การตรวจวัดก๊าซสำหรับพลังงานไฮโดรเจน และแบตเตอรี่

ปัจจุบันนี้ โลกของเราอยู่ในช่วงลดการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิล ทำให้พลังงานหมุนเวียน เช่น แบตเตอรี่ และพลังงานสะอาดอื่น ๆ เช่น พลังงานจากไฮโดรเจน จึงเข้ามามีบทบาทที่สำคัญมากขึ้นในอนาคตด้านพลังงานของเรา อย่างไรก็ตาม เมื่อมีการใช้พลังงานเหล่านี้เพิ่มมากขึ้น ก็มักมาพร้อมกับความเสี่ยงด้านความปลอดภัยที่สูงขึ้นเช่นกัน ยกตัวอย่างเช่น การรั่วไหลของก๊าซ การควบคุมความร้อนจากแบตเตอรี่ และการไวไฟของไฮโดรเจน ทำให้วิธีการตรวจวัดก๊าซที่เข้มงวดจึงมีความจำเป็นต่อการป้องกันความเสี่ยงที่อาจเกิดขึ้น

พลังงานจากก๊าซไฮโดรเจน

ในปัจจุบันพลังงานไฮโดรเจนทำหน้าที่เหมือนตัวแทนเชื้อเพลิงฟอสซิล ตั้งแต่ในอุตสาหกรรมหนักไปจนถึงการขับเคลื่อนยานพาหนะ ศักยภาพในการใช้โฮโดรเจนเป็นแหล่งพลังงานจึงมีแต่จะเพิ่มมากขึ้น อย่างไรก็ตาม ด้วยคุณสมบัติที่มีความเสี่ยงต่อการติดไฟได้สูงของไฮโดรเจน ทำให้ต้องมีมาตรการด้านความปลอดภัยที่ต้องเน้นไปที่การตรวจจับก๊าซที่อาจรั่วไหลออกมา เพื่อป้องกันความเสี่ยงจากไฟไหม้หรือการระเบิดตั้งแต่กระบวนการผลิตไปจนถึงกระบวนการจัดเก็บ และการจัดจำหน่าย เนื่องจากแต่ละขั้นตอนของห่วงโซ่ไฮโดรเจนมีความเสี่ยง ระบบตรวจจับก๊าซที่ตอบสนองต่อการรั่วไหลได้อย่างรวดเร็ว และเชื่อถือได้ จึงมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการป้องกันอุตสาหกรรมที่กำลังเติบโตนี้

ข้อดีสำคัญ 4 ประการของไฮโดรเจนในฐานะแหล่งพลังงานที่สามารถนำมาใช้แทนเชื้อเพลิงฟอสซิลได้อย่างยั่งยืน มีดังนี้

เป็นพลังงานสะอาดและหมุนเวียนได้ (Clean & Renewable): เมื่อใช้พลังงานไฮโดรเจน จะเกิดเพียงไอน้ำเท่านั้น ไม่มีการปล่อยก๊าซเรือนกระจก ทำให้ไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิงที่สะอาด และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม

ลดการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิล (Reduces Dependence on Fossil Fuels): การใช้พลังงานจากไฮโดรเจนสามารถลดการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิล เช่น น้ำมัน และก๊าซธรรมชาติ ซึ่งเป็นสาเหตุสำคัญของการปล่อยก๊าซเรือนกระจก และปัญหาสิ่งแวดล้อมอื่น ๆ

มีความหลากหลายในการใช้งาน (Versatile): พลังงานไฮโดรเจนสามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้หลากหลาย เช่น เป็นเชื้อเพลิงในเซลล์เชื้อเพลิงสำหรับยานยนต์ ผลิตกระแสไฟฟ้า และใช้ในกระบวนการทางอุตสาหกรรม ทำให้โฮโดรเจนมีศักยภาพในการเป็นพลังงานที่สำคัญในอนาคต

เป็นแหล่งเก็บพลังงานสะอาด (Clean Energy Storage): พลังงานหมุนเวียนที่ผลิตได้เกินความต้องการ เช่น พลังงานแสงอาทิตย์ หรือพลังงานลม สามารถนำมาแปลงเป็นพลังงานไฮโดรเจน และเก็บไว้ใช้ในภายหลังได้ ทำให้มีแหล่งพลังงานที่มั่นคง และยั่งยืน

