Τι είναι ο αισθητήρας υδρογόνου;

Ο αισθητήρας υδρογόνου είναι μια συσκευή που μπορεί να ανιχνεύσει την παρουσία αερίου υδρογόνου. Δεδομένου ότι το υδρογόνο εμφανίζεται φυσικά σε εξαιρετικά μικρές ποσότητες στην ατμόσφαιρα, περίπου 0.00005% κατ’ όγκο, αυτοί οι αισθητήρες έχουν σχεδιαστεί για να ανιχνεύουν ποσότητες που μπορεί να θεωρηθούν επικίνδυνες. Ένας ανιχνευτής αερίου για την παρακολούθηση του υδρογόνου χρησιμοποιείται συχνότερα για την ανίχνευση διαρροών αυτού του αερίου από κλειστά συστήματα. Οι αισθητήρες υδρογόνου βρίσκουν επίσης μια θέση στη νέα αλλά αναπτυσσόμενη βιομηχανία κυψελών καυσίμου υδρογόνου.

Πολλές τεχνολογίες για το σχεδιασμό αισθητήρων υδρογόνου χρησιμοποιούνται σήμερα. Οι περισσότεροι κάνουν χρήση του γεγονότος ότι το υδρογόνο είναι αρκετά ενεργό χημικά. Ένας τύπος αισθητήρα, για παράδειγμα, χρησιμοποιεί παλλάδιο. Καθώς το παλλάδιο έρχεται σε επαφή με άτομα υδρογόνου, σχηματίζει αυθόρμητα μια ένωση που ονομάζεται υδρίδιο του παλλαδίου, το οποίο είναι λιγότερο αγώγιμο από το καθαρό μέταλλο. Μετρώντας τις αλλαγές στην αγωγιμότητα του παλλαδίου στον αισθητήρα, μπορεί να υπολογιστεί η συγκέντρωση υδρογόνου στον αέρα. Οι προηγμένοι αισθητήρες υδρογόνου μπορεί να είναι πολύ μικροί, με διαστάσεις μετρημένες σε χιλιοστά ή κλάσματα της ίντσας και μπορούν να ανιχνεύσουν συγκεντρώσεις αερίου υδρογόνου έως και 5 μέρη ανά εκατομμύριο (ppm) μέσα σε δευτερόλεπτα.

Το υδρογόνο είναι δυνητικά επικίνδυνο. Μπορεί να είναι εύφλεκτο και ακόμη και εκρηκτικό σε συγκεντρώσεις πάνω από 40,000 ppm. Η περίφημη έκρηξη και η καύση του Hindenburg το 1937 απέδειξε πόσο επικίνδυνο μπορεί να είναι αυτό το αέριο. Το μεγάλο αερόπλοιο, γεμάτο με αέριο υδρογόνο, πήρε φωτιά και εξερράγη και συνετρίβη στο έδαφος, με αποτέλεσμα 36 νεκρούς. Η φήμη αυτού του ατυχήματος οδήγησε τα αερόπλοια να πέσουν σε αδυναμία μεταφοράς. Η ανάγκη για αισθητήρες υδρογόνου ως μέτρο ασφαλείας θεωρήθηκε ως αποτέλεσμα αυτού και άλλων ατυχημάτων που περιλαμβάνουν πυρκαγιές και εκρήξεις.

Το 2011, πιθανότατα θα χρησιμοποιηθεί ένας αισθητήρας υδρογόνου σε μία από τις τρεις εφαρμογές. Οι φορητοί αισθητήρες υδρογόνου είναι ανιχνευτές αερίων που μπορούν να χρησιμοποιήσουν οι επιθεωρητές ή οι τεχνικοί για τον εντοπισμό οποιουδήποτε συστήματος που συγκρατεί, μεταδίδει ή χρησιμοποιεί αέριο υδρογόνου για διαρροές. Αυτοί οι αισθητήρες, οι οποίοι είναι συνήθως μικρές, φορητές μονάδες, μπορούν να κατασκευαστούν μόνο για ανίχνευση υδρογόνου ή μπορούν να είναι ανιχνευτές πολλαπλών αερίων ικανοί να ανιχνεύουν διάφορους τύπους αερίων, ανάλογα με τις ρυθμίσεις.

Ένας στατικός αισθητήρας υδρογόνου είναι πιθανό να τοποθετηθεί σε ένα κτίριο ή σε άλλο κλειστό χώρο. Αυτός ο τύπος αισθητήρα υδρογόνου λειτουργεί με τον ίδιο τρόπο όπως μια μονάδα χειρός, αλλά συνδέεται με κάποιο τύπο συστήματος παρακολούθησης που μπορεί να περιλαμβάνει συναγερμούς. Σε αυτές τις εφαρμογές, οι αισθητήρες υδρογόνου χρησιμεύουν για την ανίχνευση της συσσώρευσης αερίου πάνω από τα κανονικά ατμοσφαιρικά επίπεδα προτού καταστεί επικίνδυνο.

Οι κυψέλες καυσίμου υδρογόνου είναι ένα αναδυόμενο τεχνολογικό πεδίο που χρησιμοποιεί ουσιαστικά το υδρογόνο ως καύσιμο. Υπό ελεγχόμενες συνθήκες, το υδρογόνο παρέχει μεγάλη ποσότητα ενέργειας όταν καίγεται και είναι το απόλυτο πράσινο καύσιμο, καθώς το υποπροϊόν της καύσης του υδρογόνου είναι το καθαρό νερό. Πολλές εταιρείες εργάζονται σε οχήματα που χρησιμοποιούν αυτές τις κυψέλες για τροφοδοσία. Οι διαρροές υδρογόνου μπορεί να είναι επικίνδυνες και στις κυψέλες καυσίμου και οι αισθητήρες υδρογόνου εγκαθίστανται σε οποιοδήποτε όχημα, μηχανή ή συσκευή που χρησιμοποιεί κυψέλη καυσίμου υδρογόνου για τροφοδοσία.