Wodór jest gazem o długiej historii. Odkryty w 1766 roku przez angielskiego chemika Henry’ego Cavendisha, od ponad 100 lat jest wykorzystywany jako gaz przemysłowy. Obecnie jest on wykorzystywany w wielu procesach przemysłowych i technicznych.
Jeśli chodzi o bezpieczeństwo, wodór jest często przedmiotem przesądów. W rzeczywistości wodór ma nawet przewagę w zakresie bezpieczeństwa nad innymi paliwami. Wodór (H2) jest najlżejszym znanym pierwiastkiem – około 14 razy lżejszym od powietrza. H2 tworzy z tlenem mieszaninę zapalną w szerokim zakresie (od 4 do 77 % obj.) – mieszanina wybuchowa z tlenem (gaz oksyhydrogenowy) tworzy się przy stężeniu 18 % i więcej.
Wodór jest nietoksyczny i nie może zanieczyszczać gleb, atmosfery ani ludzi. W przypadku zapalenia się wodoru, szybkość spalania jest stosunkowo wysoka. Nie powstaje dym ani opary, chyba że spalane są inne substancje.
Poznanie właściwości wodoru gwarantuje bezpieczeństwo
Wodorowe.Info
Produkcja wodoru – zielony wodór
Czysty wodór występuje w obfitości w gorącym wnętrzu Słońca i w ogromnej przestrzeni kosmicznej, natomiast na Ziemi jest obecny tylko w postaci związanej. Większość produkowanego obecnie wodoru powstaje jako produkt uboczny lub współprodukt w procesach przemysłu chemicznego i jest ponownie zużywana przez ten sam przemysł. Na skalę przemysłową, wodór jest obecnie produkowany głównie poprzez reformowanie gazu ziemnego – proces, który uwalnia między innymi CO2.
Alternatywnie, wodór może być produkowany z wody przy użyciu energii elektrycznej. W tym celu należy użyć elektrolizera, aby rozdzielić wodę na składniki: wodór i tlen – energia użyta do tego celu pozostaje zmagazynowana w wodorze. Jeśli energia elektryczna pochodzi ze źródeł odnawialnych, np. z wiatru, wodór jest bezemisyjny – znany jako „zielony wodór”.
Jeśli elektrolizer działa bezpośrednio przy turbinie wiatrowej, wykorzystanie wodoru jako medium magazynującego ma jeszcze jedną zaletę: gdy wiatr dostarcza więcej energii niż potrzeba w danym momencie w sieci elektrycznej, ta energia elektryczna może być tymczasowo przechowywana w wodorze poprzez rozszczepienie wody. Gaz ten pełni więc ważną „funkcję buforową” w inteligentnej sieci energetycznej przyszłości.
Bezpieczeństwo wodoru (H2)
Pojazdy napędzane ogniwami paliwowymi charakteryzują się krótkim czasem tankowania, dużym zasięgiem i dużym przyspieszeniem. Umożliwiają one bezemisyjną mobilność dla celów zrównoważonego przejścia na energię. Mobilność napędzana wodorem i ogniwami paliwowymi jest nie tylko bezpieczna, jeśli chodzi o ochronę klimatu. Oczywiste jest, że obchodzenie się z wodorem wymaga odpowiedzialnego postępowania – w końcu zawiera on energię wystarczającą do napędzania pojazdu z dużą prędkością.
Bezpieczeństwo podczas transportu i przechowywania
Wodór jest transportowany w specjalnie zaprojektowanych naczepach do przewozu wodoru, pod ciśnieniem 200 barów, 300 barów lub 500 barów. wodór podlega przepisom dotyczącym transportu towarów niebezpiecznych (ADR). Oznacza to, że używane pojazdy transportowe, jak również kierowcy, muszą spełniać określone wymagania. Alternatywnie wodór może być również transportowany w kriogenicznej, płynnej postaci w specjalnych, wysoko izolowanych cysternach. W niektórych częściach Niemiec istnieją również rurociągi wodorowe, którymi duże ilości wodoru są transportowane do klienta.
Istnieją różne sposoby przechowywania wodoru na stacji benzynowej, w zależności od konstrukcji stacji benzynowej i ilości wydawanego dziennie wodoru. Dzisiejsze obiekty najczęściej przechowują wodór w stanie gazowym przy ciśnieniu 45 barów lub 200 barów. Możliwe jest również przechowywanie w stanie kriogenicznym, skroplonym (-253 °C).
Bezpieczeństwo podczas tankowania
Pompa paliwa wodorowego komunikuje się z pojazdem za pomocą interfejsu na podczerwień. Pojazd posiada interfejs komunikacyjny bezpośrednio przy dyszy zbiornika, który przekazuje stacji paliw dane dotyczące ciśnienia i temperatury w zbiorniku. Dane te są porównywane z pomiarami dokonywanymi na stacji paliw. Jeśli występują pewne odchylenia, stacja paliw przerywa lub wstrzymuje tankowanie w celu sprawdzenia przyczyny odchylenia. Ponadto pojazd może zatrzymać proces tankowania – jest to dodatkowe zabezpieczenie, które nie istnieje dla żadnego innego paliwa.
Podłączenie linii tankowania do samochodu jest tzw. połączeniem zamkniętym: Podczas procesu tankowania nie wydostaje się wodór – w przeciwnym razie pojazd nie mógłby zostać zatankowany. Podobnie jest z oponami rowerowymi: jeśli nie ma dobrego uszczelnienia i powietrze przedostaje się przez zawór, opona nie napełnia się. Aby temu zapobiec na stacji tankowania wodoru sprawdza się najpierw dopasowanie dyszy i szczelność przewodu. Jeśli jedno z nich jest niewłaściwe, proces tankowania nie rozpocznie się. Stacja tankowania wykorzystuje system kontroli, który zapewnia, że samochód jest pełny, ale nie przepełniony. Jako dodatkowe zabezpieczenie, w zbiorniku pojazdu zainstalowane są zawory nadciśnieniowe, które niezawodnie ograniczają ciśnienie.
Po zatankowaniu dysza i wąż zbiornika są „pozbawione ciśnienia”: Wodór jest odprowadzany z powrotem do stacji. Na dyszy pozostaje tylko bardzo mała, a więc nieszkodliwa ilość wodoru – około jednej trzeciej szklanki.
Bezpieczeństwo w pojeździe
Pod względem bezpieczeństwa pojazdy napędzane wodorem nie różnią się od konwencjonalnych środków transportu. Zostało to wykazane przez niezależne służby badawcze, takie jak niemiecki TÜV, w różnych testach zderzeniowych i seriach testów. Nawet jeśli wodór jest wysoce łatwopalny, nie ma zwiększonego ryzyka w razie wypadku. Raczej pojazdy napędzane wodorem są bezpieczniejsze od konwencjonalnych silników benzynowych – ponieważ wodór nie wybucha.
Wyciek ze zbiornika wodoru jest bardzo mało prawdopodobny. A nawet gdyby doszło do wycieku, czujniki wykrywają ulatniający się wodór. Pojazd jest automatycznie wyłączany, a wszystkie zawory bezpieczeństwa zostają zamknięte. Zbiornik wodoru jest testowany przy ciśnieniu 2,25 razy większym niż dopuszczalne ciśnienie robocze – tzn. zbiornik o pojemności 700 barów musi wytrzymać ciśnienie co najmniej 1 400 barów i posiada wysokie rezerwy bezpieczeństwa w razie wypadku. Zbiornik wodoru jest wyjątkowo odporny na ciśnienie wewnętrzne i zewnętrzne oraz na ogień.
Żródło: H2.live
