Cât de periculos este hidrogenul, carburantul viitorului

Alături de electricitate, hidrogenul este văzut ca principala metodă de decarbonizare, inclusiv în transporturi. Dar cât de periculos este acest carburant al viitorului?

Gaz invizibil și inodor, dar foarte reactiv și capabil să lanseze rachete în spațiu. Hidrogenul este un gaz bogat în energie, dar care devine tot mai atrăgător și în aplicațiile de transport comercial, în special în cele pe distanțe lungi. Dar cât de sigur este hidrogenul?

Hidrogenul este în general considerat a fi foarte reactiv: se aprinde repede și arde exploziv. În plus, are cea mai mică moleculă dintre toate elementele chimice și poate ieși mai ușor din recipientele închise. Odată eliberat în atmosferă, se ridică rapid la altitudine, fiind mai ușor decât aerul. Și totuși, se poate spune că, în general, hidrogenul nu aduce pericole suplimentare față de alte tehnologii de propulsie.

Universitatea Tehnică din Graz (Austria) a investigat recent pericolele potențiale ale unor accidente cu vehicule alimentate cu hidrogen în tuneluri. Cercetătorii au ajuns la 3 concluzii clare:

• scenariile unor tragedii provocate de vehicule alimentate cu hidrogen sunt foarte improbabile, datorită tehnologiei moderne
• dacă un accident major ar avea loc, potențialul pagubelor este înalt
• asemenea accidente pot fi evitate în cele mai multe cazuri.

Universitatea a luat în calcul trei scenarii care pot apărea în tuneluri. În primul caz, valva de eliberare a presiunii se activează când presiunea crește ca rezultat la efectului termic. Dacă gazul s-ar aprinde, scenariu posibil relativ ușor, flacăra creată ar fi direcționată spre un punct fix de pe sol. În acest caz, pericolul ar fi unul limitat.

În al doilea caz, rezervorul de gaz comprimat explodează. Hidrogenul ar trece prin tunel sub forma unei unde de șoc, iar potrivit cercetătărilor din Graz, există risc de deces pe o rază de 30 de metri. La o distanță de 300 de metri sunt de așteptat răniri serioase (de exemplu hemoragii pulmonare), iar mai departe există totuși riscul spargerii timpanelor.

VEZI ȘI: Cum se comportă rezervoarele CNG la incendiu

În al treilea scenariu, hidrogenul scapă din rezervoare, se colectează pe tavanul tunelului și ia foc. Așa zisa explozie a norului de hidrogen ar crea de asemenea o undă de șoc.

Totuși, cercetătorii au punctat încă o dată că cel mai probabil rezultat al unui accident în care este implicat un vehicul alimentat cu hidrogen este unul fără un impact semnificativ din partea hidrogenului.

TÜV Süd a cercetat de asemenea problema siguranței hidrogenului și a ajuns la aceeași concluzie: acest gaz nu aduce un pericol suplimentar față de alți carburanți. Mai mult, în cazul spargerii rezervoarelor în urma unui accident, hidrogenul s-ar ridica rapid în atmosferă și nu s-ar forma ”covoarele de foc” de la alți carburanți.

Pe de altă parte, există un risc mai înalt de explozie dacă hidrogenul este eliberat în spații închise, precum garaje sau tuneluri. Soluția este o ventilație mai bună. ”Industria chimică utilizează hidrogenul de 100 de ani, iar experiența privind siguranța este considerată a fi una bună”, mai spune TÜV Süd.

Cât de stabile sunt rezervoarele de hidrogen?

În puținele autoturisme alimentate cu H2, carburantul este stocat la o presiune de 700 bar. Primele camioane FCEV operează la o presiune de 350 bar, dar dezvoltatorii testează deja sisteme care pot opera până la 1000 bar. Gazul este stocat in rezervoare fabricate din fibră de carbon, considerate extrem de stabile.

De exemplu, Hyundai a testat rezervoarele lui Xcient Fuel Cell inclusiv cu arme de foc, pentru a putea evalua mai bine pericolul rezultat. Rezervoarele au de asemenea o valvă de presiune, similară cu cea de la camioanele alimentate cu gaz natural, care eliberează hidrogenul într-o manieră controlată atunci când se încălzesc.

Rezervoarele de hidrogen trebuie să treacă 25 de teste în timpul ciclului de producție, inclusiv un test de foc în care rezervorul complet încărcat este pus deasupra flăcărilor. În acest caz, sistemul trebuie să reziste cel puțin trei minute înainte să cedeze.

Cât de periculos este hidrogenul lichid?

Hidrogenul lichid este văzut de producătorii de camioane ca un mod de a crește densitatea energetică. Similar LNG (gaz natural lichefiat), hidrogenul își reduce volumul și se lichefiază atunci cât este răcit la temperaturi foarte reduse. Dacă un rezervor de hidrogen lichid este deformat sever într-un accident, căldura intră în rezervor, iar hidrogenul va fi eliberat într-o manieră controlată.

În plus, observațiile de până acum din piață cu vehicule FCEV, în special de la autoturisme, nu arată un risc potențial mai mare comparat cu vehiculele convenționale.