Чувствительный и доступный датчик для обнаружения мельчайших количеств CO₂

Исследователи из Университетов Торонто и Сент-Фрэнсис Ксавьер разрабатывают доступный, энергоэффективный и сверхчувствительный нано-датчик, способный обнаружить даже одну молекулу диоксида углерода (CO₂).

Современные датчики для обнаружения CO₂ на поверхности либо очень дороги, либо потребляют много энергии, и их точность оставляет желать лучшего. Повышение точности измерений и мониторинга захваченного CO₂ считается ключевым для получения общественного признания технологии улавливания и хранения углерода (CCS) как метода смягчения выбросов парниковых газов. При финансировании от Carbon Management Canada (CMC) д-р Гарри Руда из Центра нанотехнологий Университета Торонто и д-р Дэвид Риск из Университета Сент-Фрэнсис Ксавьер работают над транзисторами на одиночной нанопроволоке, которые должны обеспечить беспрецедентную чувствительность.

CMC, национальная сеть, поддерживающая прорывные исследования по сокращению выбросов CO₂, выделила команде 350 000 долларов на три года. Технологии датчиков для мониторинга отстают в развитии от других компонентов CCS. «Особенно это касается мониторинга, верификации и учёта (MVA) на поверхности. Улучшение MVA необходимо для реализации потенциала CCS», — отмечает Руда.

Сверхчувствительный датчик полезен не только для сигнализации, но и с регуляторной точки зрения для обеспечения точного контроля. Такие датчики могли бы обеспечить полное топографическое и временное картирование выбросов, что помогло бы в разработке новых протоколов для систем хранения углерода и обеспечении соблюдения нормативов. Роль Риска будет заключаться в испытаниях и внедрении датчиков в реальные условия.

«Поведение объектов в наномасштабе отличается от традиционного или микронного масштаба. Мы работаем в этой области почти 20 лет и являемся одними из лидеров в разработке ноу-хау для нано-датчиков», — говорит Руда. Изначально проект докажет способность датчика обнаруживать малейшие количества углерода, но в перспективе его можно будет использовать для обнаружения других выбросов в различных отраслях.