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Gas sensors are applied for facilitating the safe use of hydrogen in, for example, fuel cell and hydrogen fuelled vehicles. New sensor developments, aimed at meeting the increasingly stringent performance requirements in emerging applications, are reviewed. The strategy of combining different detection principles, i.e. sensors based on electrochemical cells, semiconductors or field effects in combination with thermal conductivity sensing or catalytic combustion elements, in one new measuring system is reported. This extends the dynamic measuring range of the sensor while improving sensor reliability to achieve higher safety integrity through diverse redundancy. The application of new nanoscaled materials, nanowires, carbon tubes and graphene as well as the improvements in electronic components and optical elements are evaluated in view of key operating parameters such as measuring range, sensor response time and low working temperature.
Zum Projektkonsortium H2Sense haben sich zusammengeschlossen: die ESAM Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung als Koordinator, das Joint Research Center der Europäischen Kommission, das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg sowie die Unternehmen AppliedSensor, Reutlingen, UST Umweltsensortechnik, Geschwenda und Sensitron, Cornaredo, Italien. Das Projekt wird finanziell unterstützt durch das Fuel Cell and Flydrogen Joint Undertaking (FCH JU), eine öffentlich-private Partnerschaft unter Beteiligung der Europäischen Kommission. Um den Austausch von Wissen, Erfahrungen und Know-how zu erweitern, arbeitet man erstmals bei einem FCFI-JU-geförderten Projekt auch mit dem amerikanischen National Renewable Energy Laboratory (NREL) zusammen.
The use of hydrogen sensors can be categorized into three types
of application:
- Safety monitoring
- Leak detection
- Process control
When applied in one of these areas hydrogen sensors fulfill the
following tasks:
- Indicate a hazardous condition
- Provide warnings or alarms for out-of-limits conditions
- Monitor and control System Operation
- Provide performance data