Nez électronique détecteur d’ammoniac pour des applications médicales et énergétiques
Le carburant hydrogène est qualifié de « l’énergie du futur », ce qui fait augmenter la demande de gaz d’ammoniac, l’un des meilleurs moyens de stocker l’hydrogène. Cela souligne l’importance de disposer de dispositifs de détection des fuites de ce gaz pour garantir un fonctionnement sûr. Des ingénieurs australiens de l’Institut royal de technologie de Melbourne ont développé une solution annoncée dans la revue « Advanced Functional Materials ».
L’ammoniac, dont la production mondiale est estimée à environ 235 millions de tonnes métriques, est utilisé comme vecteur dans le processus de stockage de l’hydrogène, connu sous le nom de « décomposition de l’ammoniac ». Bien que cette méthode offre un moyen de stockage de l’hydrogène, elle présente des défis, notamment en termes de sécurité liée aux fuites d’ammoniac susceptibles de générer des risques pour la santé, tels que l’irritation des yeux, de la peau et du système respiratoire, en particulier à des concentrations élevées ou sur de longues périodes.
L’ammoniac dans la respiration humaine
L’ammoniac est également présent dans la respiration humaine et peut servir de marqueur vital pour diagnostiquer diverses maladies, telles que les troubles rénaux et hépatiques. Il résulte du métabolisme des protéines dans le corps, principalement dans le foie. En cas de dysfonctionnement hépatique, l’ammoniac peut s’accumuler dans le sang, se propager aux poumons et être expulsé lors de l’expiration, désigné sous le nom « d’odeur d’ammoniac ». La mesure des niveaux d’ammoniac dans la respiration peut fournir des informations précieuses sur le fonctionnement du foie et des reins, avec des niveaux élevés indiquant des problèmes hépatiques ou d’autres troubles métaboliques.
Suivi du gaz par résistance électrique
L’équipe de recherche australienne a mis au point un capteur capable de détecter de faibles quantités d’ammoniac en exploitant l’oxyde d’étain transparent en couches minces. Ce capteur réagit aux variations de la résistance électrique en présence d’ammoniac, permettant la détection même de faibles concentrations de ce gaz. De plus, il peut distinguer l’ammoniac des autres gaz de manière plus sélective que les technologies actuelles, ressemblant ainsi à un « nez électronique ».
Les expériences menées avec ce capteur dans un environnement contrôlé ont montré sa capacité à détecter l’ammoniac à des concentrations variant de 5 à 500 parties par million et sa sélectivité par rapport à d’autres gaz comme le dioxyde de carbone et le méthane.
L’avantage de ce microcapteur est de fournir une méthode plus sûre et moins complexe de détection des gaz toxiques par rapport aux technologies actuelles, tout en simplifiant le processus de fabrication des capteurs. Il évite l’utilisation de solvants toxiques, assurant ainsi la sécurité et réduisant l’impact environnemental.
Poursuite des essais à grande échelle
Bien que la production de ce capteur selon sa méthode de fabrication soit peu coûteuse, sa capacité à être développé en grande quantité pour une variété d’applications nécessite des tests supplémentaires pour garantir son efficacité dans la détection de l’ammoniac à différentes concentrations et conditions environnementales. Il est essentiel de confirmer sa durabilité et son efficacité à long terme à travers une série d’expériences sur une période prolongée.
Les progrès réalisés dans la technologie des capteurs d’ammoniac offrent des perspectives prometteuses pour des applications médicales et industrielles, soulignant l’importance de ces avancées pour la sécurité et la santé publique.