La oss slippe hydrogenbiler på veiene!

Hydrogenbil i ferd med å fade ut? Foto: Toyota

NEL har hatt pressekonferanse etter eksplosjonen i Bærum, og presenterte to hovedkandidater til antenningen. Det vil trolig ikke være mulig å avgjøre hvilke av disse som var årsaken, men det spiller fint liten rolle i praksis:

1. Selvantenning ved at statisk elektrisitet i luften blandet med optimal mengde oksygen og hydrogen førte til antennelse.
    
2. Grus ved tanken som lå tett ved lekkasjen. Vind kan ha ført til friksjon i grusen som i sin tur første til antenning.

Vi har tidligere blitt fortalt at hydrogen er så lett at det umiddelbart stiger til værs og at en lekkasje vil utgjøre minimal risiko. Så er altså ikke det tilfelle i praksis.

En ting er nå i friluft. I Norge har vi imidlertid nærmere 1200 veitunneler, mange parkeringshus, et utall garasjeanlegg etc. Antenningsfaren er neppe lavere her, men konsekvensene mye, mye større. En ting er jo risikoen knyttet til fyllingsanleggene og systemene rundt dette. Noe ganske annet vil være et stort antall mindre kjøretøyer som etter hvert blir eldre.

Teknisk ukeblad har avdekket at lagring av trykksatt hydrogen i praksis ikke er kontrollert, annet enn ved store anlegg.

• Energiregnskapet for hydrogen ser heller ikke særlig pent ut: Hydrogen som drivstoff

Direktoratet for sikkerhet og beredskap skrev blant annet dette om "Brannsikkerhet og alternative energibærere: Hydrogenkjøretøy i parkeringskjellere":

I dette prosjektet har vi valgt å undersøke konsekvensene av to potensielt alvorlige hendelser; den ene er en lekkasje fra en hydrogentank, mens den andre er at tanken revner under varmeeksponering. Det er ikke beregnet sannsynlighet for at disse to scenariene skal skje, men begge scenariene krever at en rekke mindre sannsynlige hendelser må inntreffe samtidig. Dette underbygger at sannsynligheten for at disse hendelsene skal inntreffe er liten. 

Når det gjelder lekkasje fra tanken, så kan dette skje på ulike måter, men den mest alvorlige lekkasjen er dersom trykkavlastningsventilen skulle løse ut i et innelukket rom, uten at dette skyldes en ekstern brann. Da vil hele tankens innhold slippe ut i løpet av få titalls sekunder, og det vil kunne ta lang tid for et ventilasjonsanlegg å fortynne gasskyen. Hvis gassen ikke antenner umiddelbart, kan den, under gitte betingelser, samle seg opp og antennes etter en stund, noe som kan føre til en eksplosjon. Det er utført en rekke eksplosjonsforsøk og simuleringer med hydrogen i mindre romvolum (opp til ca. 120 m3). Disse viser at under verst tenkelige forhold kan en hydrogenmengde på opp til 5 kg føre til overtrykk i størrelsesorden 100 kPa. Dette vil føre til omfattende materielle skader i nærheten av eksplosjonen, og kritiske personskader eller død for personer som befinner seg i nærheten. Samtidig er det vist at den samme hydrogenmengden under andre forhold, eksempelvis ved mindre grad av innelukking, færre obstruksjoner, større romvolum, eller større avlastningsflater kan resultere i langt lavere overtrykk (< 10 kPa), som mest sannsynlig ikke vil føre til alvorlige skader verken på bygninger eller mennesker. De mest alvorlige skadene er forventet når det er en større mengde hydrogen tilstede, der konsentrasjonen er høyere enn 10 %.

Mindre lekkasjer fra for eksempel slanger eller koblinger kan også føre til en brennbar gassblanding, men i store romvolum er det ikke forventet at konsentrasjonen blir høy nok til at dette gir alvorlige overtrykk. Mindre lekkasjer kan likevel føre til at hydrogen samler seg opp i små lommer, f.eks. under panseret på en bil, og resultere i en mindre eksplosjon hvis gassblandingen blir antent. 

Dersom en hydrogentank blir utsatt for varmeeksponering, vil trykket i tanken øke, og tankveggen svekkes mekanisk. Etter en viss tid skal trykkavlastningsventilen smelte og slippe ut gassen. For CNG-tanker har det vært enkelte hendelser der trykkavlastningsventilen ikke har blitt utløst, og tanken har til slutt revnet. Hydrogentanker er testet mot en strengere standard enn CNG-tanker, og det er derfor grunn til å tro at denne feilen sjeldnere vil inntreffe for hydrogentanker. Likevel, om tanken skulle revne, vil dette resultere i en kraftig flammeball og høyt trykk i nærheten av eksplosjonsstedet. Det er imidlertid viktig å påpeke at trykkbølgen i hovedsak skyldes trykket fra gassen som opprinnelig var lagret på tanken, og ikke en rask forbrenningsreaksjon, og den vil ikke kunne nå samme trykk som når gassen er forblandet med luft. Siden dette scenariet er avhengig av at det er en brann tilstede, vil det å ha et automatisk slokkeanlegg installert redusere sannsynligheten for hendelsen. 

En annen rapport "Konsekvenser ved eksplosjon i gasskjøretøy i tunnel eller parkeringskjellere":

Tunnelkonstruksjoner i Norge er robuste og har god ventilasjon som kan fortynne eventuelle gasslekkasjer. Imidlertid kan alt elektrisk utstyr være potensielle antennelseskilder, med mindre de er godkjent for bruk i eksplosive omgivelser. Trykkbølgen fra en gasskyeksplosjon er ikke forventet å skade tunnelens integritet, men kan påføre lokale skader på personer, biler i nærheten og tunnelutrustning. Dagens regelverk vurderes å være generelt godt tilpasset den risikoen som gasskjøretøy utgjør med hensyn til tunnelkonstruksjonens integritet. Det er imidlertid viktig at risikovurderinger er validerte og relevante for de faktiske forhold. 

Parkeringskjellere har få trykkavlastningsflater og bygningskonstruksjonen kan være mer sårbar enn en tunnel for en gasseksplosjon. Kapasiteten til ventilasjonssystemet i parkeringskjellere er ikke like stor som i tunneler, og et gassutslipp kan derfor være mer utfordrende å fortynne til en ikke-eksplosiv blanding. I Norge skiller ikke gjeldende regelverk for parkeringsbygg mellom kjøretøy med ulike drivstofftyper, og det er derfor ikke gitt spesifikke retningslinjer for gasskjøretøy.

Etter den ulykken vi nå har hatt synes det som om noen bør revidere denne rapporten. At norske tunneler har tilstrekkelig "god ventilasjon som kan fortynne eventuelle gasslekkasjer" står ikke til troende. Dette kan kanskje gjelde ved naturgass, men åpenbart ikke ved hydrogen.

Denne siste rapporten sier forresten: "Om mangelen på rapporterte hendelser av eksplosjon i hydrogenkjøretøy som følge av brann skyldes at teststandarden er tilstrekkelig god, eller at det foreløpig finnes få hydrogenkjøretøy, vites ikke."

Les mer om Hydrogen_safety