Máy cảm ứng khí mới kiểm soát khu vực chứa khí CO₂

Một hệ thống cảm ứng mới lần đầu tiên giúp kiểm soát được những khu vực lớn mang lại hiệu quả về chi phí. Hệ thống cảm ứng khí được cấp bằng sáng chế này được dựa trên nguyên tắc khuyết tán, theo đó các loại khí xác định truyền qua một lớp màng nhanh hơn những loại khí khác.

Bằng cách sử dụng một loại máy cảm ứng trông giống hình ống, máy cảm ứng mới này có thể đo đạc giá trị tập trung khí trung bình trên một khoảng cách nào đó mà không làm ảnh hưởng hay làm sai các điều kiện trong môi trường đo.

Nếu các máy cảm ứng này được đặt trong một mô hình mẫu riêng biệt thì chúng có thể tính toán sự tập trung khí trên một khu vực. Do đó ống đo có thể thay thế cho một số lượng lớn các máy cảm ứng cá nhân, giúp nó rẻ hơn nhiều so với những phương pháp khác trước đó. Máy cảm ứng này do Trung tâm nghiên cứu môi trường Helmholtz (UFZ) sáng chế ra và sẽ được công bố lần đầu tiên tại Hội chợ Thương mại quốc tế lần thứ 15 về Nước-Nước thải-Rác thải và Tái chế (IFAT) diễn ra từ ngày 5-9 tháng 5 tại Munich.

Các lĩnh vực ứng dụng tiềm năng của những chiếc máy cảm ứng khí dựa trên nguyên tắc lớp màng (hay còn được gọi là MeGa) là sự đền bù môi trường và việc kiểm soát bãi rác. Tuy nhiên trong tương lai công nghệ này cũng có thể được sử dụng để kiểm soát việc chuyển khí CO₂ xuống dưới lòng đất, các đường ống dẫn khí hoặc các đường cống dẫn khí. Nguyên tắc vận hành này cũng có thể được sử dụng trong các dung dịch, do đó các máy dò cũng hữu ích cho việc kiểm soát những khu vực có nước (ví dụ như đối với sự quan sát sự hình thành của khí sunfua hydro (hydrogen sulphide), trong đó có nước ngầm, và hữu ích cho việc kiểm soát các lỗ khoang trong lòng đất.

Nguyên tắc chức năng của máy cảm ứng khí màng. Ứng dụng tiềm năng của máy cảm ứng khí mới là việc kiểm soát trữ lượng khí CO2 ở các nhà máy điện. (Ảnh: Susan Waiter/UFZ)

Cấu trúc xây dựng nhỏ hơn bình thường của các lỗ khoang trong lòng đất và máy dò vùng đất có nước có nghĩa là máy cảm ứng này có thể được sử dụng trong các máy dò. Sự kết nối (cố định) với bộ phận ở phía trên mặt đất giúp đánh giá hoặc nắm bắt được dữ liệu trong khi máy dò được nhận chìm xuống nước. Trong phạm vi hiểu biết của chúng ta thì một thiết bị có những đặc điểm này trước đây chưa bao giờ có ở bất cứ nơi đâu trên thế giới. Lĩnh vực ứng dụng tiềm năng khác là quá trình kiểm soát trong việc xử lý nước hay trong ngành công nghiệp thực phẩm, như nhà máy bia và nhà máy sản xuất sữa.

Các nhà nghiên cứu đang hy vọng rằng trong tương lai hệ thống của họ cũng có thể đóng góp cho những ứng dụng thông gió thông minh của khoảng không gian ở trong nhà. Mức độ dư thừa khí CO₂ đem lại sự mệt mỏi và những vấn đề về sức khỏe, trong khi việc thông gió dư thừa lại là một sự lãng phí năng lượng. Do đó, trong các phòng học, các loại phòng hội thảo và ở những nơi làm việc đều có yêu cầu đề nghị mức độ tập trung khí trong phòng là từ 1000 đến 3000 đơn vị ppm (đơn vị do mật độ bằng 1 phần triệu).

Tiến sĩ Detlef Lazik thuộc UFZ giải thích “Từ trước đến nay, việc kiểm soát sự tập trung khí ở trong phòng đều thất bại do thiếu các phương pháp đo đạc gắn kết với công nghệ thông gió phù hợp và có giá tiền hợp lý. Với các máy cảm ứng khí dựa trên nguyên tắc lớp màng của chúng tôi, có thể sẽ tạo ra sự thông gió được phân lập bằng cách sử dụng một máy thông gió có một máy cảm ứng khí điều khiển. Sau đó sự thông gió được kích hoạt một cách đơn giản nếu có một giá trị ngưỡng có thể điều chỉnh được bị dư thừa”. Nguyên tắc tương tự như vậy cũng có thể được ứng dụng để kiểm soát những vật chất nguy hiểm trong việc khai thác mỏ, xây dựng và các thiết bị hoặc ở trong các đường hầm.

Trung tâm nghiên cứu môi trường Helmholtz (UFZ) sẽ đại diện trình bày tại hội chợ thương mại về Nước-Nước thải-Rác thải và Tái chế mang tên IFAT 2008 tại Munich diễn ra từ ngày 5-9, tháng 5, 2008. Các nhà khoa học tại quầy trưng bày của UFZ (Quầy số 207) khu B1 sẽ cung cấp thông tin về việc điều hành các khu vực bị ô nhiễm và trình bày những công nghệ môi trường tiên tiến nhất và những sản phẩm mới. Cùng với máy cảm ứng khí dựa trên nguyên tắc lớp màng dùng để kiểm soát khí CO₂ ở những khu vực có nước và ở trong đất, trung tâm UFZ sẽ trình bày chất Carbo-Iron (một loại chất liệu mới đối với việc sửa chữa tại chỗ), kỹ thuật RF-Heating (sự chữa lành đất thông qua sự đốt nóng hướng đúng mục tiêu) và kỹ thuật Compartment Transfer (việc phá vỡ những vật chất nguy hiểm bằng cách sử dụng các mô hình đầm lầy bán tự nhiên).