تُستخدم البطاريات الحمضية (خاصة بطاريات الرصاص الحمضية) على نطاق واسع في السيارات، أنظمة الطاقة الاحتياطية، والعديد من التطبيقات الصناعية. وأثناء عمل هذه البطاريات، خاصة أثناء الشحن أو التفريغ العميق، تحدث عمليات كيميائية ينتج عنها انبعاث غاز الهيدروجين. ورغم أن الهيدروجين عنصر مهم في العديد من الصناعات، إلا أن له خصائص خطيرة، خصوصًا قابليته الشديدة للاشتعال والانفجار عند توفر مصدر حراري.
كيف يتكوّن غاز الهيدروجين في البطارية؟
أثناء عملية الشحن أو التفريغ، يحدث تحلل كهربائي لمحلول حمض الكبريتيك الموجود في البطارية. هذه العملية تؤدي إلى انطلاق غازين رئيسيين:
- الهيدروجين (H₂) عند القطب السالب.
- الأكسجين (O₂) عند القطب الموجب.
تزداد كمية الهيدروجين المتكونة مع ارتفاع درجة حرارة البطارية أو مع زيادة سرعة الشحن.

خصائص غاز الهيدروجين
- قابلية الاشتعال: الهيدروجين يشتعل بسهولة عند خلطه بالهواء بتركيزات تتراوح بين 4% إلى 75%.
- طاقة انفجار منخفضة: يكفي وجود شرارة صغيرة أو حرارة عالية لإحداث انفجار.
- غاز عديم اللون والرائحة: مما يجعله صعب الاكتشاف بدون أجهزة متخصصة.
دور الشظايا المعدنية (شظايا الحديد) في إشعال الهيدروجين
في البيئات التي تتواجد فيها البطاريات، قد تحدث أعمال ميكانيكية ينتج عنها شظايا معدنية دقيقة (مثل قطع الحديد الصغيرة الناتجة عن الطرق أو الاحتكاك). هذه الشظايا قد:
- تسخن لدرجات حرارة عالية جدًا بفعل الاحتكاك أو الصدمات.
- تطلق شررًا حراريًا عند الاصطدام بأسطح أخرى.
إذا تواجد غاز الهيدروجين بكميات كافية مع الأكسجين في نفس المنطقة، فإن الشرر أو الحرارة الناتجة عن الشظايا الحديدية يمكن أن تكون كافية لإشعال الخليط، مما يؤدي إلى انفجار خطير.
عوامل تزيد من خطورة الانفجار
- سوء التهوية في أماكن تواجد البطاريات.
- عدم الالتزام بإجراءات السلامة أثناء شحن البطاريات.
- استخدام أدوات معدنية غير معزولة بالقرب من البطاريات.
- وجود مصادر حرارية أو شرر ميكانيكي قرب البطاريات.
إجراءات الوقاية من خطر الانفجار
- تهوية جيدة لمناطق البطاريات للتخلص من الغازات المتراكمة.
- استخدام أدوات معزولة كهربائيًا ومضادة للشرر.
- الابتعاد عن الأعمال الميكانيكية أو اللحام قرب البطاريات.
- تركيب أجهزة استشعار غاز الهيدروجين في غرف البطاريات.
- التدريب المنتظم للعاملين على مخاطر الغاز وكيفية التعامل معه.
إن انبعاث غاز الهيدروجين أثناء عمل البطارية ظاهرة طبيعية لكن خطورتها تكمن في قابلية هذا الغاز للاشتعال والانفجار عند وجود مصدر حراري مثل شظايا الحديد. لذلك، يجب التعامل مع البطاريات ضمن بيئات آمنة ومراقبة بشكل مستمر لضمان عدم حدوث الحوادث.
Je suis expert en risques industriels et atmosphère explosive agréé par institut INERIS France