|
Autor/a
Hinojo Ramírez, Antonio
|
Abstract
A l’actualitat, diversos sectors industrials necessiten una monitorització a temps real d’hidrogen o dels seus isòtops. Per exemple, en el sector nuclear, el deuteri i el triti són candidats prometedors per ser utilitzats com a combustible a les futures plantes de fusió nuclear. Degut a que a la natura només existeixen traces de triti, aquest haurà de ser generat in situ. Es per això que, per assegurar el correcte subministrament de combustible al reactor, és necessari desenvolupar dispositius que permetin la seva quantificació.
En els últims anys, els sòlids conductors de protó han demostrat ser bons candidats per a la construcció de sensors d’hidrogen capaços d’operar en ambients agressius, gràcies a la seva elevada estabilitat química i a la seva capacitat de treballar a altes temperatures.
En el present treball s’ha utilitzat l’òxid conductor de protó BaCe0.6Zr0.3Y0.1O3-α com electròlit per a la construcció d’un sensor d’hidrogen amperometric per alta temperatura. Aquesta ceràmica va ser escollida degut als bons resultats que es van obtenir en estudis previs realitzats al laboratori de Mètodes Electromètrics de l’IQS. El sensor resultant serveix como punt de partida al futur desenvolupament de dispositius capaços d’operar amb isòtops d’hidrogen.
Per poder portar a terme la construcció del sensor es va dissenyar, mitjançant simulació tèrmica amb SolidWorks Simulation, un forn vertical que permeti obtenir un segellat homogeni entre l’electròlit i el cos del sensor. Es van avaluar els sensors construïts en mode amperometric, a diferents pressions parcials d’hidrogen, a temperatures de 500ºC i 600ºC i aplicant diferencies de potencial de 2V i 4V entre elèctrodes. Finalment, es va analitzar la variació del número de transport de protó amb la pressió parcial d’hidrogen i amb la temperatura.
|
|
