Un team di ricercatori ha realizzato un banco prova in cui un serbatoio verticale pieno di idrogeno liquido è stato sottoposto a scenari di incendio controllati. L’obiettivo non era valutare la sicurezza di un veicolo commerciale, ma osservare con precisione i fenomeni fisici legati alla combustione di questo combustibile estremamente freddo.
L’esperimento è stato pensato per ricavare dati utili a chi deve progettare depositi, stazioni di rifornimento e altre infrastrutture dove l’idrogeno in forma liquida potrebbe essere immagazzinato in quantità significative.
Caratteristiche della fiamma di idrogeno liquido
Una delle scoperti più sorprendenti è la quasi totale invisibilità della fiamma alla luce del giorno. A differenza del fuoco generato da benzina o gasolio, la combustione dell’idrogeno liquido produce una luce troppo debole per essere percepita a occhio nudo, soprattutto quando il getto è stabile e la concentrazione è elevata.
Questa proprietà rende indispensabile l’impiego di sensori ottici e sistemi di rilevamento termico per identificare rapidamente la presenza di una fiamma. Nei test, quando il getto veniva modificato cambiando l’angolo di uscita o la pressione di rilascio, la forma della fiamma variava, ma la sua visibilità rimaneva minima.
Influenza di pressione e geometria del serbatoio
Il team ha variato tre parametri principali: direzione del getto, pressione di rilascio e forma del serbatoio. A pressioni più alte, la velocità di espansione dell’idrogeno è maggiore e la fiamma si allunga, aumentando la superficie termica esposta. Una geometria cilindrica o con spigoli pronunciati modifica il flusso d’aria circostante, influenzando la propagazione del calore verso l’esterno.
Implicazioni per infrastrutture e sicurezza
Questi risultati hanno un impatto diretto sulla progettazione di stazioni di rifornimento di idrogeno liquido. Conoscere la dinamica della fiamma permette di definire distanze di sicurezza ottimali, dimensionare corretamente i sistemi antincendio e scegliere i materiali più adatti per i contenitori di stoccaggio.
Va ricordato che le auto a idrogeno attualmente in commercio, come la BMW iX5 Hydrogen o la Hyundai Nexo, non utilizzano idrogeno liquido ma gas compresso ad alta pressione.
Pur non fornendo una valutazione sulla pericolosità dei veicoli, lo studio evidenzia che, qualora l’idrogeno liquido dovesse essere adottato su larga scala per il trasporto, la conoscenza delle sue proprietà di combustione è fondamentale per prevenire incidenti e per costruire sistemi di monitoraggio più efficaci.