Dit onderzoek analyseert de mogelijke effecten van waterstoflekkage uit systemen voor samengeperst gas op stadsbussen in stedelijke en tunnelomgevingen met behulp van computationele vloeistofdynamica (CFD). Ook vergelijkt het lekkage van samengeperst aardgas. De studie richt zich op niet-gearticuleerde stadsbussen. Waterstoflekken worden onderzocht bij werkdrukken van 20, 35 en 70 MPa, en een vergelijkbaar aardgaslek (20 MPa). Verschillende lekstrategieën worden beoordeeld, gebaseerd op aanname van lekkage na brand via een overdrukontlastingsventiel (PRD) of bij PRD-falen.

Het meest kritieke scenario is een snelle lekkage van het volledige waterstof- of aardgasopslagsysteem door gelijktijdige opening van alle PRD’s. Dit kan vergelijkbare effecten hebben als het waterstofongeval in Stockholm in 1983. Bij beperkte lekkage, zoals bij ventileren via één PRD, zijn de effecten beperkt en lokaal. Met hogere waterstofopslagdruk neemt de energie in de brandbare wolk na lekkage toe, evenals voorspelde overdrukken door verbranding. Zelfs in een beperkte omgeving zijn de effecten vergelijkbaar met een meer open omgeving, wat duidt op een langzame deflagratie.

De ernstigste situatie is een snelle lekkage van het volledige waterstof (40 kg) of aardgas (168 kg) opslagsysteem in een tunnel. Hierbij zijn minimale verschillen tussen aardgas- en waterstofsystemen met 20 MPa, maar een lekkage van een 35 MPa waterstofopslagsysteem is aanzienlijk ernstiger. De ontstekingsplaats beïnvloedt het verbrandingsregime aanzienlijk. Kritieke situaties in tunnels kunnen leiden tot een snelle deflagratie of, bij turbulentie, zelfs tot detonatie.

Waterstoflekkage heeft grotere gevolgen in tunnels, met meer energie in de brandbare wolk die langer aanwezig blijft. In vergelijking met aardgas vereist waterstof andere maatregelen om effecten te minimaliseren. Bij het ontwerpen van waterstofopslagsystemen moet gelijktijdige opening van PRD’s worden vermeden en het vrijkomen van energie beperkt worden.