Μια νέα στρατηγική που θα μπορεί να παρέχει ένα δραστικό τρόπο ασφαλών μετρήσεων των εκπομπών του μονοξειδίου του άνθρακα (CO)από τα τροχοφόρα αναγγέλθηκε τον τελευταίο καιρό, στο περιοδικό Measurements Science and Technology, του ΙΟΡ.

Το CO είναι ένας σημαντικός ρύπος, αλλά υπάρχουν μεγάλες δυσκολίες στη μέτρηση των εκπομπών από την κίνηση των οχημάτων. Μέσω της συνεργασίας μεταξύ των επιστημόνων του Πανεπιστημίου Stanford και βιομηχανικούς ερευνητές στο New Jersey των ΗΠΑ,  οι νέοι αισθητήρες διόδων λέιζερ που έχουν αναπτυχθεί λύνουν πολλά από τα τρέχοντα προβλήματα.

Περίπου το 50% του CO που παράγεται εκπέμπεται ακριβώς από το 10% όλων των οχημάτων στο δρόμο σήμερα. Με άλλα λόγια, η επιλογή των οχημάτων που είναι οι χειρότεροι μολυντές θα ήταν ένας αποτελεσματικός στόχος για να μειωθούν οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις.
Ακόμη και τα οχήματα με τους καταλυτικούς μετατροπείς εκπέμπουν σημαντικά ποσά CO προτού να φθάσουν στη ιδανική θερμοκρασία λειτουργίας.
Ιδανικά, ένα πάνω στον δρόμο μακρινό όργανο ελέγχου που μπορεί να μετρήσει τις αυτόματες εκπομπές ακριβώς κατά τη διάρκεια των πραγματικών συνθηκών οδήγησης θα βελτίωνε απέραντα τον περιβαλλοντικό έλεγχο του CO.

Για να λύσει αυτό το πρόβλημα, μια ομάδα συμπεριλαμβανομένου του Jian Wang και του Ronald K Hanson στο Πανεπιστήμιο του Stanford στη Καλιφόρνια, έχει αναπτύξει έναν ιδιαίτερα ευαίσθητο αισθητήρα διόδων λέιζερ για να ελέγξει τη ρύπανση. Το υπέρυθρο φως από το λέιζερ διόδων περνά κατά μήκος του δρόμου μέσω των αερίων εξάτμισης του οχήματος. Διάφορα αέρια απορροφούν σε διαφορετικά μήκη κύματος φωτός, που αναφέρονται σαν μεταβατικά.

Όταν το μήκος κύματος του φωτός συντονίζεται σε μια διέλευση CO, κάποια ποσότητα από το φως απορροφάται και λιγότερη ποσότητα φωτός φθάνει έτσι στον αισθητήρα.

Δεδομένου ότι οι εξατμίσεις οχημάτων παράγουν επίσης το CO₂, ένα δεύτερο λέιζερ διόδων χρησιμοποιείται να ελέγξει και αυτό και, με να αποτελέσουν το CO₂, οι ακριβείς συγκεντρώσεις της εκπομπής CO μπορούν να καθοριστούν.

"Με να λάβει υπόψη τις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα, αυτό το σύστημα βελτιώνει τις τρέχουσες συσκευές κάνοντας τα όργανα πιό ευαίσθητα και ακριβέστερα", είπε ο Wang, ένας ερευνητής στο τμήμα εφαρμοσμένης μηχανικής στο Πανεπιστήμιο του Stanford.

Οι τρέχοντες αισθητήρες σε χρήση περιλαμβάνουν το μη-διασποράς υπέρυθρο αναλυτή (NDIR), που είναι σε θέση να προσδιορίσουν τους (μη καθαρούς) μολυντές, και τους αισθητήρες διόδων laser, που λειτουργούν σε άλλα μήκη κύματος και που περιορίζονται σε ακρίβεια 25% μικρότερη  λόγω ασθενών γραμμικών δυνάμεων και της διέλευσης των υδρατμών και του CO₂.

Τα νέα λέιζερ διόδων που αναπτύσσονται από τον Wang και τους συναδέλφους του είναι συντονισμένα στις διελεύσεις CO απαλλαγμένες από την παρέμβαση των υδρατμών. Επιπλέον, με τη χρησιμοποίηση της σχέσης μεταξύ του CO και του CO₂ ως μέτρηση για το ποσό του CO στην εξάτμιση, η ακρίβειά τους είναι καλύτερη από οποιοδήποτε άλλο τύπο αισθητήρα.

"Αυτά τα σύγχρονα ενιαία λέιζερ διόδων που λειτουργούν στη θερμοκρασία δωματίου έχουν απλοποιήσει πολύ την ανάπτυξη των αισθητήρων για τους σημαντικούς ρύπους, είπε ο καθηγητής Hanson.