Hydrogen har i lang tid vært brukt i stor skala industrielt og som drivstoff innen romfart. På en industriell skala har vi fått betydelig kunnskap og erfaring om sikker håndtering av hydrogen. Norge har internasjonalt anerkjente aktører og miljøer som har god kunnskap om hydrogensikkerhet. Den høye kompetansen har vært utviklet i forbindelse med industrianlegg der større mengder hydrogen har vært produsert i mange tiår, og videreutvikles nå gjennom flere kompetanseprosjekt i næringen.
Hydrogenets egenskaper ved lekkasje
Hydrogen er en fargeløs, luktfri og ikke-giftig gass, i motsetning til bensin og diesel. Fordi hydrogen opptrer i gassform ved normale temperaturer og ofte er trykksatt til svært høye trykk (opp til 700 bar), stilles andre krav til design for å unngå lekkasjer enn vi er vant med fra andre drivstoff.
Hydrogen har mye lavere tetthet enn luft (1/14), og vil stige oppover og fortynnes til ufarlige konsentrasjoner.
Konsekvensen av en lekkasje kommer an på omfanget av lekkasjen. Tiltak for å forhindre eller begrense lekkasjer er blant annet å fordele hydrogenet i tanker med flere separate seksjoner og å bruke utstyrsdeler med små dimensjoner. For å oppdage og stanse en lekkasje, brukes detektorer. Det benyttes også mekaniske ventiler som stenger umiddelbart dersom det skulle oppstå en lekkasje.
Brann- og eksplosjonsfare
Hydrogen er avhengig av oksygen for å kunne frigjøre energien som er lagret i gassen, og kan ikke eksplodere når det er innelukket i en tank. Kun dersom hydrogen lekker ut og blander seg med oksygen, kan energien frigis.
Når det gjelder brann- og eksplosjonsfare, er det viktig å gjøre gode sikkerhetsvalg i design som utnytter og tar hensyn til hydrogenets egenskaper. En hydrogenlekkasje av en viss størrelse vil med høy sannsynlighet antenne. Ved høye gasskonsentrasjoner (over ca. 15 %) vil ofte konsekvensene av en slik antennelse bli verre enn for en tilsvarende naturgasseksplosjon. Ved lavere konsentrasjoner (under ca. 15 %), vil ofte konsekvensene bli mindre enn for en tilsvarende naturgasseksplosjon.
Nøkkelen til godt sikkerhetsdesign ligger derfor i å utnytte disse egenskapene. I praksis innebærer det å unngå lekkasjer og gjøre eventuelle lekkasjer så små og kortvarige som mulig, for å unngå høye konsentrasjoner. Dette oppnås blant annet ved å ikke bruke større utstyrsdimensjoner enn strengt nødvendig. Et annet vanlig tiltak er å bruke mekaniske stengeventiler som stenger umiddelbart dersom det skulle oppstå en unormalt stor utrømning.
Utstyr for hydrogenbehandling monteres i åpne områder for å sikre rask uttynning av eventuelle lekkasjer. Det skal være gode utluftningsmuligheter fra de høyeste punktene i eventuelle tak eller overbygg. Det skal også være mer avstand mellom utstyr og bedre utlufting enn ved naturgass og andre stoffer. Konsekvensene av en eventuell eksplosjon eller brann reduseres ved bruk av brann- og eksplosjonsvegger som beskytter omgivelsene.
Materialvalg og inspeksjon
Et velkjent fenomen er at hydrogen kan reagere med noen typer stål og andre metaller og forårsake materialsprøhet som kan gi brudd og dermed lekkasje. Dette unngås gjennom riktig materialvalg.
Regelverk
Håndtering av hydrogen reguleres som andre farlige stoffer av brann- og eksplosjonsvernloven, med tilhørende forskrifter og veiledere, som forvaltes av Direktoratet for samfunnssikkerhet og beredskap (DSB). Dette betyr at risikoen for publikum ved f.eks. en hydrogenstasjon er omfattet av de samme kriteriene for akseptabel risiko som andre fyllestasjoner.
NHF tar hydrogensikkerhet på største alvor og jobber tett med myndigheter, industri og forskningsmiljøene for å sikre at introduksjon av hydrogen i samfunnet skjer på en sikker måte. Det krever et kontinuerlig arbeid med etablering av gode regelverk, standarder og prosedyrer for sikker bruk av hydrogen.
Drivstoff til transport
De siste årene har hydrogen fått et bredere bruksområde og blir nå introdusert som drivstoff i tog, busser, lastebiler, biler og ulike ferger og skip. Dette innebærer at hydrogen kommer tettere på befolkningen. Også nye bruksområder er underlagt strenge regler, standarder og prosedyrer.
Fylling av hydrogen på kjøretøy
Fylling av hydrogen på kjøretøy skjer i et lukket system, og hydrogen vil derfor ikke lekke ut til omgivelsene verken under fylling eller når slangen kobles til og fra kjøretøyet. Dette gjør det mulig for forbrukerne å selv fylle hydrogen på samme måte som bensin og diesel.
Storskala produksjon, lagring og transport
Som en avgjørende del av det grønne skiftet må det bygges nye storskala produksjonsanlegg med lagring og transport av store mengder hydrogen og ammoniakk som energibærere, både fornybart og lavkarbon.
Med den riktige forståelsen av forskjellene mellom naturgass og hydrogen har vi de beste forutsetningene til å bygge nye storskala hydrogenanlegg som oppfyller strenge krav til sikkerhet.