Dic09282022

Darrera actualitzacióDim, 27 Set 2022 11am

Back Estàs aquí:Inicio Nous materials Projectes Sensor d'hidrogen avançat i de baix cost per al futur cotxe elèctric

Sensor d'hidrogen avançat i de baix cost per al futur cotxe elèctric

Investigadors del Centre Nacional de Microelectrònica del CSIC han desenvolupat, en el marc del projecte europeu HYSYS, ja finalitzat, un sensor d'hidrogen de baix cost i més segur que els actuals. És un exemple de desenvolupament de components innovadors i de baix cost. Els resultats del projecte, que va comptar amb 28 socis, es van integrar en dos prototips de cotxe elèctric.

 

 

 Un dels grans reptes en el desenvolupament del cotxe elèctric d'hidrogen és tenir components innovadors i de baix cost: components dels sistemes de subministrament d'aire, de subministrament d'hidrogen, humidificació, sensors d'hidrogen o sistemes de bateria assequibles, entre altres, que permetin una fabricació en sèrie.

Això és el que es perseguia en el projecte HYSYS, acrònim de 'Fuel Cell Hybrid Vehicle System Component Development', que va comptar amb la participació de 28 socis, entre grans fabricants europeus de cotxes, empreses de components, instituts de recerca i universitats.

 

Sensor d'hidrogen avançat

Un grup del Centre Nacional de Microelectrònica (CNM) del CSIC liderat per l'investigador del CSIC Joan Bausells, ha participat en el projecte amb el desenvolupament d'un sensor d'hidrogen, destinat a aplicacions de seguretat en vehicles d'hidrogen, i tant per a la zona del motor com per l'habitacle. En el projecte han treballat al costat de la Universitat de Montpeller, l'Escola Politècnica Federal de Lausanne, l'empresa Peugeot-Citroen i l'empresa de components e2v.

Amb el nou sensor, els investigadors han buscat solucions a diversos reptes. Entre els més importants: havia de ser un sensor que detectés concentracions d'hidrogen en aire inferiors al límit explosiu (4%); de baix cost i baix consum, i amb sortida digital en algun dels estàndards de comunicacions digitals.

A més, el sensor havia de funcionar a temperatura ambient. I és que els actuals sensors d'hidrogen treballen a altes temperatures, fet que suposa un risc afegit si la concentració d'hidrogen augmenta.

COM FUNCIONA EL SENSOR  Les taques de color fosc són unes nanoestructures de pal·ladi, metal que s'infla quan entra en contacte amb hidrogen. A l'esquerra, estan aïllades. Quan hi entra hidrogen (dreta), augmenten el seu tamany, es toquen i estableixen un corrent elèctric (línia vermella) entre els electrodes superior i inferior (bandes grisas). El pas del corrent genera un senyal que alerta de la presència d'hidrogen. Un disseny enginyós

Els investigadors han obtingut un sensor de baix cost que funciona a temperatura ambient i que es basa en la detecció d'hidrogen gràcies al pal·ladi. "És sabut", aclareix Joan Bausells, "que el pal·ladi s'infla en contacte amb hidrogen", característica que s'ha aprofitat per idear un enginyós mecanisme basat en aquest material.

Els investigadors del CNM han participat en el disseny del xip sensor i han realitzat la implementació electrònica del sistema sensor, mitjançant dos mòduls miniaturitzats que "llegeixen" el xip sensor i envien el resultat al bus digital del vehicle.

Encara que els sensors requereixen investigació preindustrial addicional (s'han fabricat prototips de demostració), els resultats són satisfactoris, ja que s'ha aconseguit un cost assequible i que funcionin a temperatura ambient, amb una resposta ràpida, un disseny intrínsecament segur i de baix consum. El projecte HYSYS va comptar amb un pressupost de 22,1 milions d'euros, dels quals la Unió Europea ha va aportar 11,2 milions. Es va perllongar durant cinc anys en el marc del VI Programa Marc. Els resultats s'han integrat en dos prototips de cotxe (Mercedes Sprinter FCEV i un Fiat Panda FCEV) que acosten una mica més la realitat del cotxe elèctric d'hidrogen.

 Per saber-ne més:

Centro Nacional de Microelectrónica

Web del projecte HySYS