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Old 07-07-2007, 14:29   #12
lowenz
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Iscritto dal: Aug 2001
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Cmq l'idrogeno sarebbe meglio chiamarlo "vettore energetico" perchè combustibile è un termine molto infelice, dato che comunemente con quella parola si intende un reagente in una reazione esotermica.

Se vogliamo essere precisi poi sulla combustione esotermica dell'H2 ("idrogeno bruciato"):

http://www.micro-vett.it/H2/ita/H2.html

L'idrogeno viene percepito ancora come un gas molto pericoloso, data la sua alta probabilità di incendiarsi. Molto spesso però viene trascurato il fatto che altri gas normalmente utilizzati a bordo di veicoli, come metano, gpl o anche la stessa benzina (più precisamente i vapori di benzina) hanno caratteristiche analoghe, se non addirittura meno sicure dell'idrogeno.
Un esempio è costituito dai limiti di infiammabilità della miscela combustibile-aria. Il limite inferiore di infiammabilità indica la percentuale di gas, rispetto alla miscela gas-aria, al di sotto della quale non c'è abbastanza combustibile per consentire il procedere di una combustione. Viceversa, al di sopra del limite superiore di infiammabilità, non c'è abbastanza aria per consentire il procedere della combustione. All'interno di questo intervallo, è possibile, previo innesco, la combustione del gas.
Come si vede, l'idrogeno è infiammabile quando è presente nella miscela in concentrazioni dal 4% al 75%. Il metano ha un range inferiore che va dal 5.3 al 15 %, mentre la benzina va dall'1% al 7.6% e il gasolio addirittura dall0 0,6% al 5,5%.
Apparentemente, quindi l'idrogeno sembra avere le caratteristiche più sfavorevoli, ma, come si vede, la benzina e il gasolio (o meglio i loro vapori) iniziano a bruciare molto prima, già con concentrazioni inferiori all'1%, risultando quindi molto più pericolosi da questo punto di vista.
Inoltre, come si può vedere dai grafici in alto, l'idrogeno ha una densità molto più bassa degli altri combustibili, per cui tende ad essere trasportato verso l'alto molto velocemente, ed è estremamente improbabile che, potendo defluire, raggiunga le percentuali di innesco. Al contrario, i vapori di benzina hanno una densità addirittura maggiore di quella dell'aria, per cui in caso di fuga tendono ad accumularsi verso il basso formando sacche altamente infiammabili, potendo rapidamente raggiungere il limite inferiore di infiammabilità.
Altri pericoli derivanti dall'uso dell'idrogeno sono correlati con la sua scarsa conducibilità elettrica, per cui possono accumulasi cariche elettrostatiche al suo interno, che possono dar luogo a scintille in grado di innescare (con la giusta concentrazione) la combustione. Un altro problema è che l'idrogeno brucia con una fiamma pressochè invisibile in luce diurna, e questo può rendere non immediatamente identificabile un incendio.
Inoltre l'idrogeno ha l'effetto di infragilire i materiali con cui viene in contatto, se questi non sono scelti con cura. Il fenomeno è noto in metallurgia con il termine "Embrittlement".

Di contro, quando l'idrogeno brucia, si consuma molto più velocemente degli altri combustibili, proprio in virtù del suo alto contenuto energetico. Inoltre la fiamma tende a dirigersi verso l'alto, data l'estrema leggerezza dell'idrogeno. In effetti la zona di infiammabilità si trova sempre molto vicino al foro di uscita dell'idrogeno. Infatti si è visto che ad una distanza inferiore a 5 volte il diametro del foro c'è ancora una concentrazione di idrogeno troppo alta per bruciare; viceversa ad una distanza variabile tra le 500 e le 1000 volte il diametro del foro la concentrazione di idrogeno è pressochè nulla. Ne deriva che per un foro del diametro, ad esempio di 1/10 di mm la zona di infiammabilità dell'idrogeno che fuoriesce si trova in uno spazio tra 0,5 mm e 10 cm di distanza dal foro.
In conclusione, da quanto visto si può dedurre che l'idrogeno diventa pericoloso, in caso di fughe, soltanto se si verifica un accumulo circoscritto di gas, che può portare a superare la concentrazione critica per cui la miscela diventa infiammabile. Anche in questo caso, perchè si verifichi una combustione è necessario un innesco. Qualora poi la miscela si incendi, la fiamma ha caratteristiche tali da risultare, per certi aspetti, meno pericolosa di altri tipi di fiamma.
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