Co się dzieje, kiedy zaczyna płonąć samochód elektryczny? Sprawdzono to naukowo

Co się dzieje, kiedy zaczyna płonąć samochód elektryczny? Sprawdzono to naukowo

Dodano: 
Płonący w tunelu samochód elektryczny
Płonący w tunelu samochód elektryczny / Źródło: Amstein+ Walthert Progress AG / Empa
Rozlega się głośny huk, a potem się zaczyna: w tunelu testowym Hagerbach w Szwajcarii pali się moduł akumulatora samochodu elektrycznego. Jest co obserwować.

Film z testu w imponujący sposób pokazuje energię zgromadzoną w takich bateriach: metrowe płomienie syczą w pomieszczeniu i wytwarzają ogromne ilości gęstej, czarnej sadzy. Widoczność na wcześniej jasno oświetlonym odcinku tunelu szybko zbliża się do zera. Po kilku minutach moduł akumulatorowy jest całkowicie wypalony. Popiół i sadza rozprzestrzeniły się po całym pomieszczeniu.

Kluczowe informacje dla parkingów wielopoziomowych i podziemnych

Badanie, które zostało sfinansowane przez Szwajcarski Federalny Urząd Dróg (FEDRO) i w którym uczestniczyło kilku badaczy, odbyło się w grudniu 2019 roku. Wyniki eksperymentu zostały właśnie opublikowane.

– W naszym eksperymencie braliśmy pod uwagę w szczególności prywatnych i publicznych operatorów małych i dużych podziemnych lub wielopiętrowych parkingów – mówi Lars Derek Mellert, lider projektu z Amstein + Walthert Progress AG. – Wszystkie te istniejące podziemne konstrukcje są w coraz większym stopniu wykorzystywane przez samochody elektryczne. A operatorzy zadają sobie pytanie: co zrobić, gdy taki samochód się zapali? Jakie są zagrożenia dla zdrowia moich pracowników? Jakie skutki ma taki pożar? Jak to wpłynie na działanie mojej firmy? Ale do tej pory nie było prawie żadnej sensownej literatury technicznej, nie mówiąc już o praktycznym doświadczeniu w takim przypadku.

Przy wsparciu badacza akumulatorów Marcela Helda i specjalisty ds. korozji Martina Tuchschmida z firmy Empa, Mellert opracował trzy scenariusze testowe. Zaangażowani byli również eksperci z tunelu testowego Hagerbach AG i francuskiego Centre d'études des tunnels (CETU) w Bron.

– Zainstalowaliśmy powierzchnie testowe w tunelu przeciwpożarowym, na którym osiadła sadza – wyjaśnia Martin Tuchschmid, specjalista ds. korozji i szkód pożarowych w Empa. – Po teście powierzchnie poddano analizie chemicznej, a także przechowywano w specjalnych pomieszczeniach przez kilka miesięcy w celu wykrycia ewentualnych uszkodzeń korozyjnych.

Scenariusz 1: pożar w zamkniętej przestrzeni

Pierwszy scenariusz dotyczy pożaru na zamkniętym parkingu bez wentylacji mechanicznej. Założono miejsce parkingowe o powierzchni 28x28 metrów i wysokości od podłogi 2,5 metra. Taka podłoga miałaby objętość powietrza 2000 metrów sześciennych. Założono pożar małego samochodu z całkowicie naładowanym akumulatorem o mocy 32 kWh. Ze względu na ekonomię testów wszystko zostało zmniejszone o 1/8. W ten sposób w pełni naładowany moduł akumulatorowy o pojemności 4 kWh został podpalony w pomieszczeniu o objętości 250 metrów sześciennych. W ramach testów zbadano, w jaki sposób sadza osadza się na ścianach tunelu, powierzchniach i kombinezonach ochronnych noszonych przez strażaków na miejscu, jak toksyczne są pozostałości i jak można wyczyścić miejsce pożaru po zdarzeniu.

Scenariusz 2: Pożar w pomieszczeniu z systemem tryskaczowym

Scenariusz drugi dotyczy pozostałości chemicznych. Konfiguracja testowa była taka sama, jak w scenariuszu 1. Ale tym razem dym z akumulatora był odprowadzany za pomocą metalowej płyty pod prysznicem wodnym, który przypominał instalację tryskaczową. Spadającą sadzę zbierano w misce. Bateria nie została zgaszona, ale całkowicie się przepaliła.

