Sensor „riecht“ Verunreinigungen im Wasserstoff, die einen sauberen Transport ermöglichen

Ein winziger Sensor mit einem außergewöhnlichen „Geruchssinn“ hilft dem Transportsektor bei der Einführung sauberer Energie.

Das israelische Startup NanoScent druckt winzige Schwämme – sogenannte Nanopartikel – auf zentimetergroße Chips, die die Reinheit des neu produzierten Wasserstoffgases bestimmen, bevor es Langstreckentransportmittel antreibt.

Die Nanopartikel dehnen sich aus, wenn sie mit organischen Verbindungen in Kontakt kommen, und zwar je nach den im Gas vorhandenen Molekülen unterschiedlich. Dadurch kann ein Unternehmen Verunreinigungen im Wasserstoffkraftstoff in nur drei Minuten erkennen, im Vergleich zum Industriestandard von zwei Tagen.

Wasserstoff ist eine saubere Alternative zu Benzin, da es sich um einen energiereichen Kraftstoff handelt, dessen einzige Nebenprodukte beim Antrieb eines Autos Wasser und Wärme sind. Es hat gegenüber Elektrofahrzeugen den Vorteil, dass es Fernverkehrsfahrzeuge wie Lastkraftwagen, Züge und Schiffe dauerhaft mit sauberer Energie versorgen kann.

Allerdings muss Wasserstoff eine Reinheit von 99,9999 Prozent haben, bevor er in Brennstoffzellen verwendet wird, den Batterien, die den Wasserstoff in Strom umwandeln. Wenn dies nicht der Fall ist, wird die Batterie nicht so effizient sein ... oder noch schlimmer.

„Wenn der Wasserstoff nicht von guter Qualität ist, kann er die Brennstoffzelle und den Motor beschädigen, je nachdem, um welche Schadstoffe es sich handelt“, sagt Oren Gavriely, CEO und Mitbegründer von NanoScent, gegenüber NoCamels.

Er erklärt, dass Wasserstoffkanister auf verschiedene Arten in Massenproduktion hergestellt werden. Die beiden gebräuchlichsten Methoden sind die Nutzung von Wärme und chemischen Reaktionen zur Freisetzung des Gases aus fossilen Brennstoffen und die Nutzung von elektrischem Strom zur Trennung von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff.

Aber bei allen Methoden, erklärt Gavriely, enthält der Wasserstoff Verunreinigungen wie Sauerstoff, Feuchtigkeit und Stickstoff, selbst nachdem er Standardreinigungsprozessen unterzogen wurde.

Die Lösung von NanoScent kommt nach der Reinigung zum Einsatz. Eine Wasserstoffprobe wird aus dem Kanister in eine explosionsgeschützte Box geleitet, die die NanoScent-Sensoren enthält.

Diese Sensoren sind alle mit intelligenten Algorithmen ausgestattet, die die im Gas vorhandenen Verbindungen analysieren, den Prozentsatz der Verunreinigungen messen und in nur drei Minuten Ergebnisse liefern können.

Nachdem die Sensoren die Qualität des Wasserstoffs ermittelt haben, kann der Kraftstoff entweder zur erneuten Reinigung geschickt oder an einen Lieferanten verkauft werden, der nach einem minderwertigen Produkt sucht.

Es ist viel effizienter als der tagelange Industriestandardtest der Gaschromatographie, bei dem eine Probe an ein Labor geschickt werden muss, wo Wissenschaftler dann Maschinen verwenden, um ihre Bestandteile zu trennen und zu erkennen, bevor sie die Probe zurücksenden.

Eine solche Lösung ist von entscheidender Bedeutung, da die Welt weiterhin auf saubere Energie umsteigt und eine schnellere Versorgung mit hochwertigem Wasserstoff erfordert.

Der Markt hat einen geschätzten Wert von 160 Milliarden US-Dollar und wächst. Erst letzten Monat eröffnete Israel seine erste Wasserstofftankstelle im Norden des Landes und plant, in den nächsten Jahren weitere in der Mitte und im Süden zu eröffnen.

In Europa schreibt eine neue Verordnung vor, dass es bis 2030 in jeder größeren Stadt mit Häfen, Flughäfen und Bahnterminals (sogenannter „urbaner Knotenpunkt“) alle 200 km eine Wasserstofftankstelle geben soll.

Und in den USA senkt das Inflation Reduction Act 2022 die Brennstoffkosten, indem es Anlagen für sauberen Wasserstoff in den ersten zehn Betriebsjahren eine Steuergutschrift von 3 US-Dollar pro kg Wasserstoff gewährt.

NanoScent, das seinen Hauptsitz im Misgav-Regionalrat im Norden Israels hat, testet seine Technologie derzeit mit mehreren europäischen Wasserstoffherstellern und plant, in naher Zukunft in die Vereinigten Staaten zu expandieren. Doch seine Sensortechnologie kann weit mehr als nur die Reinheit von Wasserstoff erkennen.

Mit der Technologie lässt sich auch der Reife- und Verrottungsprozess von Frischwaren in Echtzeit überwachen. Die Sensoren messen die Temperatur, die Luftfeuchtigkeit und den Gehalt an flüchtigen Gasen als Indikatoren für die Reifung von Obst und Gemüse und helfen den Händlern, eine vorzeitige Reifung zu verhindern.

„Es gibt noch viel mehr Dinge, die diese Technologie erkennen kann, aber wir konzentrieren uns derzeit auf diesen Markt“, sagt Gavriely.

NOCAMELS

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