Tecnologie di stoccaggio e trasporto dell'idrogeno

Ad oggi i confronti tra idrogeno ed altri combustibili alternativi e non, vengono effettuati oltre che sul piano economico o ambientale anche a livello di sicurezza. Questo ambito assume dei risvolti delicati andando ad influenzare anche l’impiego e la realizzazione di tecnologie basate sull’idrogeno.
Come prima caratteristica c’è da mettere in risalto che questo gas non è né tossico né nocivo e neanche corrosivo, quindi in caso di perdite non inquinerebbe l’ambiente, ma se presente in ambienti confinati e inalato in alta concentrazione, sostituendosi alle molecole di ossigeno nell’aria, può provocare asfissia. La diffusione nell’aria dell’idrogeno è infatti più veloce rispetto ad altri combustibili; il coefficiente che ne misura il valore è pari a 0,61 cm2/s. Rispetto ad altri gas l’idrogeno, è inodore, incolore e senza sapore.

Un'altra proprietà da considerare è l’infiammabilità, la quale dipende molto dal tipo di miscele di gas inerti con l’idrogeno ma in genere, nel caso dell’idrogeno, è comunque maggiore rispetto ad altri combustibili come il metano. La fiamma che ne scaturisce è meno visibile ed ha una estensione propriamente verticale. La temperatura di autoaccensione nel caso dell’idrogeno ha un valore pari a circa 570°C contro quella di altri combustibili come la benzina che è di circa 250°C. Questi valori mostrano come la benzina a pari condizioni ambientali, in caso di collisione con l’ossigeno, può generare un’esplosione a temperature più basse rispetto all’idrogeno. L’H2, però, può formare miscele potenzialmente esplosive con aria, ossigeno ed altri gas comburenti. Le esplosioni si possono generare in caso di:

▪ Ritorni di ossigeno nel cannello;
▪ Ritorni di fiamma lungo le tubazioni sprovviste di adeguati dispositivi di sicurezza;
▪ Fughe di gas in ambienti chiusi.

La temperatura di fiamma dell’idrogeno è pari a 2207 °C e il suo valore è superiore a quella del metano (1917 °C) e inferiore a quella del gasolio (2307 °C). Inoltre, c’è da precisare che a parità di volume considerato, in caso di incendio scaturito da idrogeno, la durata in minuti sarebbe circa pari ad un decimo rispetto ad un incendio proveniente dalla combustione di benzina. Per quanto riguarda l’idrogeno in fase liquida, invece, può essere molto pericoloso a causa della bassa temperatura (-253°C ad 1 bar) a cui si trova. Esso può essere il responsabile di:

▪ Ustioni da freddo;
▪ Infragilimento di materiali;
▪ Congelamento di umidità o condensazione di aria con relativo blocco di apparecchiature o strumenti (valvole di sicurezza);
▪ Possibile creazione di atmosfere esplosive.

Considerando infine, l’energia liberata, 1 kg di idrogeno rilascia una quantità di energia 3 volte superiore rispetto a quella rilasciata da 1 kg di benzina: ovvero, 1 kg di idrogeno sprigiona quasi 30.000 kcal/kg contro le 10.000 kcal/kg della benzina. L’equivalenza energetica, rispetto a quella di peso e volume può essere considerata il metro di confronto più appropriato.