為氨能船舶開發的無線自供電氨泄漏監測系統

由于其零碳、安全儲存和高能量密度，液氨在航運業是一種很有前途的船用燃料。然而，氨是一種常見的有毒氣體，會刺激黏膜和呼吸系統。因此，有必要開發一種實時準確的長距離海上航行氨監測方法。

近日，大連化學物理研究所馮亮教授課題組與大連海事大學徐敏義教授課題組合作，研制出全無線用于氨能船舶的自供電氨泄漏監測系統。

該系統包括基于蜂窩摩擦納米發電機(TENG)的發電系統、基于碳納米管摻雜的聚吡咯(CNTs-PPy)的氨檢測系統和信號采集傳輸系統(藍牙)。

這項研究于4月11日發表在NanoEnergy上。

研究人員通過碳納米管和導電聚合物之間的協同作用提高了電子傳導效率，從而增強了室溫下的傳感性能。該傳感器具有檢測限低、響應時間短(約90s)、選擇性高、穩定性好、成本低等優點。

此外，研究人員通過藍牙實現了從檢測模塊到計算機終端的無線傳輸。

該系統結合大連海事大學提供的蜂窩結構TENG，將船舶發動機振動產生的機械能采集并轉換為電能，實現整個傳感系統的自供電。

研究人員在探險船上測試了該系統。整個傳感系統在高溫高濕的船舶低層艙室中順利運行，證實了其在實際應用中的潛力。

“自供電無線檢測系統可以實現遠洋航行過程中氨泄漏的長期免維護監測，”馮教授說。“有望在氨能的進一步應用和推廣中發揮重要作用。”