Hệ thống giám sát rò rỉ amoniac tự cấp nguồn không dây được phát triển cho các tàu năng lượng amoniac
Ảnh: Public Domai CC0
Do không chứa carbon, lưu trữ an toàn và mật độ năng lượng cao, amoniac lỏng là một loại nhiên liệu hàng hải đầy hứa hẹn trong ngành vận tải biển.
Tuy nhiên, amoniac là một loại khí độc phổ biến có thể gây kích ứng màng nhầy và hệ hô hấp. Do đó, cần phát triển một phương pháp giám sát amoniac chính xác và thời gian thực cho các chuyến đi biển đường dài.
Gần đây, một nhóm nghiên cứu do Giáo sư Feng Liang từ Viện Vật lý Hóa học Đại Liên (DICP) thuộc Học viện Khoa học Trung Quốc (CAS), phối hợp với nhóm của Giáo sư Xu Minyi từ Đại học Hàng hải Đại Liên, đã phát triển một thiết bị không dây trọn bộ hệ thống giám sát rò rỉ amoniac tự cấp nguồn cho tàu năng lượng amoniac.
Hệ thống này bao gồm một hệ thống phát điện dựa trên máy phát điện nano tribohydrate (TENG), một hệ thống phát hiện polypyrrole có pha tạp chất carbon nano (CNTs-PPy) dựa trên tổ ong và một hệ thống thu và truyền tín hiệu (Bluetooth).
Nghiên cứu này đã được công bố trên tạp chí Nano Energy vào ngày 11 tháng 4.
Các nhà nghiên cứu đã cải thiện hiệu suất dẫn điện tử thông qua hiệu ứng hiệp đồng giữa ống nano carbon và polyme dẫn điện, giúp nâng cao hiệu suất cảm biến ở nhiệt độ phòng. Cảm biến thể hiện hiệu suất tốt với giới hạn phát hiện thấp, thời gian phản hồi ngắn (khoảng 90 giây), độ chọn lọc cao, độ ổn định tốt và chi phí thấp.
Hơn nữa, bằng cách sử dụng Bluetooth, các nhà nghiên cứu đã nhận ra khả năng truyền không dây từ mô-đun phát hiện đến thiết bị đầu cuối máy tính.
Bằng cách kết hợp với cấu trúc tổ ong TENG do Đại học Hàng hải Đại Liên cung cấp, hệ thống có thể thu thập và chuyển năng lượng cơ học được tạo ra bởi sự rung động của động cơ tàu thành năng lượng điện, nhận ra khả năng tự cấp điện của toàn bộ hệ thống cảm biến.
Các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm hệ thống trên tàu thám hiểm. Toàn bộ hệ thống cảm biến hoạt động trơn tru trong khoang tàu thấp với nhiệt độ cao và độ ẩm cao, khẳng định tiềm năng của nó trong các ứng dụng thực tế.
Giáo sư Feng cho biết: “Hệ thống phát hiện không dây tự cung cấp năng lượng có thể giám sát lâu dài mà không cần bảo trì sự rò rỉ amoniac trong các chuyến đi biển. "Nó được kỳ vọng sẽ đóng một vai trò quan trọng trong việc ứng dụng và thúc đẩy hơn nữa năng lượng amoniac."
