Che cos'è un sensore di idrogeno?
Un sensore di idrogeno è un dispositivo in grado di rilevare la presenza di idrogeno gassoso. Poiché l'idrogeno si trova naturalmente in quantità estremamente ridotte nell'atmosfera, circa lo 0,00005% in volume, questi sensori sono progettati per rilevare quantità che potrebbero essere considerate pericolose. Un rilevatore di gas per il monitoraggio dell'idrogeno viene spesso utilizzato per rilevare perdite di questo gas da sistemi chiusi. I sensori di idrogeno stanno anche trovando una nicchia nella nuova ma in crescita industria delle celle a combustibile a idrogeno.
Numerose tecnologie per la progettazione di sensori di idrogeno sono oggi in uso. La maggior parte si avvale del fatto che l'idrogeno è abbastanza attivo chimicamente. Un tipo di sensore, ad esempio, utilizza il palladio. Quando il palladio viene a contatto con gli atomi di idrogeno, forma spontaneamente un composto chiamato idruro di palladio, che è meno conduttivo del metallo puro. Misurando le variazioni della conduttività del palladio nel sensore, è possibile calcolare la concentrazione di idrogeno nell'aria. I sensori avanzati di idrogeno possono essere molto piccoli, con dimensioni misurate in millimetri o frazioni di pollice e in grado di rilevare concentrazioni di gas idrogeno di appena 5 parti per milione (ppm) in pochi secondi.
L'idrogeno è potenzialmente pericoloso. Può essere infiammabile e persino esplosivo a concentrazioni superiori a 40.000 ppm. La famosa esplosione e incendio dell'Hindenburg nel 1937 dimostrò quanto potesse essere pericoloso questo gas. Il grande dirigibile, riempito con idrogeno gassoso, prese fuoco e esplose e si schiantò a terra, provocando 36 morti. La fama di questo incidente ha provocato la perdita di favore dei dirigibili come mezzo di trasporto. La necessità di sensori di idrogeno come misura di sicurezza è stata vista come conseguenza di questo e di altri incidenti che hanno provocato incendi ed esplosioni.
Nel 2011, molto probabilmente un sensore di idrogeno verrà utilizzato in una delle tre applicazioni. I sensori portatili di idrogeno sono rilevatori di gas che gli ispettori o i tecnici possono utilizzare per controllare localmente qualsiasi sistema che trattiene, trasmette o utilizza gas idrogeno per perdite. Questi sensori, che sono in genere unità portatili di piccole dimensioni, possono essere appositamente progettati per il rilevamento dell'idrogeno o possono essere rivelatori multigas in grado di rilevare diversi tipi di gas, a seconda delle impostazioni.
È probabile che un sensore di idrogeno statico venga posizionato in un edificio o in altro spazio chiuso. Questo tipo di sensore di idrogeno funziona allo stesso modo di un'unità portatile ma è collegato a un tipo di sistema di monitoraggio che può includere allarmi. In queste applicazioni, i sensori di idrogeno servono a rilevare un accumulo di gas al di sopra dei normali livelli atmosferici prima che diventi pericoloso.
Le celle a combustibile a idrogeno sono un campo tecnologico emergente che utilizza essenzialmente l'idrogeno come combustibile. In condizioni controllate, l'idrogeno fornisce una grande quantità di energia quando viene bruciato ed è il massimo combustibile verde, poiché il sottoprodotto della combustione dell'idrogeno è l'acqua pura. Molte aziende stanno lavorando su veicoli che usano queste celle per alimentare. Le perdite di idrogeno possono essere pericolose anche nelle celle a combustibile e i sensori di idrogeno sono installati in qualsiasi veicolo, macchina o dispositivo che utilizza una cella a combustibile a idrogeno per l'alimentazione.