ระบบความปลอดภัยของไฮโดรเจน

---

ไฮโดรเจน (Hydrogen – H₂) จะเป็นเชื้อเพลิงที่ติดไฟได้ จึงจำเป็นต้องมีระบบความปลอดภัยในขั้นตอนต่างๆ ตั้งแต่การผลิต การเก็บ การขนส่ง ไปจนถึงการใช้งาน

ไฮโดรเจนเป็นก๊าซไม่มีสี ไม่มีกลิ่น และมองไม่เห็นด้วยตาเปล่า
ดังนั้นสิ่งสำคัญอันดับแรกคือ “ระบบตรวจจับก๊าซรั่ว” ที่มีความไวสูง

ในโรงไฟฟ้า ยานยนต์ และสถานีเติมไฮโดรเจน จะติดตั้งเซนเซอร์ชนิดพิเศษ เช่น

• Catalytic Sensor: ตรวจจับก๊าซด้วยปฏิกิริยาออกซิเดชัน
   
• Electrochemical Sensor: ตรวจจับจากการเปลี่ยนแปลงของศักย์ไฟฟ้า
   
• Optical Sensor (Laser Sensor): ตรวจจับด้วยแสงอินฟราเรดที่แม่นยำสูง
   

เซนเซอร์เหล่านี้สามารถตรวจจับไฮโดรเจนได้แม้เพียง 10 ส่วนในล้านส่วน (10 ppm)
และเมื่อพบการรั่ว ระบบจะส่งสัญญาณเตือนและสั่งปิดวาล์วก๊าซอัตโนมัติทันที
 

เนื่องจากไฮโดรเจนมีความเบามากและลอยตัวขึ้นสูง
พื้นที่ที่ใช้ไฮโดรเจน เช่น โรงงาน ห้องทดลอง หรือสถานีเติมเชื้อเพลิง
จะต้องออกแบบระบบระบายอากาศ (Ventilation System) ให้เหมาะสม

• อากาศต้องไหลจาก “ระดับต่ำ → สูง” เพื่อพาไฮโดรเจนลอยขึ้นออกไป
• ระบบท่อระบายต้องไม่มีจุดอับ หรือมุมที่ก๊าซจะสะสม 
• มีการติดตั้ง ช่องระบายฉุกเฉิน (Emergency Vent Stack)
  เพื่อระบายก๊าซขึ้นสู่บรรยากาศโดยตรงหากเกิดการรั่ว
   

ระบบนี้ช่วยป้องกันไม่ให้เกิดการสะสมของไฮโดรเจนในพื้นที่ปิด
ซึ่งเป็นสาเหตุหลักของการระเบิดในระบบเชื้อเพลิงทั่วไป

ระบบตัดจ่ายอัตโนมัติทำหน้าที่ “ตัดการเชื่อมต่อของก๊าซ” ทันทีเมื่อเกิดความผิดปกติ เช่น
แรงดันตก อุณหภูมิสูงเกิน หรือมีการรั่วในระบบ โดยอุปกรณ์หลักประกอบด้วย

• Solenoid Valve – วาล์วแม่เหล็กไฟฟ้าที่ปิดทันทีเมื่อได้รับสัญญาณเตือน
   
• Pressure Relief Device (PRD) – ปล่อยแรงดันออกเมื่อเกิดความร้อนเกินมาตรฐาน
   
• Emergency Stop (E-Stop) – ปุ่มหยุดฉุกเฉินที่ผู้ใช้สามารถกดหยุดระบบทั้งหมดได้ทันที
   

ระบบเหล่านี้ถูกควบคุมด้วยไมโครคอนโทรลเลอร์ (Microcontroller)
และเชื่อมต่อกับศูนย์ควบคุมหลักแบบเรียลไทม์ (Hydrogen Safety Control Center)

ถังเก็บไฮโดรเจนแบบแรงดันสูงต้องผ่านการทดสอบอย่างเข้มงวด เช่น

• Burst Test: ทดสอบแรงดันจนถังแตก เพื่อหาค่าความปลอดภัยสูงสุด
   
• Fire Test: ทดสอบในเปลวไฟ 800°C เป็นเวลา 20 นาที
   
• Gunfire Test: ยิงด้วยกระสุนเพื่อทดสอบความทนต่อแรงกระแทก
   

วัสดุของถังมักทำจาก คาร์บอนไฟเบอร์เสริมแรง (Carbon Fiber Composite)
และมี เซนเซอร์วัดแรงดัน (Pressure Sensor) ตรวจสอบตลอดเวลา

มาตรฐานที่ใช้ทั่วโลกคือ ISO 19881 และ SAE J2579
ซึ่งเป็นมาตรฐานเดียวกับที่ใช้ใน “รถยนต์ไฮโดรเจน” ทั่วโลก

โรงงานผลิตหรือสถานีเติมไฮโดรเจนยุคใหม่
จะมีระบบควบคุมอัตโนมัติที่สามารถตรวจจับ วิเคราะห์ และแจ้งเตือนได้ทันที

ข้อมูลจากเซนเซอร์ทุกจุด (อุณหภูมิ, ความดัน, การรั่ว)
จะถูกส่งเข้าสู่ศูนย์กลาง SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition System)
เพื่อให้เจ้าหน้าที่ตรวจสอบผ่านจอควบคุม หรือแม้แต่ผ่านสมาร์ตโฟน

หากพบค่าผิดปกติ ระบบจะสั่ง “ปิดวาล์ว ปล่อยแรงดัน ระบายอากาศ และแจ้งเตือนผู้ควบคุม” ภายในไม่กี่วินาที

เทคโนโลยีนี้ถูกใช้จริงแล้วใน “Hydrogen Refueling Stations” ของญี่ปุ่นและเกาหลีใต้
 

สถานที่ที่เกี่ยวข้องกับไฮโดรเจน เช่น โรงไฟฟ้า สถานีเติม หรือคลังเก็บ
จะออกแบบตามหลัก “Hydrogen-Compatible Architecture” ได้แก่

• ใช้วัสดุไม่เกิดประกายไฟ เช่น สแตนเลสหรืออะลูมิเนียม
• หลีกเลี่ยงการใช้สายไฟหรือขั้วต่อที่เกิดประกายได้ 
• ติดตั้งระบบกราวด์ (Grounding) ป้องกันไฟฟ้าสถิต 
• มีระยะห่างความปลอดภัยจากสิ่งปลูกสร้างอื่นตามมาตรฐาน NFPA 2 (Hydrogen Technologies Code)
   

ทุกโครงการด้านไฮโดรเจนทั่วโลก
ให้ความสำคัญกับการ “ฝึกอบรมบุคลากร” อย่างสม่ำเสมอ
เพื่อให้เข้าใจลักษณะเฉพาะของไฮโดรเจน เช่น การระเหยเร็ว การลอยตัวสูง
และการรับมือเหตุฉุกเฉินอย่างถูกต้อง

ตัวอย่าง: โปรแกรม “Hydrogen Safety Training” ของ U.S. Department of Energy (DOE)
ซึ่งจัดฝึกอบรมเจ้าหน้าที่ทุกระดับในสถานีเชื้อเพลิง