МОСКВА, 24 февраля. /ТАСС/. Уникальный датчик водорода разработали ученые Национального исследовательского ядерного университета МИФИ. Как рассказали ТАСС в ядерном университете, уникальность прибора в его способности работать при экстремально высоких температурах.
Разработанный группой сотрудников и студентов Института лазерных и плазменных технологий (ЛАПЛАЗ) МИФИ промышленный датчик водорода способен может работать при температурах от 150 до 450 градусов по Цельсию. Эти температуры характерны для многих технологических процессов в энергетике, химической промышленности и металлургии. В основе датчика — композитный материал, включающий подложку из карбида кремния, на которую напыляется тонкая пленка оксида вольфрама. При взаимодействии с водородом у оксида вольфрама меняются электрофизические свойства. Измеряя электрическое сопротивление данного композита, можно делать выводы о наличие водорода в окружающей среде. Разработанная технология в настоящее время уже запатентована и испытана в лабораториях МИФИ. Планируется что летом этого года пройдет испытание прибора в условиях повышенного содержания водорода на полигоне МФТИ.
Как рассказал руководитель команды разработчиков, старший преподаватель ЛАПЛАЗ Алексей Соловьев, подобные датчики могут пригодиться на атомных электростанциях, в которых вода циркулирует часто при очень высоких температурах — свыше 300 градусов, что может вызывать ее частичную диссоциацию с образованием пузырьков водорода. Эти пузырьки могут провоцировать микровзрывы и разрушать стенки трубопроводов. Также опасность выделения водорода существует в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. Водород широко используется для производства аммиака, на основе которого создаются азотные удобрения. Все это вызывает необходимость контролировать содержание водорода непосредственно в рамках технологических процессов.
Параллельно, рассказали в МИФИ, в университете идет разработка датчика водорода, способного работать при еще более высоких температурах — от 450 до 850 градусов и действующего на иных физических принципах. Основой этого датчика будет подложка из сапфира с напыленными на нее зонами разных металлов и сплавов, предположительно золота, платины и оксида никеля. Поскольку эти элементы имеют разную каталитическую активность при таких температурах, при взаимодействии с водородом на них накапливается разный электрический потенциал. Уровень водорода в среде будет определяться путем измерения разности потенциалов между двумя материалами (например, платиной и золотом). В первую очередь высокотемпературный датчик предназначен для металлургических производств госкорпорации «Росатом». В настоящее время технология второго датчика проходит процедуру патентования.
