Az első elem: a hidrogén gáz tulajdonságai

Bármelyik tankönyvet felcsapva megtudhatjuk, hogy a H₂ a periódusos rendszer első eleme, ezzel a legkönnyebb atom, a hidrogén gáz kétatomos formában van jelen, izotópjai a prócium, deutérium és a trícium. Számos kapcsolódó témáról írtunk már ezen a honlapon, a nehézgépektől kezdve a buszokon át a szabályozására tervezett elemekig. De mi jellemzi ezt az anyagot a gyakorlati felhasználás szempontjából? Milyen tulajdonságai vannak ennek a zöld átállásban nélkülözhetetlen gáznak? Rövid listánkban erre adunk választ.

Mik a hidrogén gáz főbb tulajdonságai?

• Kis molekulaméretének köszönhetően a H₂ képes diffundálni, még tömör anyagokon keresztül is, ezért a tömítése nagyobb kihívás más gázokénál. Épp ezért a lehetséges szivárgási útvonalak számát a tapasztalt tervezőmérnökök mindig minimalizálni igyekeznek (a lehető legkevesebb csatlakozás beépítésével), illetve nagy hangsúlyt kap a megfelelő anyagválasztás. Utóbbi azért is fontos, mert a diffundáló H₂ anyagszerkezettani változásokat idéz elő: az acélok esetében ilyenkor beszélünk “hidrogén ridegedésről”. 
• Minthogy a hidrogén gáz sűrűsége körül-belül 1/14-e a levegőnek, nagyjából 20 m/s sebességgel száll fel benne, hatszor gyorsabban a földgáznál. Ennek köszönhetően a légtérbe engedett H₂ gyorsan eloszlik, illetve oxigénnel gyorsan keveredik, ezért relatíve kicsi a robbanásveszély. Ugyanakkor a zárt terek legmagasabb pontján összegyűlő hidrogén hordoz kockázatokat, amit a terek kialakításakor figyelembe kell venni. 
• A H₂ színtelen, szagtalan gáz, így az emberi szervezet nem érzékeli, ezért detektorokkal és megfelelő szellőzéssel kell csökkenteni egy esetleges szivárgásból fakadó veszélyhelyzet kialakulásának lehetőségét. A földgáziparban bevett gyakorlat, melynek során a gázhoz kellemetlen szagú anyagot kevernek itt nem alkalmazható, mert a jelentős sűrűség-különbség miatt nincs olyan anyag, amivel hatékonyan “megfesthető” lenne a hidrogén. A hidrogén égésekor a láng szintén színtelen, az emberi szem számára láthatatlan, ezért kamerákkal, vagy UV szenzorokkal kell detektálni azt.
• A hidrogén gáz begyújtásához nagyon kis energia is elegendő, valamint igen széles sávban (4%-tól 75%-os térfogatarányig) képez a levegővel éghető keveréket. Öngyulladási hőmérséklete 585 °C. Ez egyrészt veszélyforrás: H₂ alkalmazások esetén a statikus kisüléseket mindenképpen meg kell akadályozni. Ezek a tulajdonságai, bár hordoznak veszélyeket, előnyesek lehetnek belsőégésű motoros alkalmazásoknál, ahogyan az is, hogy az égésterméke egyszerű víz.
• A hidrogén gáz nem mérgező, nem toxikus, igen valószínűtlen, hogy fulladást okozzon (ami pedig az oxigénen kívül minden más gázról elmondható). Sem a légkört, sem a talajvizet nem szennyezi, ami szintén “plusz pontokat” jelent a zöld átállásban. 

Egy megbízható hidrogén-rendszer megtervezése szaktudást és tapasztalatot igénylő feladat. Partnereinnkel (legyen szó akár szabályozásról, akár méréstechnikáról) együttműködve segíthetünk Önnek egy hatékony, biztonságos és zöld rendszer kiépítésében.

A borítókép forrása: https://hakaimagazine.com/news/how-to-produce-hydrogen-gas-as-cleanly-as-possible-green-hydrogen/