Un sensore di idrogeno è un dispositivo in grado di rilevare la presenza di gas idrogeno. Poiché l’idrogeno si trova naturalmente in quantità estremamente piccole 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 nel nuovo ma crescente settore delle celle a combustibile a idrogeno.
Oggi sono in uso numerose tecnologie per la progettazione di sensori di idrogeno. La maggior parte sfrutta il fatto che l’idrogeno è chimicamente abbastanza attivo. Un tipo di sensore, ad esempio, utilizza il palladio. Quando il palladio entra in 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 possono rilevare concentrazioni di gas idrogeno fino a 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 ha mostrato quanto possa essere pericoloso questo gas. Il grande dirigibile, pieno di gas idrogeno, ha preso fuoco ed è esploso e si è schiantato al suolo, causando 36 vittime. La fama di questo incidente fece cadere in disgrazia i dirigibili come mezzi di trasporto. La necessità di sensori di idrogeno come misura di sicurezza è stata vista a seguito di questo e di altri incidenti che coinvolgono incendi ed esplosioni.
Nel 2011, molto probabilmente un sensore di idrogeno verrà utilizzato in una delle tre applicazioni. I sensori di idrogeno portatili sono rilevatori di gas che ispettori o tecnici possono utilizzare per controllare a campione qualsiasi sistema che trattiene, trasmette o utilizza gas idrogeno per le perdite. Questi sensori, che sono in genere piccole unità portatili, possono essere costruiti appositamente per il rilevamento dell’idrogeno o possono essere rilevatori 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 un 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 combustibile ecologico per eccellenza, poiché il sottoprodotto della combustione dell’idrogeno è acqua pura. Molte aziende stanno lavorando su veicoli che utilizzano queste celle per l’alimentazione. 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’energia.