อันตรายจากพลังงานไฮโดรเจน

  • ติดไฟง่าย: ไฮโดรเจนมีค่าพลังงานในการจุดติดไฟต่ำ และสามารถติดไฟได้ง่ายเมื่อมีตัวออกซิไดซ์ ทำให้ติดไฟได้ง่ายมาก ด้วยช่วงการติดไฟระหว่าง 4-74 % โดยปริมาตร การรั่วไหลในปริมาณเล็กน้อยก็สามารถสร้างความเสี่ยงจากไฟไหม้ และการระเบิดได้
  • การรั่วไหล: ตลอดห่วงโซ่ของไฮโดรเจน ตั้งแต่กระบวนการผลิตไปจนถึงการจัดเก็บ และการจัดจำหน่าย ความเสี่ยงมากที่สุดที่จะเกิดการรั่วไหลมักเกิดขึ้นในช่วงเวลาของการถ่ายเท ซึ่งมีโอกาสเกิดข้อผิดพลาดจากมนุษย์มากที่สุด ดังนั้น การป้องกันเฉพาะส่วนบุคคล ร่วมกับการติดตั้งระบบตรวจจับก๊าซ จะสามารถป้องกันความเสี่ยงจากการรั่วไหลของไฮโดรเจนได้
  • ไม่มีกลิ่น และไม่สามารถมองเห็นได้: ด้วยไฮโดรเจน ไม่มีสี ไม่มีกลิ่น ทำให้ตรวจจับได้ยากหากไม่มีเซ็นเซอร์เฉพาะทางในการตรวจจับ อีกทั้งการตรวจจับจำเป็นต้องใช้เซ็นเซอร์ที่สามารถตอบสนองต่อการรั่วไหลได้อย่างรวดเร็ว เนื่องจากไฮโดรเจนไม่เพียงแต่ติดไฟง่ายเท่านั้น แต่ยังสามารถแทนที่ออกซิเจนในพื้นที่จำกัด และทำให้เกิดการขาดอากาศหายใจได้
  • การขาดอากาศหายใจ: ในพื้นที่จำกัด ไฮโดรเจนสามารถแทนที่ออกซิเจนได้ ทำให้เกิดความเสี่ยงจากการขาดอากาศหายใจ ระบบระบายอากาศที่เหมาะสมจึงเป็นสิ่งสำคัญในบริเวณที่มีการใช้หรือจัดเก็บไฮโดรเจน ปัจจุบัน ตามมาตรฐาน ISO 22734-1:2019 ระบุให้ติดตั้งเครื่องตรวจจับไฮโดรเจน และระบบระบายอากาศใกล้กับเครื่องกำเนิดก๊าซไฮโดรเจน ดังนั้นเครื่องตรวจจับก๊าซควรมีรีเลย์เอาต์พุตเพื่อเปิดใช้งานระบบระบายอากาศเมื่อความเข้มข้นของไฮโดรเจนเกิน 4% v/v

พลังงาน และความปลอดภัยของแบตเตอรี่

          พลังงานจากแบตเตอรี่ถือเป็นคุณลักษณะสำคัญด้านพลังงานสีเขียวในปัจจุบัน เนื่องจากแบตเตอรี่มีบทบาทสำคัญมากขึ้นเรื่อย ๆ ในอนาคตด้านพลังงานของเรา ไม่ว่าจะเป็นจากยานยนต์ไฟฟ้าไปจนถึงระบบกักเก็บพลังงานจากแบตเตอรี่ (BESS) อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีแบตเตอรี่แต่ละชนิด ตั้งแต่แบบเชิงกลไปจนถึงแบบอิเล็กโตรเคมี มาพร้อมกับความเสี่ยง เช่น ความร้อนสูงเกินพิกัด ทำให้การมีสัญญาณเตือนล่วงหน้าเป็นสิ่งสำคัญ

คุณประโยชน์หลัก ๆ ของการใช้แบตเตอรี่ในการจัดเก็บพลังงานสะอาด

การจัดเก็บพลังงานสะอาด (Green Energy Storage): แบตเตอรี่ทำหน้าที่เหมือนกับธนาคารพลังงานที่เก็บพลังงานจากแหล่งพลังงานหมุนเวียน เช่น พลังงานแสงอาทิตย์ และพลังงานลมเอาไว้ เมื่อมีการผลิตพลังงานเกินความต้องการ แบตเตอรี่จะเก็บพลังงานส่วนเกินไว้ ทำให้มีพลังงานที่ใช้ได้อย่างต่อเนื่องแม้ในช่วงที่มีการผลิตพลังงานต่ำ

