Passaggio al gas idrogeno

Mike May è uno scrittore ed editore freelance che vive in Texas.

Mentre i laboratori continuano a far fronte alla carenza e all’aumento dei prezzi del gas elio, molti scienziati sono alla ricerca di una soluzione alternativa. Poiché gli scienziati utilizzano il gas in molti modi, tra cui la preparazione dei campioni e varie forme di cromatografia, i laboratori hanno bisogno di una fornitura affidabile e conveniente. Invece di acquistare serbatoi di elio, un laboratorio può rivolgersi a un generatore di idrogeno.

Per aiutare gli scienziati a effettuare la transizione dall'elio all'idrogeno, il product manager Ed Connor di Peak Scientific in Scozia ha compilato un piano in sette fasi. In sintesi, ecco come effettuare il passaggio:

1. Conferma che l'idrogeno può essere utilizzato nei tuoi metodi. In alcune situazioni, è possibile utilizzare un software di traduzione del metodo per determinare i parametri che potrebbero richiedere modifiche.

2. Sostituire il tubo utilizzato per il gas elio per eliminare lo sfondo indesiderato dai depositi.

3. Selezionare un generatore di idrogeno che soddisfi i problemi di sicurezza di questo gas esplosivo e includa un rilevatore di perdite che fornisca lo spegnimento automatico se necessario.

4. Installare l'eventuale hardware necessario, che per la gascromatografia (GC), ad esempio, può includere una pompa da vuoto più efficiente o un kit di aggiornamento dell'idrogeno per la sorgente ionica.

5. Sostituire i materiali di consumo secondo necessità. In alcune applicazioni della GC, ad esempio, il passaggio all’idrogeno potrebbe richiedere una colonna di diametro inferiore.

6. Configurare il sistema, che varierà in base alla piattaforma e all'applicazione. Con la GC, ad esempio, la colonna deve essere condizionata in un forno GC e la sorgente ionica deve essere sottoposta a cottura secondo le linee guida del produttore.

7. Controlla le prestazioni. Come osserva Connor, "il rapporto segnale-rumore è spesso ridotto, da due a cinque volte a seconda del sistema, quando si confrontano i risultati dei campioni eseguiti con elio rispetto a idrogeno". Dice: “Qualche giorno dopo il cambio del gas di trasporto, il segnale di fondo dovrebbe scendere a un livello costante”.

Una volta presa la decisione di passare all’idrogeno, un laboratorio configura il generatore e questo processo varia a seconda del produttore. Alcuni generatori di gas idrogeno sono "molto semplici nel design", afferma James Layton, capo tecnologo presso FuelCellsEtc a College Station, TX. Secondo Layton, “Con i generatori di idrogeno con membrana a scambio protonico (PEM), è sufficiente aggiungere acqua deionizzata o distillata e collegare il generatore alla parete”. Aggiunge: "Esistono alcuni tipi di generatori, alcalini, che richiedono prima l'aggiunta di una miscela di idrossido di potassio al serbatoio del reagente, quindi il rabbocco con acqua deionizzata o distillata secondo necessità".

Un generatore di gas idrogeno può anche monitorare il processo di produzione. Ad esempio, Layton afferma: “Se l’idrogeno riempie un grande serbatoio o viene utilizzato in tempo reale, l’unità continuerà a funzionare, producendo il flusso massimo di idrogeno finché la pressione non raggiunge il suo massimo o il generatore viene spento”.

In generale, il passaggio dall’elio all’idrogeno è semplice. Se un metodo può utilizzare l’idrogeno, passare a un generatore di idrogeno è abbastanza semplice. In molti casi, un generatore di idrogeno può essere “plug and play”.