Crowcon - Detectar gás a salvar vidas
Pesquisa

Hidrogénio

Introdução

Nos últimos anos, tem havido uma atenção muito maior ao hidrogénio, devido ao papel-chave que provavelmente terá na transição energética global e no caminho para o zero líquido.

Nos últimos cinco anos, países e continentes a nível mundial implementaram iniciativas e estratégias para a adopção do hidrogénio. Estas incluem o Japão, China, Índia, África, a UE, Reino Unido e EUA. No Reino Unido especificamente, "The Ten Point Plan for a Green Industrial Revolution" (2020) prometeu um investimento de até meio bilião de libras em novas tecnologias de hidrogénio.

Embora os holofotes tenham brilhado mais de perto nos últimos anos, o hidrogénio tem uma longa história como fonte de energia, sendo tradicionalmente utilizado como componente de combustível para foguetes e em turbinas de gás para produzir electricidade

Como com qualquer gás, a saúde e segurança é uma preocupação fundamental em todas as fases da cadeia de valor do hidrogénio, desde a produção e armazenamento até à distribuição e utilização. O espectrómetro de propriedade molecular de Crowcon (MPS™) tecnologia de sensores oferece a melhor solução para a detecção de gás hidrogênio. Exigindo manutenção reduzida e calibração de zero durante cinco anos, juntamente com a eliminação do envenenamento dos sensores, as deficiências da tecnologia de detecção tradicional são eliminadas com o MPS.

Aplicações

Produção de Hidrogénio
Armazenamento de Hidrogénio
Distribuição de Hidrogénio
Utilização de Hidrogénio

O gás hidrogênio é produzido através de uma variedade de diferentes fontes de energia. Os diferentes métodos de produção de hidrogénio conduzem a níveis variáveis de emissões de carbono, o que significa que a contribuição do hidrogénio para a neutralidade de carbono depende em grande parte da forma como é produzido. O hidrogénio é geralmente designado com diferentes cores, dependendo da forma como é produzido.

O hidrogénio pode ser armazenado fisicamente como gás ou como líquido. O armazenamento de hidrogénio como gás requer tipicamente tanques de alta pressão (350-700 bar [5.000-10.000 psi] de pressão do tanque). O armazenamento de hidrogénio como líquido requer temperaturas criogénicas porque o ponto de ebulição do hidrogénio a uma pressão atmosférica é de -252,8°C.

O hidrogénio também pode ser armazenado noutros gases, como solução de armazenamento a médio prazo, tal como o amoníaco. O amoníaco pode ser liquefeito em condições suaves (temperatura ambiente, pressão de 8-10 bar), o que significa que pode ser armazenado num recipiente de pressão simples e barato. Também é considerado como uma opção de transporte mais segura do que o hidrogénio, uma vez que, embora tóxico, o seu cheiro pode ser detectado a níveis baixos. O amoníaco também tem um alcance inflamável inferior ao do hidrogénio e é considerado como não inflamável ao ser transportado, enquanto que o hidrogénio queima com uma chama invisível.

O hidrogénio é distribuído desde o ponto de produção até ao ponto de utilização either via gasodutos, por estrada em camiões cisterna de transporte de líquidos criogénicos ou reboques de tubos gasosos, ou internacionalmente por via marítima. As condutas são distribuídas em regiões com uma procura substancial (centenas de toneladas por dia) a longo prazo.

O transporte rodoviário de hidrogénio é utilizado quando o caso de utilização requer uma quantidade definida de hidrogénio líquido durante um período de tempo mais curto. Isto pode ser como meio de produzir energia ou ser utilizado numa estação de reabastecimento de hidrogénio. Os países produtores de hidrogénio geralmente transportam para outros países com uma procura de gás através de navios.

É de notar que, actualmente, o hidrogénio só é enviado para viagens de curto prazo, e em vez disso está a ser convertido em amoníaco para viagens de média a longa duração. Isto porque o amoníaco é um melhor transportador de hidrogénio e já existe uma grande quantidade de infra-estruturas e legislação para apoiar o movimento do amoníaco.

As utilizações industriais do hidrogénio constituem hoje a maioria da utilização do hidrogénio, uma vez que é amplamente utilizado na produção de materiais como o cimento, o aço e o vidro.

Como o papel do hidrogénio na transição energética global continua a crescer, outras utilizações do hidrogénio são susceptíveis de crescer.

Energia Hidrogénio e Aquecimento a Hidrogénio

As células de combustível hidrogénio utilizam a energia química do hidrogénio para gerar electricidade.

O hidrogénio também pode ser utilizado para aquecer as nossas casas e empresas. Embora uma mudança para 100% de hidrogénio não seja actualmente viável, o governo britânico pretende sancionar a mistura de hidrogénio em 2023 e poderíamos ver o Reino Unido a utilizar uma mistura de 20% até 2027.

Veículos de Hidrogénio

As células de combustível hidrogénio também podem ser utilizadas para alimentar veículos, com autocarros a hidrogénio já a serem utilizados em todo o mundo.

As três cores-chave do hidrogénio são o verde, o azul e o cinzento.

O hidrogénio cinzento é produzido a partir de combustíveis fósseis, como o gás natural, e é a forma de hidrogénio mais comummente produzida hoje em dia no mundo.

O hidrogénio azul é produzido da mesma forma que o hidrogénio cinzento. Ao contrário do hidrogénio cinzento, os gases com efeito de estufa produzidos são capturados através do processo de captura e armazenamento de carbono (CCS), pelo que o hidrogénio azul é considerado como uma forma de hidrogénio neutra em carbono.

