Porozumienie paryskie w sprawie zmian klimatycznych zobowiązuje kraje do ograniczenia emisji gazów cieplarnianych i zależności od paliw kopalnych, zmuszając je tym samym do inwestowania i korzystania z odnawialnych źródeł energii, takich jak energia słoneczna i wiatrowa. Jednak nie zawsze świeci słońce i nie zawsze jest wietrznie - lub może być bardzo słonecznie lub wietrznie, co prowadzi do nadmiernej podaży energii w sieci. Aby zapewnić, że odnawialne źródła energii są wykorzystywane z maksymalną korzyścią, wszelkie nadwyżki energii, które produkują (tj. te, które nie są potrzebne sieci w danym momencie) są przechowywane w lokalnych magazynach, które mają postać dużych akumulatorów. Uwalniają one energię później - gdy sieć potrzebuje więcej mocy lub gdy jest mniej słońca lub wiatru, na przykład w pochmurne noce lub spokojniejsze, nudniejsze dni. Jednak baterie te mogą uwalniać energię tylko przez kilka (od 1 do 12) godzin, więc ich użycie jest ograniczone do krótkoterminowych wymagań dotyczących energii na żądanie.
Akumulatory skutecznie ograniczają przerwy w dostawach prądu, ponieważ mogą również magazynować nadmiar energii z tradycyjnej sieci energetycznej. Energia zmagazynowana w akumulatorach może być uwalniana zawsze wtedy, gdy potrzebna jest duża ilość energii, np. podczas awarii zasilania w centrum danych, aby zapobiec utracie danych, lub jako zapasowe źródło zasilania w szpitalu czy w obiektach wojskowych, aby zapewnić ciągłość działania ważnych służb. Duże baterie mogą być również wykorzystywane do wypełniania krótkoterminowych luk w zapotrzebowaniu na energię z sieci. Takie akumulatory mogą być również stosowane w mniejszych rozmiarach do zasilania samochodów elektrycznych i mogą być dalej skalowane w celu zasilania produktów komercyjnych, takich jak telefony, tablety, laptopy, głośniki i - oczywiście - osobiste detektory gazu.
Technologie akumulatorowe można podzielić na cztery główne kategorie:
Chemiczne - np. amoniak, wodór, metanol i paliwa syntetyczne
Elektrochemiczne - kwas ołowiowy, jony litu, Na-Cd, Na-ion
Elektryczne - superkondensatory, nadprzewodzące pamięci magnetyczne
Mechaniczne - sprężone powietrze, pompowana woda, grawitacja
Typowe procesy i związane z nimi kwestie wykrywania gazów
Główny problem pojawia się, gdy elektryczność statyczna lub wadliwa ładowarka zniszczyły obwód zabezpieczający baterii. Takie uszkodzenie może trwale połączyć przełączniki półprzewodnikowe w pozycji ON, bez wiedzy użytkownika. Bateria z uszkodzonym obwodem zabezpieczającym może działać normalnie, ale nie zapewnia ochrony przed zwarciem.
W tym momencie system wykrywania gazu może ustalić, czy wystąpiła usterka, i może zostać wykorzystany w pętli sprzężenia zwrotnego do odcięcia zasilania, uszczelnienia przestrzeni i uwolnienia gazu obojętnego (np. azotu) w celu zapobieżenia pożarowi lub eksplozji.
Ucieczka cieplna ogniw litowo-metalowych i litowo-jonowych była przyczyną licznych pożarów. Badania wykazały, że przyczyną pożarów są łatwopalne gazy, które wydobywają się z akumulatorów podczas ucieczki cieplnej.
Elektrolit w akumulatorze litowo-jonowym jest łatwopalny i zazwyczaj zawiera heksafluorofosforan litu (LiPF6) lub inne sole Li zawierające fluor. W przypadku przegrzania elektrolit wyparowuje i ostatecznie zostaje uwolniony z ogniw akumulatora. Naukowcy odkryli, że komercyjne akumulatory litowo-jonowe mogą emitować znaczne ilości fluorowodoru (HF) podczas pożaru, a wskaźniki emisji są różne dla różnych typów akumulatorów i poziomów naładowania (SOC). Fluorowodór może przenikać przez skórę i oddziaływać na głębokie tkanki skóry, a nawet kości i krew. Nawet przy minimalnym narażeniu ból i objawy mogą nie wystąpić przez kilka godzin, a do tego czasu uszkodzenia są już bardzo poważne.
Ponieważ wodorowe ogniwa paliwowe zyskują na popularności jako alternatywa dla paliw kopalnych, ważne jest, aby zdawać sobie sprawę z zagrożeń związanych z wodorem. Podobnie jak wszystkie paliwa, wodór jest wysoce łatwopalny i w przypadku jego wycieku istnieje realne ryzyko pożaru.
Tradycyjne akumulatory kwasowo-ołowiowe podczas ładowania wytwarzają wodór. Akumulatory te są zwykle ładowane razem, czasami w tym samym pomieszczeniu lub obszarze, co może stwarzać ryzyko wybuchu, zwłaszcza jeśli pomieszczenie nie jest odpowiednio wentylowane.
W większości zastosowań wodoru nie można używać środków zapachowych ze względów bezpieczeństwa, ponieważ wodór rozprasza się szybciej niż środki zapachowe. Istnieją odpowiednie normy bezpieczeństwa dla stacji tankowania wodoru, zgodnie z którymi wszyscy pracownicy muszą mieć odpowiednie wyposażenie ochronne. Obejmuje to osobiste detektory, zdolne do wykrywania wodoru na poziomie ppm, a także na poziomie %LEL. Domyślne poziomy alarmowe są ustawione na 20% i 40% LEL, co stanowi 4% objętości, ale w niektórych zastosowaniach może być wymagany niestandardowy zakres PPM i poziomy alarmowe, aby szybko wykrywać nagromadzenie wodoru.
