15057

مروري بر پژوهش هاي صورت گرفته در ارزيابي پيامد هاي ناشي از رهايش هيدروژن

1404

دكتر سروش برادران

با افزايش نگراني‌هاي جهاني نسبت به تغييرات اقليمي و نياز به منابع انرژي پاك، هيدروژن به عنوان يكي از مهم‌ترين حامل‌هاي انرژي در مسير گذار به سمت اقتصاد كم‌كربن مورد توجه قرار گرفته است. با اين حال، ويژگي‌هاي فيزيكي و شيميايي خاص هيدروژن نظير چگالي پايين، گستره وسيع اشتعال‌پذيري و انرژي جرقه‌اي بسيار كم، آن را به ماده‌اي بالقوه خطرناك تبديل كرده است كه در صورت رهايش ناخواسته مي‌تواند منجر به بروز حوادثي از جمله آتش‌سوزي، انفجار و آسيب‌هاي زيست‌محيطي گردد. در اين پژوهش، مطالعات تجربي، مدلسازي و شبيه‌سازي‌هاي عددي انجام‌شده در زمينه ارزيابي پيامدهاي ناشي از رهايش هيدروژن مورد بررسي و تحليل قرار گرفته است. ابتدا خصوصيات بنيادي هيدروژن، رفتار آن در شرايط نشت، و پارامترهاي مؤثر بر فرآيندهاي انتشار و احتراق معرفي شده است. سپس پژوهش‌هاي صورت‌گرفته در سه حوزه اصلي شامل رهايش و انتشار، اشتعال و انفجار طبقه‌بندي و ارزيابي گرديده‌اند. مطالعات ديناميك سيالات محاسباتي و مدل‌هاي تحليلي نيز به منظور پيش‌بيني رفتار گاز در شرايط واقعي و شناسايي مناطق پرخطر مرور شده‌اند. نتايج حاصل از اين مرور نشان مي‌دهد كه اگرچه پيشرفت‌هاي چشمگيري در شناسايي الگوهاي انتشار و واكنش هيدروژن به‌دست آمده، اما هنوز چالش‌هايي در بازتوليد دقيق شرايط واقعي، در نظر گرفتن اثرات هندسي، باد، موانع فيزيكي و تركيب گازها در مدل‌هاي عددي وجود دارد. به علاوه، همگرايي داده‌هاي تجربي و عددي مي‌تواند به توسعه چارچوب‌هاي ايمني مؤثرتر و طراحي سيستم‌هاي مقاوم‌تر در صنايع توليد، ذخيره‌سازي و انتقال هيدروژن كمك شاياني نمايد. اين تحقيق در نهايت با ارائه خلأهاي موجود در ادبيات پژوهش و پيشنهاد مسيرهاي آينده، به عنوان مرجعي كاربردي براي ارتقاي ايمني فرآيندهاي مبتني بر هيدروژن و حمايت از گسترش زيرساخت‌هاي انرژي پاك در كشور قابل استفاده است.

10/4/2025 12:00:00 AM

87572

1404/07/19

A Review of Studies on the Assessment of Consequences Arising from Hydrogen Release

هيدروژن , ارزيابي پيامد , ايمني فرايند , نشتي , انتشار , ديناميك سيالات محاسباتي