Hydrogen er en energibærer med stort potensial – og ja, den krever respekt. Men med moderne teknologi og veiledere som sikkerhetsstandardene utviklet i et nytt forskningsprosjekt, vet vi i dag hvordan vi håndterer hydrogen trygt og effektivt.

Hydrogen – farlig eller håndterbart?
Er det ikke farlig, da? Jo, hydrogen kan være farlig, men med kunnskap om rett håndtering, er ikke hydrogen farligere enn mye annet som samfunnet vårt håndterer og konsumerer. Men selv om vi omgås mange farlige stoffer på forsvarlig vis i hverdagen allerede, så er hydrogen allikevel litt spesielt. Hydrogen har atomnummer 1, det vil si at det er det første grunnstoffet i det periodiske system. Det har ett atom og ett elektron. I sin naturlige form henger to og to hydrogenatomer sammen i et molekyl og er en gass. Gassen er luktløs, fargeløs, smaker ingenting og den er ikke giftig. Det er den letteste av alle gasser og blandes fort ut med andre gasser og stiger raskt til værs i f.eks. luft. Gassmolekylene er små og kan komme seg ut av beholdere som er gasstette for andre gasser.
Hvorfor er vi så opptatt av hydrogen i metallindustrien?
Metaller finnes ofte i jordskorpen som oksider. Dvs at metallionene er bundet til ett eller flere oksidatomer. For å få reint metall, må vi kvitte oss med disse oksygenatomene. I dag gjøres det veldig ofte ved å tilsette karbon og mye energi. Da produserer vi reint metall og CO2. Dette direkte CO2-utlippe prøver industrien å kvitte seg med og for enkelte metaller kan hydrogen være et alternativ. Dersom man kan bytte ut karbon med hydrogen, vil vi produsere metall og vann.
Lav antennelsestemperatur og nesten usynlig flamme
Det som gjør hydrogensikkerhet til et tema, er at gassen trenger veldig lite energi for å begynne å brenne. Selvantenningstemperaturen til hydrogen er 572 °C. Til sammenligning selvantenner metan på 632 °C. I blanding med oksygenholdige gasser, som for eksempel luft, kan hydrogen være kraftig eksplosivt. I luft brenner hydrogengass med en nesten usynlig, blek blå flamme. På tross av at flammen er veldig varm, gir den fra seg lite strålingsvarme og det er lite som advarer oss om at den eksisterer. Den kan stort sett kun slukkes ved at den isoleres fra oksygen.
Utendørs trygghet – innendørs risiko
Så, kort oppsummert, hydrogengass selvantenner lett, eksploderer kraftig og brenner med en varm, nesten usynlig flamme. Går det an å frakte og oppbevare en slik gass på en trygg måte? Utendørs er det lite sannsynlig at en hydrogenlekkasje fører til noe skummelt. Gassen vil fortynne seg selv med luft og stige til værs, men dersom vi har en hydrogenlekkasje i et avgrenset rom, så er saken helt annerledes. Når vi i tillegg vet at hydrogengass kan komme seg ut av gasstette beholdere og at den hverken synes, lukter eller smaker noen ting, høres det mildt sagt skummelt ut.
Lekkasjer som sier fra med lyd
En hydrogengasslekkasje kan si ifra selv. Lydhastigheten i hydrogengass er høy; 1290 m/s (til sammenligning er den 466 m/s i metan). Lekkasje fra en trykkbeholder med hydrogen kan derfor gi fra seg en veldig høy lyd. Videre har hydrogengass den uvanlige egenskapen at den varmes opp når trykket minker, men ikke nok til at den utgjør noen fare. For de spesielt interesserte kan det nevnes at hydrogengass ikke følger den ideelle gassloven, men i denne sammenhengen kan vi ta med oss at lekkasjer fra trykkbeholdere av hydrogen kan gi fra seg en høy lyd og kan føre til en liten temperaturøkning.
Mange mulige antenningskilder
Men hvorfor eksploderer noen ganger en hydrogenlekkasje når temperaturøkningen fra selve lekkasjen ikke er nok? Det er en lang liste over andre mulige antenningskilder. Den listen inneholder slike ting som gnister, sigaretter, varme overflater, elektronisk og elektrisk utstyr, elektrostatisk utladning og lekkstrøm.
Slik fraktes og lagres hydrogen
Hydrogen leveres stort sett på høytrykks gassflasker (200–300 bar), på tankbiler (200 bar, men kan være opp til 500 bar) eller som flytende hydrogen ved –253 °C. Hydrogen kan fraktes i stålbeholdere, men bruker man det f.eks. som drivstoff i bil, blir gassen komprimert til 700 bar og lagres i beholdere av karbonfiberarmert plast som tåler svært mye mekanisk påvirkning.
Kunnskap og rutiner gir sikkerhet
Skal man håndtere hydrogen er kunnskap nøkkelen til sikkerhet. Det er ingen magisk formel, men systematiske sikkerhetstiltak som overholdes og følges opp som gjør hydrogenhåndteringen trygg. Enhver som håndterer hydrogen må ha opplæring, deretter er det krav til beholdere, antistatiske klær og verktøy. Enkelte sikkerhetstiltak kjenner vi igjen fra bensinstasjoner: ingen åpen ild og slå av tenningen på bilen mens man fyller. Skal man oppbevare eller bruke hydrogen innendørs, er det krav til design av beholdere, rør og bygninger. I EU-prosjektet HARARE som er ledet av SINTEF, har prosjektpartneren Linde utarbeidet en sikkerhetsguide for bruk av hydrogen i laboratorie- og pilotskalaanlegg. Hele rapporten er offentlig tilgjengelig: https://doi.org/10.5281/zenodo.12514007
Det finnes ingen raske eller magiske løsninger når det gjelder trygg håndtering av hydrogen. Det handler om å ha riktig kunnskap, følge etablerte prosedyrer og bruke teknologi som er utviklet for sikker bruk. Med faglig kompetanse og gode rutiner er hydrogen en trygg og pålitelig energibærer.
Hydrogen i farger

Selv om hydrogen er en fargeløs, luktfri og smakløs gass, omtales den gjerne som grønn, grå, blå og noen ganger kan man til og med høre om turkist hydrogen. Hva mener vi med det? Fargene forteller noe om hvordan hydrogen er produsert og fargeskalaen gir en pekepinn på hvor mye CO2 som slippes ut i de forskjellige hydorgenproduksjonesprosessene.
Grått hydrogen: Hydrogen som er produsert fra naturgass med ett CO2 utslipp på 8 tonn CO2 per tonn hydrogen. Mesteparten av hydrogen som brukes I dag er produsert fra naturgass.
Blått hydrogen: Hydrogen som er produsert fra naturgass, men med CO2 fangst og lagring (CCS). Noe CO2 vil unnslippe ved produksjonen av hydrogen og lagringen er ikke 100% effektiv, men mesteparten fanges og lagres.
Grønt hydrogen: Hydrogen som er produsert nesten uten CO2-utslipp. Den vanligste metoden er å bruke fornybar elektrisitet og splitte vannatomer til hydrogen og oksygengass.
Turkist hydrogen: Dette er også hydrogen produsert fra naturgass, men hvor karbonatomene ikke får danne CO2-molekyler, men blir tatt ut som eget produkt, såkaltd «Carbon black» som bl.a. kan brukes i bildekk.
Kommentarer
Ingen kommentarer enda. Vær den første til å kommentere!