Pro bezpečnost při přepravě a skladování vodíku

Obrázek zobrazuje MEMS plynový senzor pořízený pomocí skenovacího elektronového mikroskopu. Srdcem struktury senzoru je tenká perforovaná membrána, do které jsou integrovány topné těleso a teplotní senzory. (Copyright: Hahn-Schickard)

Nová strategie dovozu vlády by měla umožnit Německu a německému hospodářství zajistit dostatečné zásobování vodíkem a jeho deriváty. Vodík je velmi aktuální téma a stále více součástí, například potrubí, musí bezpečně odolávat použití s vodíkem.

V této souvislosti se spojily Hahn-Schickard z Villingen-Schwenningen a Centrum plastů SKZ z Würzburgu. Hahn-Schickard vyrábí řešení s mikrosystémovou technologií, takzvané mikroelektromechanické systémy (MEMS). Tyto systémy jsou menší než nehet na prstě a nacházejí uplatnění i v oblasti částí vedených vodíkem. SKZ, jako největší institut v Evropě v oblasti plastů, chce integrovat takové systémy například do trubek a plastových dílů, aby vytvořil varovný systém při úniku H2. Společně se tyto dva ústavy věnují v projektu „H2Sens“ vývoji a validaci cenově dostupného vodíkem (H2) selektivního senzoru pro části a polotovary vedoucí vodík. Prototypy vzniklé v rámci projektu budou testovány v speciálně vyvinuté měřicí komoře na jejich citlivost. H2-selektivní senzory by měly být následně umístěny na slabých místech vodíkem vedoucích dílů (například na spojkách nebo svarových spojích), aby bylo možné rychle zasáhnout v případě průsaku vodíku.

V doprovodném výboru projektu dne 24.10.2024 byly představeny první výsledky projektu spolupracujícím firmám a diskutovány v digitální formě.

Jedním z partnerů projektu je společnost Hahn-Schickard z Villingen-Schwenningen, která má dlouholeté zkušenosti s vývojem, výrobou a charakterizací miniaturizovaných senzorem systémů s teplotními principy účinku.

„V oblasti proudových senzorů byly v minulosti vyvinuty na míru zákazníkům silikonové senzory a senzory moduly pro různé aplikace. Čistý prostor MEMS je certifikován podle ISO (ISO 9001:2015) a nabízí jednotlivé procesní kroky až po složité výrobní postupy,“ říká vedoucí projektu ve společnosti Hahn-Schickard.

„Výzkum žije pro praxi! Sledujte společně s námi projekt H2Sens v doprovodném výboru a využijte výsledků projektu. Buďte krok před vývojem vodíkem vedoucích dílů a materiálů!“ doplňuje Stefanie Grunert, vědkyně v oblasti spektroskopie.

Hahn-Schickard (HS) využívá procesní technologii k selektivnímu odstraňování ochranných vrstev, což umožňuje výrobu struktur povrchové mikromechaniky (OMM) s přesnými mezerami až několik stovek nanometrů. To umožňuje vznik nové generace miniaturizovaných tepelných senzorových struktur s specifickou citlivostí díky extrémním poměrům stran. S touto technologií lze na jednom senzoru vyrobit vysoce integrované tlakoměry, teplotní a termické plynové senzory, které díky umístění na stejném měřicím místě umožňují velmi přesnou kompenzaci pro teplotní plynovou analýzu.

Oblasti použití senzoriky sahají napříč celým hodnotovým řetězcem vodíkových aplikací – od monitorování účinnosti elektrolyzy nebo palivových článků, přes urychlený vývoj materiálů až po bezpečnostní dohled nad dopravní a skladovací infrastrukturou (trubky, nádrže).

SKZ je společnost zaměřená na ochranu klimatu a členem Zuse-Gemeinschaft. Tato skupina je sdružením nezávislých, průmyslově orientovaných výzkumných institucí, jejichž cílem je zlepšit výkonnost a konkurenceschopnost průmyslu, zejména středního podnikání, prostřednictvím inovací a síťování.