(gè)問題是，我們測(cè)量的紅外光譜的強(qiáng)度是否以及如何隨著壓力變化而變化。該傳感器系統(tǒng)必須能夠可靠地檢測(cè)出各種污染物，而此類污染物的濃度水平要明顯低于石油污染物的濃度水平。”
 
(責(zé)任編輯：子蕊)
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