เสถียรภาพของพลังงาน (Grid Stability): การผลิตพลังงานจากแหล่งพลังงานหมุนเวียนนั้นขึ้นอยู่กับสภาพอากาศ ทำให้ปริมาณการผลิตพลังงานอาจมีการเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา แบตเตอรี่จะช่วยปรับสมดุลระหว่างปริมาณพลังงานที่ผลิตได้และปริมาณพลังงานที่ใช้ ทำให้ระบบพลังงานมีความเสถียรมากขึ้น

ลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก (Emission Reduction): การใช้แบตเตอรี่ช่วยลดการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิล เช่น ถ่านหิน และก๊าซธรรมชาติ ซึ่งเป็นสาเหตุหลักของการปล่อยก๊าซเรือนกระจก ทำให้ช่วยลดปัญหาภาวะโลกร้อน

ปรับขนาดได้ (Scalable Power): แบตเตอรี่มีความยืดหยุ่น สามารถปรับขนาดให้เหมาะสมกับการใช้งานได้หลากหลาย ตั้งแต่แบตเตอรี่ขนาดเล็กไปจนถึงแบตเตอรี่ขนาดใหญ่

แบตเตอรี่ และความอันตรายจากก๊าซ

แบตเตอรี่เคมี

แบตเตอรี่เคมีโดยเฉพาะอย่างยิ่งแบตเตอรี่ตะกั่ว – กรด และนิกเกิล – แคดเมียม สามารถปล่อยก๊าซอันตรายระหว่างการชาร์จ และการคายประจุ แบตเตอรี่ตะกั่ว – กรด (lead–acid battery) แบบดั้งเดิมจะปล่อยก๊าซไฮโดรเจนเมื่อทำการชาร์จ ซึ่งโดยปกติแล้ว แบตเตอรี่เหล่านี้จะถูกชาร์จพร้อมกัน บางครั้งอยู่ในห้องหรือบริเวณเดียวกัน ซึ่งอาจก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อการระเบิดได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากไม่มีการระบายอากาศที่เหมาะสม

แบตเตอรี่แบบไฟฟ้าเคมี

สำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน และแบตเตอรี่ลิเธียมเมทัล ความเสื่อมสภาพของวงจรป้องกันแบตเตอรี่ หรือตัวเซลล์แบตเตอรี่เอง อาจนำไปสู่ภาวะความร้อนสูงเกินขีดจำกัด เกิดความเสียหายร้ายแรงจากไฟไหม้และการระเบิด สารอิเล็กโทรไลต์ในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเป็นสารไวไฟ และโดยทั่วไปมีลิเธียมเฮกซาฟลูออโรฟอสเฟต (LiPF6) หรือเกลือลิเธียมอื่น ๆ ที่มีฟลูออลีนเป็นส่วนประกอบ ในกรณีที่เกิดความร้อนสูงมากเกินไป อิเล็กโทรไลต์จะระเหยออกจากเซลล์แบตเตอรี่ ซึ่งแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนสามารถปล่อยไฮโดรเจนฟลูออไรด์ (HF) ในปริมาณมากในระหว่างเกิดไฟไหม้ และอัตราการปล่อยจะแตกต่างกันไปตามประเภทของแบตเตอรี่และระดับการชาร์จ ไฮโดรเจนฟลูออไรด์สามารถแทรกซึมผ่านผิวหนังส่งผลต่อเนื้อเยื่อผิวหนังชั้นลึก กระดูกและเลือด ถึงแม้สัมผัสเพียงเล็กน้อย

อันตรายจากพลังงานไฮโดรเจน

โซลูชั่นระบบตรวจวัดก๊าซสำหรับการป้องกันอันตรายจากพลังงานไฮโดรเจน และแบตเตอรี่

Portable Monitors

   

GAS-PRO

  • จอแสดงผลด้านบนสามารถอ่านค่าได้ง่าย
  • ใช้งานด้วยปุ่มเดียว ฟังก์ชั่นการใช้งานง่าย เลือกได้หลายภาษา
  • ตรวจวัดก๊าซได้สูงสุด 5 ชนิด
  • แบตเตอรี่ชนิดลิเธียมไอออน ใช้งานได้นาน 14 ชั่วโมง
  • ทนทานต่อน้ำและฝุ่นละอองระดับ IP65 และ IP67
  • Pre-Entry Check (PEC) mode

