Hydrogen kan være en del av løsningen for en grønnere transportsektor, men utfordringen har vært faren for gasseksplosjoner.
– Alle med kjennskap til hydrogen har vært skeptiske til bruk av hydrogenbiler i tunneler og parkeringshus grunnet faren for en gasseksplosjon. Gjennom denne forskningen kan vi nå si at det er trygt å kjøre på hydrogen, forteller forsker Andre Gaathaug ved Universitetet i Sørøst-Norge (USN).
Gjennom det europeiske forskningsprosjektet HyTUNNEL har partnere i tolv europeiske land, deriblant Norge, undersøkt hydrogensikkerheten i tunneler og parkeringshus.
Forsker på gasseksplosjoner
Andre Gaathaug har vært Norges partner i prosjektet. Han har en doktorgrad i gasseksplosjoner og har jobbet med hydrogensikkerhet siden 2008.
Scenariene som ble undersøkt i prosjektet, inkluderte hydrogendrevne personbiler, lastebiler og tog.
Forskerne har sett på utfordringen med å parkere hydrogenbiler i garasjer og parkeringshus.
Forskerne André Gaathaug og Agnieszka Lach tester hvordan utilsiktede utslipp av hydrogen spres i parkeringshus.(Foto: Privat)
– Prosjektet har tatt utgangspunkt i eksisterende infrastruktur og byggestandarder for å søke løsninger som ikke krever urealistiske ombygginger, forklarer Gaathaug.
Europa trenger hydrogen
Forskerne ser at det om kort tid kommer flere hydrogendrevne kjøretøyer i norske og europeiske transportsystemer – biler, lastebiler, busser, tog og fly.
– Dette må vi inkludere i transportsystemet vårt på en trygg måte som ikke tar liv. Elbiler er sterkt utviklet i Norge grunnet et godt strømnett, men slik er det ikke for resten av Europa. Hydrogen er derfor et viktig alternativ, forteller Gaathaug.
Men også i Norge fins biler og lastebiler som går på hydrogen. Transportselskapet ASKO i Trondheim har blant annet lastebiler som går på hydrogen.
Verdens lengste og dypeste tunnel i Norge
Norge er blant landene i Europa med flest antall kilometer i tunnel.
Vi har også den lengste tunnelen i verden, Lærdalstunnelen på over 2,4 mil, og verdens lengste og dypeste undersjøiske veitunnel, Ryfylketunnelen.
Men også land som Sveits, Italia og Østerrike har mange tunneler.
Hydrogensikkerheten i tunneler, parkeringshus og garasjer måtte løses for å øke den hydrogenbaserte transporten. Det fant forskerne en løsning på.
En millimeter er mer enn nok
Annonse
Tunnelene er enormt dyre å bygge, så her vurderte forskerne at de ikke fikk gjort de store endringene.
Det viste seg å være enklere å designe en hydrogenbil enn å endre på en tunnel.
– Du får mange hydrogenbiler til prisen av en tunnel, så vår løsning ble å vurdere designet av sikkerhetsventilen på tanken til det hydrogendrevne kjøretøyet. Ventilen måtte ha en åpning på en millimeter eller mindre, presiserer Gaathaug.
Ved å ha en ventil på en millimeter kan man ha en lekkasje i en tunnel uten at det blir en stor eksplosiv blanding av luft og hydrogen.
Hvis det oppstår en lekkasje som antennes med en gang, vil ikke stikkflammen bli så stor at den utgjør en stor fare for omgivelsene.
– Industrien snur seg raskt og oppdaterer produktene sine etter nye standarder. Alle bilprodusenter må nå oppgi størrelsen på ventilen og legge ved en standardbeskrivelse både på tank og ventil. Det anbefales også å benytte ventildiametere på en millimeter eller mindre, sier Gaathaug.
Forsker Agnieszka Lach forbereder eksperimenter med utslipp av hydrogen under høyt trykk.(Foto: Privat)
Sikrere drivstofftanker
Tidligere har forskning vist at hydrogentanker eksploderte ganske fort hvis de ble utsatt for en stor brannbelastning. Eksperimentene viste at innen to minutter økte sannsynligheten for eksplosjon.
Forskerne i HyTUNNEL foreslår derfor at hydrogentankene må bli mer brannbestandige.
Med mindre diameter på sikkerhetsventilene, så tar det nemlig lenger tid å tømme tankene om de blir utsatt for en brann. Det er grunnen til at drivstofftankene for både biler og lastebiler måtte bli utstyrt med ekstra beskyttelse for brann.
For tog som går på hydrogen, er dette fortsatt en utfordring siden tankene er så store.
Om forskningsprosjektet
Forskningsprosjektet HyTUNNEL fikk 25 millioner kroner av Horizon 2020, EUs rammeprogram for innovasjon og forskning. Prosjektet startet i 2019 og ble avsluttet i 2022.
Forskerne har levert 21 anbefalinger til internasjonale standardiseringskomiteer, samt en samlet rapport med anbefalinger for beste praksis knyttet til hydrogen i tunnel og parkeringshus.
Europeiske nødetater har fått anbefalinger og operasjonsprosedyrer for å håndtere ulykker og hendelser med hydrogen.
