เซ็นเซอร์เปลี่ยนสีจะยกธงสีชมพูให้กับการรั่วไหลของไฮโดรเจน

การเปลี่ยนสีอย่างง่ายสามารถบ่งชี้ถึงการมีอยู่ของก๊าซไฮโดรเจนที่อาจเป็นอันตรายได้ด้วยเซ็นเซอร์ใหม่ที่พัฒนาขึ้นโดยนักวิจัยในเยอรมนี อุปกรณ์ระดับไมครอนซึ่งใช้สิ่งที่เรียกว่า “อนุภาคเหนือ” ซึ่งเปลี่ยนจากสีม่วงเป็นสีชมพูเมื่อมีไฮโดรเจน สามารถช่วยป้องกันการระเบิดโดยทำให้ง่ายต่อการตรวจจับและระบุตำแหน่งการรั่วไหลที่สถานีเชื้อเพลิง เครื่องกำเนิดไฟฟ้า และท่อส่งน้ำมัน

ไฮโดรเจน

ที่ผลิตโดยใช้พลังงานหมุนเวียนเป็นเชื้อเพลิงที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและสามารถมีบทบาทสำคัญในการเปลี่ยนไปสู่แหล่งพลังงานที่ยั่งยืนมากขึ้น อย่างไรก็ตาม มันติดไฟได้สูงมากและอาจระเบิดได้เมื่อมีอากาศ ลักษณะที่ไม่มีสีและไม่มีกลิ่นทำให้ยากต่อการตรวจจับ เซนเซอร์ไฮโดรเจนแบบออปติคัล

มีแนวโน้มที่จะใช้โครงสร้างที่ซับซ้อน เช่น เสาอากาศนาโน แหล่งกำเนิดแสง เส้นใยแก้วนำแสง และอุปกรณ์ควบคุมอิเล็กทรอนิกส์เพื่อแปลงสัญญาณออปติคัลให้เป็นการตอบสนองที่อ่านได้ ในขณะที่เซนเซอร์ไฮโดรเจนแบบ “แก๊สโซโครมิก” (นั่นคือ การเปลี่ยนสี) มักจะถูกประดิษฐ์ให้บาง

ฟิล์มของพื้นผิวเฉพาะ ส่งผลให้โครงสร้างหลายชั้นเปราะบาง การเปลี่ยนแปลงสองสีที่โดดเด่นกลุ่มนักวิทยาศาสตร์ ซึ่งประสานงานในกลุ่มวิจัยได้สร้างเซ็นเซอร์ไฮโดรเจนทางเลือกโดยใช้อนุภาคเหนืออนุภาคที่มีส่วนประกอบสามส่วน ได้แก่ อนุภาคนาโนซิลิกา อนุภาคนาโนทองคำแพลเลเดียม (Au-Pd) 

และสีย้อมอินดิเคเตอร์ เรียกว่าเรซาซูริน ทีมงานได้รวมส่วนผสมทั้งสามนี้ในการกระจายตัวของน้ำซึ่งพวกเขาทำให้เป็นอะตอมเพื่อสร้างหยดเล็กๆ จากนั้นพวกเขานำหยดเข้าไปในห้องร้อนในกระบวนการที่เรียกว่าการทำแห้งแบบพ่นฝอย เมื่อตัวทำละลายระเหย อธิบายว่าอนุภาคนาโนและโมเลกุล

ของสีย้อมถูกบังคับเข้าด้วยกัน สร้างโครงสร้างที่เรียกว่าซึ่งก๊าซเช่นไฮโดรเจนสามารถเข้าถึงได้เนื่องจากอนุภาคในโครงสร้างดูดซับน้ำจากชั้นบรรยากาศ พวกมันจึงก่อตัวเป็นระบบสามเฟสที่ช่วยให้โมเลกุลของเรซาซูรินสามารถแพร่กระจายได้อย่างอิสระ กล่าวว่าน้ำทำหน้าที่เป็นตัวกลาง

ในการขนส่ง

โดยนำโมเลกุลของสีย้อม  ไปยังอนุภาคนาโน ที่เร่งปฏิกิริยา เมื่อมีไฮโดรเจน รีซาซูรินจะลดลง (นั่นคือ มันจับอะตอมของไฮโดรเจน) ก่อตัวเป็นสารเคมีที่เกี่ยวข้อง รีโซรูฟิน หากไฮโดรเจนยังคงมีอยู่ เช่นเดียวกับกรณีของการรั่วไหลอย่างต่อเนื่อง จะเกิดปฏิกิริยารีดักชันเพิ่มเติม ซึ่งจะเปลี่ยนรีโซรูฟิน

เป็นไฮโดรรีซอรูฟินอธิบายว่า “การลดลงของไฮโดรเจนที่เกิดจากปฏิกิริยาของเรซาซูรินนั้นมาพร้อมกับการเปลี่ยนสีสองขั้นตอนที่แตกต่างกันอย่างชัดเจนของอนุภาคเหนือ: ขั้นแรกเปลี่ยนจากสีม่วงเป็นสีชมพูอย่างถาวรและเปลี่ยนกลับเป็นสถานะไม่มีสี”  อธิบาย “การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้สามารถเห็นได้