T4x

  • รองรับมาตรฐานการตรวจวัดในพื้นที่ Zone 0
  • สามารถตรวจวัดก๊าซได้ 4 ชนิด: คาร์บอนมอนอกไซด์ ไฮโดรเจนซัลไฟด์ ก๊าซไวไฟ และออกซิเจน
  • อายุการใช้งานแบตเตอรี่มากกว่า 35 ชั่วโมง
  • ตัวเครื่องมีความทนทาน สามารถใช้งานได้ง่ายด้วยปุ่มกดปุ่มเดียว

GASMAN

  • ตัวเครื่องมีความแข็งแรง ทนทาน จากวัสดุโพลีคาร์บอนเนต รองรับมาตรฐานกันน้ำและฝุ่น IP 65
  • มีระบบสัญญาณเตือน 2 ระดับ ที่มีประสิทธิภาพด้วยเสียงดังกว่า 95 dB มีระบบสั่น และหน้าจอแสดงสีแดง/น้ำเงิน
  • สามารถเลือกตรวจวัดก๊าซไวไฟ ออกซิเจน และก๊าซพิษ
  • ตัวเครื่องมีน้ำหนักเบา สามารถใช้งานได้ง่าย ด้วยการใช้งานปุ่มเดียว

Fixed Monitors

   
Xgard
• ออกแบบมาเพื่อให้ติดตั้ง และบำรุงรักษาง่าย เซ็นเซอร์เปลี่ยนได้ง่าย
• เซ็นเซอร์ สามารถตรวจวัดก๊าซได้หลายประเภท ก๊าซไวไฟ ก๊าซพิษ และก๊าซออกซิเจน
• สามารถตรวจวัดก๊าซได้แม้ในสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิสูงถึง 150 องศาเซลเซียส
• วัสดุเป็นไนลอนเสริมไยแก้ว อะลูมิเนียมทนทานเคลือบโพลีเอสเตอร์ และสแตนเลสสตีล 316 ทำให้ทนทานต่อการกัดกร่อน
• รองรับมาตรฐาน IEC 61508 (SIL 1 to SIL 3)
Xgard Bright
• สามารถดำเนินการผ่านหน้าจอโดยใช้แท่งแม่เหล็ก ไม่จำเป็นต้องเปิดตัวเครื่อง
• หน้าจอแสดงค่าแบบ OLED มีความสว่าง แสดงค่าการตรวจวัดได้อย่างชัดเจนแม้ในที่มืด
• เซ็นเซอร์มีความทนทาน สามารถใช้งานได้อย่างยาวนาน MPS (10+ ปี), O2 Long-life (5 ปี) และเซ็นเซอร์ IR (10+ ปี) ป้องกันการเปลี่ยนเซ็นเซอร์บ่อย ลดค่าใช้จ่าย
• มีความยืดหยุ่นในการเชื่อมต่อ ทั้ง 4-20mA sink/source, RS-485 Modbus RTU และ HART (optional)
XgardIQ
• สามารถติดตั้ง ใช้งาน และบำรังรักษาได้ง่าย
• สามารถตรวจวักดแก๊สติดไฟ, แก๊สพิษ, ออกซิเจน หรือ H2S
• ใช้งานฟังก์ชั่นต่าง ๆ ผ่านปุ่ม โดยไม่ต้องใช้แท่งแม่เหล็ก
• หน้าจอแสดงค่าแบบ OLED มีความสว่าง แสดงค่าการตรวจวัดได้อย่างชัดเจนแม้ในที่มืด
• ฟังก์ชัน Auto-sense สามารถตรวจสอบได้อัตโนมัติว่าป็น sink หรือ source
• เตือนผู้ใช้งานโดยอัตโนมัติเมื่อถึงกำหนดการสอบเทียบเพื่อให้แน่ใจว่าเซ็นเซอร์ยังคงแม่นยำตลอดเวลา
• รองรับมาตรฐาน IEC61508, EN50402, SIL 2

สนใจผลิตภัณฑ์ติดต่อสอบถามเพิ่มเติม: คุณวศิกา โทร. 094-462-6616 และ 092-249-8787 Line ID: @entechsi

Social Share