Qu'est-ce qu'un capteur d'hydrogène?
Un capteur d'hydrogène est un appareil capable de détecter la présence d'hydrogène. Étant donné que l’hydrogène est naturellement présent en très petite quantité dans l’atmosphère (environ 0,00005% en volume), ces capteurs sont conçus pour détecter des quantités pouvant être considérées comme dangereuses. Un détecteur de gaz pour la surveillance de l'hydrogène est le plus souvent utilisé pour détecter les fuites de ce gaz à partir de systèmes fermés. Les capteurs d’hydrogène trouvent également un créneau dans l’industrie nouvelle mais en pleine croissance des piles à combustible à hydrogène.
De nombreuses technologies pour la conception de capteurs d'hydrogène sont actuellement utilisées. La plupart utilisent le fait que l'hydrogène est assez actif chimiquement. Un type de capteur, par exemple, utilise du palladium. Lorsque le palladium entre en contact avec des atomes d'hydrogène, il forme spontanément un composé appelé palladium hydrure, qui est moins conducteur que le métal pur. En mesurant les changements de conductivité du palladium dans le capteur, il est possible de calculer la concentration d'hydrogène dans l'air. Les capteurs d'hydrogène avancés peuvent être très petits, leurs dimensions étant mesurées en millimètres ou en fractions de pouce et peuvent détecter des concentrations d'hydrogène gazeux aussi faibles que 5 parties par million (ppm) en quelques secondes.
L'hydrogène est potentiellement dangereux. Il peut être inflammable et même explosif à des concentrations supérieures à 40 000 ppm. La célèbre explosion et incendie du Hindenburg en 1937 illustrent à quel point ce gaz peut être dangereux. Le grand dirigeable, rempli d'hydrogène, a pris feu, a explosé et s'est écrasé au sol, faisant 36 morts. La renommée de cet accident a entraîné la chute des dirigeables comme moyen de transport. Un besoin de capteurs d’hydrogène comme mesure de sécurité est apparu à la suite de cet accident et d’autres accidents impliquant des incendies et des explosions.
En 2011, un capteur d'hydrogène sera probablement utilisé dans l'une des trois applications. Les capteurs d’hydrogène portables sont des détecteurs de gaz que les inspecteurs ou les techniciens peuvent utiliser pour vérifier sur place tout système contenant, transmettant ou utilisant de l’hydrogène gazeux en cas de fuite. Ces capteurs, qui sont généralement de petites unités portatives, peuvent être spécialement conçus pour la détection d'hydrogène ou peuvent être des détecteurs multi-gaz capables de détecter plusieurs types de gaz, en fonction des réglages.
Un capteur d'hydrogène statique est susceptible d'être placé dans un bâtiment ou un autre espace clos. Ce type de capteur d'hydrogène fonctionne de la même manière qu'une unité portable, mais est associé à un type de système de surveillance pouvant inclure des alarmes. Dans ces applications, les capteurs d'hydrogène permettent de détecter une accumulation de gaz au-dessus des niveaux atmosphériques normaux avant qu'elle ne devienne dangereuse.
Les piles à combustible à hydrogène constituent un domaine technologique émergent qui utilise essentiellement l’hydrogène comme combustible. Dans des conditions contrôlées, l'hydrogène fournit une grande quantité d'énergie lorsqu'il est brûlé et constitue le combustible vert ultime, car le sous-produit de la combustion de l'hydrogène est de l'eau pure. De nombreuses entreprises travaillent sur des véhicules qui utilisent ces cellules pour s’alimenter. Les fuites d'hydrogène peuvent également être dangereuses dans les piles à combustible, et des capteurs d'hydrogène sont installés dans tout véhicule, machine ou dispositif utilisant une pile à combustible à hydrogène.