Elementos de seguridad en plantas de hidrógeno

9 aspectos de seguridad en plantas de hidrógeno a evaluar

El hidrógeno no plantea nuevos riesgos importantes en comparación con otros gases de combustión. Los puntos problemáticos se encuentran en las tareas que se realizan a lo largo de la cadena de valor del hidrógeno, desde su producción hasta su uso final. Estos son algunos de los factores de riesgo que se deben contemplar los ingenieros de energía:

Permeabilidad

El hidrógeno es un elemento que se impregna fácilmente en los materiales, y en consecuencia, los debilita. Este es el motivo que los depósitos de almacenamiento de hidrógeno sean de acero inoxidable y compuestos especiales.

Bolsas de gas de hidrógeno

El gas hidrógeno es menos denso que el aire. Por ese motivo, puede formar bolsas de gas debajo de los techos de las naves y edificios. La presencia de hidrógeno en estado gaseoso no se detecta en el suelo, incluso en grandes cantidades. Este es el motivo por el que los detectores de hidrógeno se colocan en las partes más elevadas de los edificios donde se utilice o produzca este gas.

Explosión

A diferencia de los explosivos reales, el hidrógeno puro no puede explotar. El riesgo surge cuando entra en contacto con el aire. El hidrógeno sólo explota en presencia de oxígeno. Pero si se deja escapar el hidrógeno, incluso una chispa estática de la ropa es suficiente para provocar una explosión.

Llama invisible

El hidrógeno arde con una llama muy pálida que es invisible a la luz del día. Como emite muy poca radiación infrarroja que el ser humano percibe como calor, no puede detectarse como tal. Sin embargo, una llama de hidrógeno emite una considerable radiación ultravioleta. Por lo tanto, se necesitan detectores de rayos ultravioleta UV especiales para alertar sobre la presencia del fuego de hidrógeno.

Fugas de hidrógeno

Debido al pequeño tamaño de sus moléculas y a su baja viscosidad, el hidrógeno puede escaparse de las tuberías y otras estructuras con más facilidad que otros gases más densos. De hecho, cuando se escapa de una tubería a una presión suficientemente alta, el hidrógeno puede incluso autoinflamarse. Además de las tuberías diseñadas según las particularidades del hidrógeno, es imprescindible realizar inspecciones periódicas para detectar puntos de fuga en las juntas y a lo largo de las tuberías. Los detectores fijos de fugas añaden una capa adicional de seguridad.

Riesgos criogénicos

Cuando se trabaja a temperaturas criogénicas (<-250 °C), existen peligros adicionales: fragilización de materiales, expansión rápida por vaporación, quemaduras por frío extremo, etc.

Incoloro e inodoro

A pesar que se habla de los distintos colores del hidrógeno, esto alude a la contaminación que produce en función de su método de producción. Sin embargo, el hidrógeno es inodoro e incoloro. Esta característica le hace indetectable al ser humano. Por ese motivo, son imprescindibles la tecnología existente de sensores y detectores de gas.

Protección contra sobretensiones

La llegada del hidrógeno y electrolizadores conectados a redes eléctricas requiere protección integral contra rayos y sobretensiones en instalaciones eléctricas.

Alarmas de monóxido de carbono

Los sensores de monóxido de carbono tienen un factor de compensación de hidrógeno por eso, presentan sensibilidad cruzada. Se pueden emplear en lugares con exposición potencial al hidrógeno y activar alarmas.

Normativa de seguridad en plantas de hidrógeno

Las normas y estándares en materia de seguridad del hidrógeno evolucionan constantemente, por lo que a continuación mostraremos a modo de referencia las más importantes. Siendo labor del ingeniero verificar su validez y ampliarlas en caso de ser necesario., especialmente relevantes para plantas de producción, almacenamiento y distribución:

Normas ISO

Las normas ISO más destacadas en el ambito de seguridad de las plantas de hidrógeno son:

· ISO 19880-1:2025: requisitos generales de las estaciones de suministro de hidrógeno.

· ISO 22734-1:2025: Seguridad en electrolizadores.

· ISO 19880-2/-5/-7 Requisitos y especificaciones para dispensadores, mangueras, uniones y dispositivos de alivio de presión.

· ISO 24078: Terminología de hidrógeno en sistemas energéticos.

Elementos de seguridad en plantas de hidrógeno

Además de los aspectos mencionados en el artículo, toda planta segura de hidrógeno debe integrar:

· Clasificación de zonas ATEX: Identificación de zonas con atmósferas explosivas según Directiva ATEX y selección de equipos eléctricos Ex certificados.

· Detección avanzada de fugas H₂. Sensores específicos de hidrógeno basados en tecnologías ultravioleta, catalítica o semiconductor configurados con alarmas y activación automática de mitigación.

· Ventilación. Sistemas de ventilación natural/forzada en edificios y recintos confinados para evitar acumulaciones que caigan en los límites explosivos.

· Control de presión. Dispositivos de alivio de presión adecuados (ruptura controlada, discos de alivio, TPRD) según ISO 19882.

· Certificación H₂-Readiness de materiales y equipos. Componentes y sistemas deben estar certificados para uso con hidrógeno. En particular, se buscará evitar fragilización, permeación y degradación por hidrógeno.

· Análisis estructural y fragilización. Evaluación de materiales sometidos a permeación de H₂, especialmente en tuberías, bombas y recipientes.

Análisis de seguridad en plantas de hidrógeno

Las mejores prácticas actuales en seguridad de plantas de hidrógeno combinan métodos clásicos con evaluación cuantitativa. Las metodologías actuales son exigidas o recomendadas en auditorías de seguridad y muchas guías técnicas del sector público y privado.

Las metodologías más adecuadas para gestionar el riesgo y la seguridad en plantas de hidrógeno son: 

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