科普 | 保障氫能安全，“氫”啟綠色未來

氫能是一種來源豐富、綠色低碳、可廣泛應用的二次能源。隨著各國經濟脫碳，當前國際社會普遍認為氫能是未來能源革命的關鍵技術。我國是世界上最大的制氫國，氫能是未來國家能源體系的重要組成部分，在“雙碳”背景下，氫能也是我國能源轉型的重要戰略選擇，引領著新興產業和未來產業重點發展方向，旨在實現凈零碳。在未來十年內，氫氣的應用范圍將不斷增長，氫動力運輸、混合氫供熱、工業熱能和原料，以及氫發電預計將對大眾市場產生重大影響，未來世界圍繞氫能源的競爭將進一步加劇，氫能產業前景可期。根據全球氫能權威組織國際氫能委員會的預測，到2050年，氫能將占全球能源需求的18%，市場規模將達到2.5萬億美元。

在新興氫經濟中，作為能源轉型發展的重要載體之一，氫氣被稱為“能源解決方案的多功能工具”，但氫氣的生產、儲存和運輸均具有特殊的安全風險，常伴有可燃可爆、高壓、低溫、氫脆等危險性，因此氫能的發展，需要高度重視氫氣安全。處置這些風險需要工藝流程各階段的專業知識，也需要逐步積累必要的氫氣安全經驗。

氫氣7大安全挑戰

01、爆炸

與現行的炸藥不同，純氫不能爆炸。風險來自于空氣，氫氣和氧氣混合遇明火即可引起爆炸，并且氫氣在空氣中的體積濃度介于4%和77%之間，是爆炸下限和上限（LEL和UEL）。但如果讓氫氣逸出，即使衣服上的靜電火花也足以引發爆炸。

02、看不見的火焰

氫氣燃燒時發出的火焰非常蒼白，在白天是看不見的。因為它發出的高熱紅外輻射很少，所以它不能被感知為高熱。然而，氫火焰確實會發出大量的紫外線輻射，因此需要使用特殊的紫外線探測器來預警氫火焰的存在。

03、泄漏

由于氫氣的分子量小和粘度低，氫氣比密度更大的氣體更容易從管道和其他結構中泄漏。事實上，當氫氣在足夠高的壓力下從管道中泄漏時，它甚至會自燃。除了管道要滿足標準外，還必須定期檢查和探測接頭處和管道沿線的泄漏點。固定式泄漏探測器增加了這一層安全性。

04、滲透

氫很容易滲透材料，在某些情況下會使材料變脆。因此，儲罐通常使用不銹鋼和復合材料。

05、一氧化碳警報

一氧化碳(CO)傳感器對氫氣具有交叉敏感性。如果在可能的氫氣暴露處附近使用CO傳感器，應針對氫調整CO傳感器，以便將交叉靈敏度和誤報降至最低。

06、氣穴

與氨和甲烷一樣，氫氣的密度低于空氣，泄漏時會在室內天花板下方形成氣穴，地面上的工人察覺不到這一情況。當氫和甲烷混合時，氫可以在甲烷上方形成氣穴，因此，氫氣探測器通常位于頂部，而甲烷探測器則位于該高度以下。

07、無色無味

氫氣沒有氣味也沒有顏色，所以人察覺不出。同樣是無色無味的甲烷（天然氣的主要成分），通過添加臭味劑來使其在泄漏時更容易察覺，目前正在進行研究，以確定氫氣是否也能用這種方法解決問題。因此，氣體探測器和泄漏探測器至關重要。

在此背景下，為更好地保障氫能安全，進一步為氫能發展解除障礙，為產業鏈各環節的安全運行提供支撐，12月7日（周三）“化里有話之氫能發展機遇與安全挑戰”將邀請氫氣生產端的標桿代表和儲運端的標桿代表，在線分享在生產過程及儲運過程中所遇到的安全難點與實踐經驗；同時，作為氣體檢測與安全技術的國際先行者，德爾格也將在線為氫能用戶指引安全方向。德爾格與受邀嘉賓們將圍繞氫能生產安全、氫能儲運安全、制氫工藝與規范、氫能發展規劃與展望等話題一起交流及探討，對氫能產業提出展望，向在線觀眾提供實用性指導，保障氫能安全，“氫”啟綠色未來。