Surveiller les fuites pour les navires fonctionnant à l’ammoniac

En raison de son absence de carbone, de son stockage sûr et de sa densité énergétique élevée, l’ammoniac liquide est un carburant marin prometteur dans l’industrie du transport maritime.

Cependant, l’ammoniac est un gaz toxique commun qui peut provoquer une irritation des muqueuses et du système respiratoire. Il est donc nécessaire de mettre au point une méthode de surveillance de l’ammoniac fiable et en temps réel pour les voyages en mer sur de longues distances.

Récemment, un groupe de recherche dirigé par le professeur FENG Liang du Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) de l’Académie chinoise des sciences (CAS), en collaboration avec le groupe du professeur XU Minyi de l’Université maritime de Dalian, a mis au point un système complet de surveillance des fuites d’ammoniac sans fil et auto-alimenté pour les navires fonctionnant à l’ammoniac.

Le système comprend un système de production d’énergie basé sur un nanogénérateur triboélectrique en nid d’abeille (TENG), un système de détection d’ammoniac basé sur des nanotubes de carbone dopés au polypyrrole (CNTs-PPy), et un système de collecte et de transmission de signaux (bluetooth).

Cette étude a été publiée dans Nano Energy le 11 avril.

Les chercheurs ont amélioré l’efficacité de la conduction électronique grâce à l’effet de synergie entre les nanotubes de carbone et les polymères conducteurs, ce qui a renforcé les performances de détection à température ambiante. Le capteur a montré de bonnes performances avec une faible limite de détection, un temps de réponse court (environ 90 s), une grande sélectivité, une bonne stabilité et un faible coût.

De plus, grâce au Bluetooth, les chercheurs ont réalisé une transmission sans fil du module de détection au terminal de l’ordinateur.

En combinant la structure en nid d’abeille TENG fournie par l’Université maritime de Dalian, le système peut collecter et convertir l’énergie mécanique générée par la vibration du moteur du navire en énergie électrique, ce qui permet l’auto-pilotage de l’ensemble du système de détection.

Un dispositif complet de surveillance des fuites d’ammoniac auto-alimenté a été fabriqué, dont les éléments clés sont le système de génération d’énergie (TENG), le système de détection d’ammoniac (capteur à base de CNTs-PPy) et le système de collecte et de transmission de signaux (bluetooth).

En outre, les chercheurs ont testé le système sur le navire d’expédition. L’ensemble du système de détection a fonctionné sans problème dans la cabine basse du navire où la température et l’humidité sont élevées, confirmant ainsi son potentiel dans des applications pratiques.

Le système de détection sans fil auto-alimenté peut assurer une surveillance à long terme sans maintenance des fuites d’ammoniac pendant les voyages en mer“, a déclaré le professeur FENG. “Il devrait jouer un rôle important dans la poursuite de l’application et la promotion de l’énergie à l’ammoniac.”

Crédit image / Nano Energy

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[ Traduction Enerzine ]
Lien principal : dx.doi.org/10.1016/j.nanoen.2022.107271
Autre lien : english.dicp.cas.cn/

      

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