O hidrogénio verde é considerado a forma mais limpa de hidrogénio e é produzido utilizando electricidade para alimentar um electrolisador que separa o hidrogénio da molécula da água produzindo oxigénio como um subproduto. O excesso de electricidade pode ser utilizado por electrólise para criar gás hidrogênio que pode ser armazenado para o futuro.

O espectrómetro de propriedade molecular de Crowcon (MPS™) tecnologia de sensor oferece a melhor solução para a detecção de gás hidrogênio. Exigindo manutenção reduzida e calibração de zero durante cinco anos, juntamente com a eliminação do envenenamento dos sensores, as deficiências da tecnologia de detecção tradicional são eliminadas com MPS. Para além de aumentar a segurança em áreas onde os gases inflamáveis representam um risco, a tecnologia MPS™ gera economias significativas no custo total de propriedade, e uma interacção reduzida com a unidade reduz o risco ocupacional para os operadores.

Quando se lida com hidrogénio, como com qualquer gás, a saúde e a segurança são primordiais. O hidrogénio tem uma vasta gama inflamável (4%-74% vol. no ar), pelo que mesmo pequenas quantidades de H2 podem causar explosões quando misturadas com o ar atmosférico. Basta uma faísca de electricidade estática do dedo de uma pessoa para desencadear uma explosão quando o hidrogénio está presente, e em muitos locais onde o hidrogénio é utilizado, a ignição por faísca de componentes eléctricos ou actividades de manutenção é um risco sempre presente.

O hidrogénio não é tóxico, mas em ambientes interiores como salas de armazenamento de baterias, o hidrogénio pode acumular-se e causar asfixia através do deslocamento de oxigénio. Em pilhas de células de combustível, o hidrogénio é propenso a fugas de vedantes presentes nas ligações de processo perto dos cilindros de armazenamento de H2 .

Outra preocupação em torno da inflamabilidade e detecção do hidrogénio é que as chamas de hidrogénio são de cor azul pálido e quase invisíveis ao olho humano. As chamas de hidrogénio também emitem baixo calor radiante, pelo que as pessoas podem não sentir esse calor até estarem muito próximas da chama. Os detectores de chama são portanto utilizados para complementar os detectores de gás pontiagudos, uma vez que cobrem uma vasta área. As chamas de hidrogénio podem ser detectadas utilizando detectores de infravermelhos de múltiplos espectros.

Estes perigos estão presentes em toda a cadeia de valor do hidrogénio, desde a produção e armazenamento até à distribuição e utilização, representando a detecção de gás a primeira linha de defesa contra fugas de hidrogénio.

Embora exista uma série de regulamentos sobre gases em geral, falta legislação que se aplique especificamente ao Hidrogénio.

No Reino Unido, o Office of Gas and Electricity Markets (Ofgem) regula o mercado do gás e exige que qualquer pessoa envolvida no fornecimento, expedição ou transporte de gás tenha uma licença para o fazer ao abrigo da Lei do Gás.

Existe também uma série de leis de saúde e segurança relacionadas com o hidrogénio, incluindo os Regulamentos de Segurança (Gestão) de Gás, os Regulamentos de Segurança de Condutas, os Regulamentos de Substâncias Perigosas e os Regulamentos sobre Substâncias Perigosas e Atmosfera Explosiva.

ISO 22734-1:2019 especifica que um sistema de detecção de gás de hidrogénio que inicia a ventilação a 0,4%v/v (100%LEL) hidrogénio deve ser instalado próximo do gerador de hidrogénio.

Produtos para Detecção de Hidrogénio

Detectores MPS
T4x

Solução de protecção pessoal aprovada pela Zona 0 para a detecção dos quatro perigos mais comuns do gás. Exclusivamente com O2 e MPS de longa duração tecnologias de sensores.

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Gasman

Um detector de gás único compacto e totalmente robusto para os ambientes industriais mais duros.

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Xgard Bright

Detector de cabeça fixa endereçável com visor OLED. Agora disponível com tecnologia MPS.

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Outros Detectores
Xgard

Detector fixo de múltiplos gases.

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XgardIQ

Sil2 certificado, versátil e transmissor compatível com detector fixo disponível com relés de alarme e avaria.

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Gas-Pro

Um detector múltiplo de gás que oferece 5 suportes de gás, bem como um modo dedicado de verificação prévia à entrada e recurso opcional de bomba.

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Painéis de Controlo
Vortex

O nosso pacote de controlador de gás mais flexível.

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Controladores endereçáveis

Operação local não intrusiva & visualização com visualização simultânea de leitura em directo e funções de alarme através de visor LCD a cores.

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Insights

BLOG
O que precisa de saber sobre o Hidrogénio?

O hidrogénio, juntamente com outras energias renováveis e o gás natural, tem um papel cada vez mais vital a desempenhar no panorama da energia limpa. O hidrogénio encontra-se em várias coisas, incluindo luz, água, ar, plantas e animais, no entanto, é frequentemente combinado com outros produtos químicos.

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Xgard Bright MPS fornece deteção de hidrogénio em aplicações de armazenamento de energia

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O desafio da detecção de gás hidrogênio

O hidrogénio está vocacionado para desempenhar um papel vital na produção de energia mais limpa. Com a mudança para o hidrogénio como combustível limpo, e a ênfase na sua utilização global, é importante que as pessoas relevantes, dentro das indústrias que utilizam hidrogénio, tomem plena consciência dos perigos e do impacto desta mudança.

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