Senzor pro vodíkový svět
Vodíku je předpovídána vynikající budoucnost v časech, až dojdou zásoby ropy a dalších fosilních paliv. Nejlehčí prvek ale vedle skvělých vlastností ukrývá i řadu nepříjemných záludností. Jedním z velkých problémů, které musí inženýři před nástupem vodíkové energetiky vyřešit, je konstrukce malých, levných a naprosto spolehlivých indikátorů přítomnosti tohoto třaskavého plynu.
Největší problém využití vodíku v energetice (zejména při pohonu dopravních prostředků) je všeobecně známý: obtížné skladování. Jsou tu ale i další neméně závažné trable. Na prvním místě jde o velikost dvouatomových molekul skládajících se z pouhých dvou protonů a elektronů. Nejmenší molekule našeho vesmíru díky tomu není žádné těsnění dost těsné, aby vodík z potrubí, nádob, ventilů a dalších prvků nemohl poměrně snadno unikat. Když k tomu ještě přičteme, že dohromady se vzdušným kyslíkem tvoří třaskavou směs...
Pro rozvoj vodíkové energetiky je tedy vedle těch velkých problémů třeba vyřešit i řadu zdánlivě menších - a na jednom z předních míst v pořadí důležitosti se nachází vývoj senzoru přítomnosti plynu, který by kromě nízké ceny a spolehlivosti byl také univerzálně použitelný a zcela nezávislý na dodávce energie.
"Při využívání vodíku v jakémkoliv jen trochu složitějším zařízení potřebujete obrovské množství detektorů jeho přítomnosti," objasňuje Jenshan Lin z University of Florida. "Ty musí spolehlivě sledovat situaci pořád, nezávisle na tom, zda zrovna třeba došlo k výpadku dodávky elektřiny. A už vůbec nesmíte být odkázáni na to, jestli v nich někdo nezapomněl vyměnit baterie."
Lin se svým týmem proto vyvinul miniaturní vodíkový senzor založený na využití nanostruktur z oxidu zinečnatého, které reagují změnou vodivosti na přítomnost i nepatrných koncentrací vodíku v prostředí - od deseti miliontin objemu, což je úroveň hluboko pod hranicí vzniku třaskavé směsi. Ještě důležitější ale je, že tento senzor dokáže bezdrátově odeslat informaci na vzdálenost až 20 metrů a nepotřebuje k tomu žádný elektrický zdroj. Energii totiž čerpá z nepatrných vibrací zařízení, na němž je upevněn. Každý motor, čerpadlo, potrubí, nebo jakýkoliv jiný energetický systém je totiž zdrojem dostatečně intenzivních vibrací k "pohonu" stovek takových mikrosenzorů.
University of Florida vývoj detektoru původně prováděla ve spolupráci s NASA, která jej potřebovala pro sledování vodíkových nádrží a motorů raketoplánů Space Shuttle. Bushův program Hydrogen Fuel Initiative usilující o náhradu fosilních paliv však vedl k tomu, že o ně jeví rostoucí zájem jak konstruktéři a výrobci vodíkových nebo hybridních automobilů, tak provozovatelé zařízení, která budou plyn pro vodíkovou energetiku vyrábět a distribuovat.
Více z pořadu
E-shop Českého rozhlasu
Víte, kde spočívá náš společný ukrytý poklad? Blíž, než si myslíte!
Jan Rosák, moderátor
Slovo nad zlato
Víte, jaký vztah mají politici a policisté? Kde se vzalo slovo Vánoce? Za jaké slovo vděčí Turci husitům? Že se mladým paním původně zapalovalo něco úplně jiného než lýtka? Že segedínský guláš nemá se Segedínem nic společného a že známe na den přesně vznik slova dálnice? Takových objevů je plná knížka Slovo nad zlato. Tvoří ji výběr z rozhovorů moderátora Jana Rosáka s dřívějším ředitelem Ústavu pro jazyk český docentem Karlem Olivou, které vysílal Český rozhlas Dvojka.