Scenariusz 3: Pożar w tunelu z wentylacją

W tym scenariuszu skupiono się na wpływie takiego pożaru na system wentylacyjny. Jak daleko rozchodzi się sadza w kanałach wydechowych? Czy osadzają się tam substancje powodujące korozję? W eksperymencie ponownie podpalono akumulator o mocy 4 kWh, ale tym razem wentylator wdmuchnął dym ze stałą prędkością do 160-metrowego tunelu wentylacyjnego. W odległości 50, 100 i 150 metrów od miejsca pożaru naukowcy zainstalowali metalowe blachy w tunelu, w którym osadzała się sadza. W laboratoriach Empa przeanalizowano skład chemiczny sadzy i możliwe skutki korozji.

Wyniki testu zostały opublikowane w raporcie końcowym w sierpniu 2020 r. Kierownik projektu Mellert zapewnia: pod względem wydzielania ciepła płonący samochód elektryczny nie jest bardziej niebezpieczny niż płonący samochód z napędem konwencjonalnym.

„Zanieczyszczenia emitowane przez płonący pojazd [jakikolwiek – przyp. red.] zawsze były niebezpieczne i prawdopodobnie śmiertelne” – stwierdza raport końcowy. – „Niezależnie od typu napędu czy systemu magazynowania energii, głównym celem musi być jak najszybsze wyprowadzenie wszystkich ze strefy zagrożenia. Silnie żrący, toksyczny kwas fluorowodorowy jest często omawiany jako szczególne zagrożenie podczas spalania baterii. Jednak w trzech testach w tunelu Hagerbach stężenia pozostały poniżej poziomów krytycznych”.

Naukowcy doszli do wniosku, że „najnowocześniejszy system wentylacji tunelu radzi sobie nie tylko z samochodami napędzanymi benzyną/ropą, ale także z samochodami elektrycznymi. Na podstawie dostępnych obecnie wyników mało prawdopodobne jest również zwiększone uszkodzenie systemu wentylacji lub wyposażenia tunelu przez korozję”.

Co ważne, okazało się, że nawet strażacy nie muszą uczyć się niczego nowego na podstawie testów. Strażacy wiedzą, że akumulatora samochodu elektrycznego nie da się ugasić i można go schłodzić jedynie dużą ilością wody. Więc ogień może być ograniczony do kilku ogniw baterii, a część baterii nie wypali się. Oczywiście taki częściowo spalony wrak musi być przechowywany w zbiorniku na wodę lub specjalnym pojemniku, aby nie mógł się ponownie zapalić. Ale jest to już znane specjalistom i jest praktykowane.

Woda gaśnicza jest trująca

Jedynym problemem jest jednak woda gaśnicza i chłodząca, która powstaje podczas gaszenia takiego pożaru i przechowywania spalonej baterii w zbiorniku wodnym. Analizy wykazały, że zanieczyszczenie chemiczne wody gaśniczej znacznie przekracza szwajcarskie wartości progowe dla ścieków przemysłowych. Woda gaśnicza jest nawet 100-krotnie bardziej toksyczna od wartości progowych. Ważne jest, aby ta silnie zanieczyszczona woda nie przedostała się do kanalizacji bez odpowiedniego oczyszczenia.

Obowiązkowa profesjonalna dekontaminacja

Po próbach tunel został odkażony przez profesjonalny zespół sprzątający. Pobrane próbki potwierdziły następnie, że wymagane metody i czas były wystarczające do czyszczenia po pożarze samochodu elektrycznego.

Ale Mellert ostrzega szczególnie prywatnych właścicieli garaży podziemnych: – Nie próbujcie samodzielnie sprzątać sadzy i brudu. Sadza zawiera duże ilości tlenku kobaltu, tlenku niklu i tlenku manganu. Te metale ciężkie powodują silne reakcje alergiczne na niechronionej skórze. Sprzątanie po pożarze samochodu elektrycznego jest zdecydowanie zajęciem dla profesjonalistów w kombinezonach ochronnych.

Elektryk jest tak samo bezpieczny (lub niebezpieczny – zależy z której strony przetrzeć), jak samochód spalinowy. Co było do udowodnienia.

Źródło: EurekAlert
 0

Czytaj także