ด้วยตาเปล่า”โครงสร้างที่เรียบง่ายกล่าวว่าที่ระบุไฮโดรเจนของทีมมีการใช้งานที่เป็นไปได้หลายอย่าง ด้วยเส้นผ่านศูนย์กลางระหว่าง 1-10 µm อนุภาคจึงมีขนาดเล็กพอที่จะรวมเป็นสารเติมแต่งหรือสารสีในวัสดุต่างๆ รวมถึงการเคลือบบนท่อและชุดนิรภัย สิ่งนี้ทำให้ง่ายต่อการใช้ประโยชน์จากพวกมัน

วางแผนที่จะเพิ่มประสิทธิภาพของอนุภาคเหนือจนกว่าพวกเขาจะสามารถ “ตระหนักถึงศักยภาพสูงสุด นำไปประยุกต์ใช้ในชีวิตจริง และด้วยเหตุนี้จึงมีส่วนช่วยในระบบเศรษฐกิจไฮโดรเจนที่ปลอดภัยยิ่งขึ้น” “ขณะนี้ เรากำลังตรวจสอบและปรับปรุงความไวของอนุภาคเหนือเช่นเดียวกับความเสถียรในระยะยาว” 

เพื่อตรวจจับ

ไซมอน แมคควีน เมสันนักชีววิทยาจากมหาวิทยาลัยยอร์ก สหราชอาณาจักร คิดว่าการเผาชีวมวลเพียงอย่างเดียวนั้นขาดกลอุบาย “การใช้มันเพื่อผลิตความร้อนและไฟฟ้าดูเหมือนจะเป็นการสิ้นเปลืองทรัพยากรที่ดีจริงๆ” เขากล่าว กำลังตรวจสอบวิธีการผลิตก๊าซและเชื้อเพลิงเหลวจากมวลชีวภาพ 

โดยทำให้จุลินทรีย์และแบคทีเรียเล็ดลอดผ่านวัสดุที่เป็นไม้ และรวบรวมก๊าซและของเหลวที่เกิดขึ้นในขณะที่แมลงย่อยมวลชีวภาพ โรงงานนำร่องที่ใช้กากอ้อยได้พิสูจน์แล้วว่ามีแนวโน้มที่ดีและสามารถแก้ปัญหาที่รบกวนจากการลดคาร์บอนของอุตสาหกรรมปิโตรเคมีได้ “เราทำได้ดีมากในการลดการปล่อย

ก๊าซจากความร้อนและไฟฟ้า แต่เราแทบจะไม่แตะต้องการปล่อยมลพิษจากการขนส่งเลย” เขากล่าว

คนอื่น ๆ แนะนำว่าชีวมวล “ขยะ” นี้อาจมีประโยชน์อื่น ๆ ที่มีคุณค่ามากกว่า (ดูกรอบด้านบน) แต่ตอนนี้การเผากำลังให้แนวทางแก้ไขอย่างรวดเร็วแก่รัฐบาลในการลดการปล่อยก๊าซ 

แม้จะมีควันที่พ่นออกมาจากปล่องหม้อไอน้ำที่ Drax อย่างชัดเจน แต่การจัดประเภทชีวมวลของสหภาพยุโรปเป็นพลังงานหมุนเวียนหมายความว่ารัฐบาลสหราชอาณาจักรสามารถเพิกเฉยต่อก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ผลิตขึ้นที่นี่และคิดว่าจะถูกต้นไม้ที่อยู่ฝั่งตรงข้ามกลบ ของมหาสมุทร การใช้ 

“เงินกู้” คาร์บอนรูปแบบนี้มีบทบาทสำคัญในการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่รายงานทั่วสหภาพยุโรป โดยตัวเลขบ่งชี้ว่าสหภาพยุโรปจะเกินเป้าหมายในการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกลง 20% ภายในปี 2020 บัญชีคาร์บอนรูปแบบนี้ถูกทำลาย ตามคำแนะนำที่เผยแพร่ในเดือนพฤศจิกายน 2018 

โดยคณะกรรมการสหราชอาณาจักรว่าด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศซึ่งสรุปได้ว่ามีอุปทานของสารชีวมวลที่ยั่งยืนอยู่อย่างจำกัด และ “ไม่ควรให้การสนับสนุนด้านนโยบายเพิ่มเติม (นอกเหนือจากข้อผูกพันในปัจจุบัน) แก่โรงงานชีวมวลขนาดใหญ่ที่ไม่ได้ใช้เทคโนโลยีการดักจับและกักเก็บคาร์บอน”

แม้ว่าต้นไม้ที่มีชีวิตจะสามารถดักจับการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เหล่านี้ได้ค่อนข้างเร็ว แต่ก็มีอันตรายที่จะปล่อยก๊าซออกมาก่อนด้วยวิธีนี้ “การเจริญเติบโตไม่แน่นอน” สเตอร์แมนกล่าว “พื้นที่ป่าไม้อาจถูกแปลงไปใช้ประโยชน์อื่นๆ เช่น ทุ่งหญ้าเลี้ยงสัตว์ พื้นที่เกษตรกรรม หรือการพัฒนา แม้ว่าจะยังคงสภาพเป็นป่า ไฟป่า ความเสียหายจากแมลง โรคภัยไข้เจ็บ และความเครียดทางระบบนิเวศอื่นๆ

credit: coachwalletoutletonlinejp.com tnnikefrance.com SakiMono-BlogParts.com syazwansarawak.com paulojorgeoliveira.com NewenglandBloggersMedia.com FemmePorteFeuille.com mugikichi.com gallerynightclublv.com TweePlebLog.com