Studenten erfinden Gerät zum Aufspüren giftiger Gase in der Umwelt

Das von einer Gruppe Studenten des Instituts für Technische Physik der Technischen Universität Hanoi entwickelte Gerät kann giftige Gase wie NH3 und H2S in der Umwelt nachweisen.

Seit 2021 verfolgt Do Van Minh, Student des Studiengangs K63 am Institut für Technische Physik, die Idee, ein Gerät zur Messung toxischer Gase in der Umwelt zu entwickeln und herzustellen. Unter der Anleitung seines Dozenten setzte Minh diese Idee gemeinsam mit Truong Hong Cuong, Nguyen Thi Mai Anh und Nguyen Ngoc Minh um.

Nach zweijähriger Forschung wurde das von der Studentengruppe entwickelte Gerät zur Messung toxischer Gase in drei Versionen verbessert. Es besteht aus drei Hauptkomponenten: Gehäuse, elektronischer Steuerschaltung, Signalverarbeitung und Messkammer.

Minh erklärte, dass in industriellen Produktionsumgebungen häufig zahlreiche giftige Gase auftreten, darunter NOx, NH3, H2S und COx. NOx, H2S und NH3 beeinträchtigen die menschliche Gesundheit unmittelbar. Die zulässige Konzentration dieser Gase am Arbeitsplatz liegt unter 50 ppm. Das von der Unternehmensgruppe hergestellte Messgerät kann giftige Gase bereits in niedrigen Konzentrationen (ab 10 ppm) nachweisen und eine Warnung ausgeben.

Das von einer Gruppe Studierender entwickelte Gerät zur Messung der Gaskonzentration in der Umwelt verfügt über ein Display, das den Konzentrationswert anzeigt. Foto: NVCC

Die wichtigste und schwierigste Aufgabe besteht darin, einen Sensor zu entwickeln, der wie ein Schalter funktioniert und den Stromkreis wie in einem elektrischen Schaltkreis ein- und ausschalten kann. In dieser Anwendung wirkt das toxische Gas als externer Einflussfaktor, der den Schalter durch Änderung des Widerstands betätigt. Die Forschungsgruppe wählte V₂O₅ als Material für den Gassensor. Bei Raumtemperatur reagiert V₂O₅ auf Ammoniak (NH₃), jedoch kaum auf andere toxische Gase wie H₂S, CO, CO₂, NO₂ usw. Das bedeutet, dass der Sensor nur auf NH₃ reagiert und somit eine hohe Selektivität innerhalb des von der Gruppe untersuchten Gaskonzentrationsbereichs von 500 ppm aufweist.

Minh erklärte, dass der Test gezeigt habe, dass das Gerät giftige Gase in der Umgebung erkennen und warnen kann. Sobald die Gaskonzentration den Grenzwert von 50 ppm überschreitet, ertönt ein akustisches Signal. Zusätzlich zur Warnung verfügt das Gerät über ein Display, das den Konzentrationswert des zu messenden Gases anzeigt und die Konzentrationsänderung grafisch darstellt.

Derzeit sind auf dem Markt zahlreiche Produkte zur Messung toxischer Gase in der Umwelt erhältlich, die aus China, Deutschland und Japan importiert werden und zwischen mehreren Millionen und mehreren hundert Millionen VND kosten. Es gibt zwar auch einige in Vietnam entwickelte Produkte, die meisten Messköpfe (Sensorchips) müssen jedoch importiert werden.

Eine Gruppe von Studierenden am Tag der Verleihung des Nationalen Studentenpreises für wissenschaftliche Forschung 2022. Foto: NVCC

Professor Nguyen Duc Hoa, stellvertretender Direktor des Internationalen Ausbildungsinstituts für Materialwissenschaften (ITIMS) der Technischen Universität Hanoi und Dozent, bewertete das Projekt als studentisches Forschungsprodukt, das von der Materialherstellung über Sensorchips bis hin zu Messschaltungen und Datenanzeige reicht. Das Produkt befinde sich noch in der Testphase, aber „der Vorteil liegt darin, dass die Gruppe einen Sensorchip mit herausragenden Eigenschaften wie geringem Stromverbrauch, hoher Ansprechgeschwindigkeit und der Fähigkeit, toxische Gase in niedrigen Konzentrationen zu erkennen, entwickelt hat“, so Hoa. Er schlug vor, das Produkt hinsichtlich Design und einiger Bedienungsfunktionen zu verbessern, um es alltagstauglicher und benutzerfreundlicher zu gestalten.

Die Forschungsgruppe wurde kürzlich mit dem zweiten Preis im Nationalen Schüler-Forschungswettbewerb 2022 ausgezeichnet.

Bich Thao

Quellenlink: https://vnexpress.net/sinh-vien-sang-che-thiet-bi-do-khi-doc-trong-moi-truong-4612624.html