40年氢能老兵:谈氢能安全

维克·

随着氢能技术不断发展,安全实践依然是建立信心、推动技术落地的关键。

美国化学工程师协会(AIChE)旗下的氢能安全中心(CHS)正在这一领域发挥引领作用。这是一个全球性的非营利组织,致力于推广氢能安全和最佳实践。

氢能安全委员会是CHS的核心团队之一。这个专家小组负责识别风险、总结经验教训,并为行业内的氢能项目提供更安全的指导。committee汇聚了众多专家,其中就包括从事氢系统与安全咨询工作超过40年的Larry Moulthrop。

在这次专访中,Larry回顾了行业的演变历程,分享了塑造他工作方式的安全经验,谈到了标准的作用,也讲述了公众科普如何帮助社区更好地理解氢能技术。

您从1978年就开始从事氢能工作。这个行业的演变过程中,最让您意外的是什么?

让我感到欣慰的是,可再生"绿色"氢能作为关键能源载体,经历了这么多次起伏的发展周期,却始终存活了下来。

我在上世纪70年代开始氢能研发工作时,全球正深陷中东冲突导致的石油出口中断危机。美国能源部因此大力推动大规模"批量氢"水电解技术开发,还启动了其他氢能项目。但到了80年代,石油产能过剩、市场供过于求,各方对氢能的经济和政治兴趣随之减退。

这几十年间,类似的周期反复出现——背后是地区冲突、政治经济因素,还有人们对环境危机时而重视、时而忽视的态度变化。但即便经历了这些起伏,氢能基础设施的发展和部署始终在加速成熟。因为氢能是我们能源和环境未来不可或缺的一部分。

在参与创建Proton Energy Systems的过程中,您学到的最重要的安全经验是什么?

Proton的创始团队当初向投资者承诺,我们能把原本用于航空航天和军事领域的PEM水电解技术,改造成面向新市场的产品——packaged商用制氢设备和系统。我们面临的挑战很直接:如何在不牺牲安全性的前提下简化产品设计、降低系统成本?

我们的做法是,尽量减少设备内部氢气(和氧气)的存量,并优化内部通风布局,从而降低内部危险区域等级。这些措施既大幅降低了产品成本,也同时降低了危险等级。

要说最重要的安全经验,那就是:我们通过严格的危害分析和测试,对这些创新逐一验证,这也是我们作为前航空工程师所受训练的延续。随着Proton不断壮大,我们越来越意识到,质量管理体系至关重要,它要求从最初设计阶段开始,到之后每一次产品和流程变更,都必须经过多方参与的安全评审。

我们也明白了详细记录这些评审的重要性——包括每次设计变更、以及生产、安装、运行、维护流程调整背后的具体原因,都要留下清晰的书面依据。

标准制定为什么对氢能安全如此重要?

标准体现的是行业专家对最佳安全实践达成的共识。更重要的是,好的安全标准会定期接受同行评审,并根据新的、有数据支撑的安全研究成果和经验教训不断更新。

随着氢能技术持续发展,社区科普为什么很重要?

通过社区科普,我们可以帮助大家更容易接受氢能技术——办法是把它和大家已经熟悉、已经接受的其他能源技术联系起来,和大家自身的生活经验联系起来。

2014年,我还在之前的水电解公司Proton Onsite工作时,丰田找到我们,希望借助一个"共通性"的故事,来推动公众对其氢燃料电池汽车的接受度。

这个故事的成果,就是Oil Creek短片项目。宾夕法尼亚州泰特斯维尔(Titusville)附近有一条小溪,早期拓荒者因为岸边渗出的原油而给它起名"Oil Creek"(油溪)。1858年,弗兰克·德雷克上校(Col. Frank Drake)就在Oil Creek的一座小岛上,建成了第一口商业石油井。

正如当年石油从地下被开采、提炼成汽车燃料一样,我们的短片讲述了一个类似的故事:我们邀请学生们一起动手,从Oil Creek取水制氢,用来为丰田的汽车提供动力。通过这个故事,我们把Oil Creek当地的历史,和学生们亲身参与的体验结合起来,让氢能技术变得更贴近生活、也更容易被大众接受。

信息来源:hydrogen-central