Strah od električnih automobila na baterije još uvijek je jedna velika prepreka prema budućnosti u kojoj će upravo, sasvim je izvjesno, električni automobili biti dominantni. Mnogi se boje da će ostati na cesti s praznom baterijom, no ima i mnogo onih koji se jednostavno boje relativno nove tehnologije električnih automobila kao takve. Ima i onih koji se boje mogućeg zapaljenja električnih baterija u takvim vozilima. Prije samo koji dan smo vidjeli što se događa s baterijom električnog vozila koja se zapalila u pogonu tvrtke Rimac Automobili. No je li doista opravdan strah od požara električnog automobila i njegove baterije?

Što se zapravo događa kada električni automobil zahvati vatra u cestovnom tunelu ili podzemnom parkiralištu? U ispitnom tunelu Hagerbach u Švicarskoj, istraživači švicarskog Instituta za ispitivanje i istraživanje materijala (EMPA) i stručnjak za sigurnost tunela Lars Derek Mellert zapalili su baterijske ćelije električnih automobila, analizirali raspodjelu čađe i dimnih plinova te kemijskih ostataka u vodi za gašenje.

Najprije se začuo glasan prasak i onda je krenulo; baterijski modul električnog automobila gori u ispitnom tunelu Hagerbach. Videozapis testa impresivno prikazuje energiju pohranjenu u takvim baterijama. Metar dugačak plamen šiklja kroz prostor i stvara ogromne količine guste, crne čađe. Vidljivost u prethodno jako osvijetljenom dijelu tunela brzo se približava nuli. Nakon nekoliko minuta modul baterije potpuno je izgorio. Pepeo i čađa proširili su se po prostoriji.

Ključne informacije za višeetažna i podzemna parkirališta

Istraživanje, koje je financirao Švicarski savezni ured za ceste (FEDRO) i u kojem je sudjelovalo nekoliko istraživača Empe, održalo se u prosincu 2019. Rezultati su upravo objavljeni. 'U našem smo eksperimentu posebno razmatrali privatne i javne operatere malih i velikih podzemnih ili višeetažnih parkirališta', kaže voditelj projekta Lars Derek Mellert iz Amstein + Walthert Progress AG-a. 'Sve ove postojeće podzemne građevine u sve većoj mjeri koriste električni automobili. A operateri se pitaju: Što učiniti ako se takav automobil zapali? Koji su zdravstveni rizici za moje zaposlenike? Kakve učinke takav požar ima na rad mog postrojenja?' No, do sada gotovo da nije bilo smislene tehničke literature, a kamoli praktičnog iskustva za takav slučaj.

Uz podršku istraživača baterija Marcela Helda i stručnjaka za koroziju Martina Tuchschmida iz Empe, Mellert je razvio tri scenarija ispitivanja. Također su bili uključeni stručnjaci iz probnog tunela Hagerbach AG i francuskog Centre d'études des tunnels (CETU) u Bronu. 'Instalirali smo ispitne površine u protupožarni tunel na kojem se naslagala čađa', objašnjava Martin Tuchschmid, stručnjak za koroziju i oštećenja od požara u Empi. 'Nakon testa, površine su kemijski analizirane i također pohranjene u posebnim prostorijama nekoliko mjeseci kako bi se otkrile moguća korozijska oštećenja.'

Scenarij 1: Požar u zatvorenom prostoru

Prvi scenarij uključuje požar na zatvorenom parkiralištu bez mehaničke ventilacije. Pretpostavljeno je parkirno mjesto površine 28 x 28 metara i visine 2,5 metra od poda do stropa. Takva površina bi imala zapreminu zraka od 2000 kubičnih metara. Pretpostavlja se vatra malog automobila s potpuno napunjenom baterijom od 32 kWh. Iz razloga testne ekonomičnosti sve je smanjeno na 1/8. Tako je u sobi s 250 kubika zapremine zraka zapaljen potpuno napunjeni modul baterije kapaciteta 4 kWh. Testovi su istraživali kako se čađa taloži na zidovima tunela, površinama i zaštitnim odijelima koja vatrogasci nose na mjestu, koliko su otrovni ostaci i na koji način se požarište može očistiti nakon događaja.

Scenarij 2: Požar u sobi s protupožarnim prskalicama (sprinklerima)

Scenarij 2 bavi se kemijskim ostacima u vodi za gašenje. Postavljanje testa bilo je isto kao u scenariju 1. Ali ovaj put, dim iz baterije kanalizirao se uz pomoć metalne ploče ispod vodenog tuša koji je nalikovao sustavu prskalica (sprinklera). Baterija nije ugašena, već je potpuno izgorjela.

Zapaljivi elektroliti baterije električnog automobila proizvode bljeskove požara. Takav se požar ne može ugasiti. Umjesto toga, gorući baterijski moduli moraju se hladiti velikom količinom vode kako bi se obuzdala vatra.

Scenarij 3: Požar u tunelu s ventilacijom

U ovom scenariju fokus studije bio je na učinku takvog požara na ventilacijski sustav. Koliko je čađa raspoređena u ispušnim kanalima? Smještaju li se tamo tvari koje bi mogle uzrokovati koroziju? U eksperimentu je ponovno zapaljen baterijski modul od 4 kWh, ali ovaj je put ventilator puhao dim konstantnom brzinom u ventilacijski tunel dug 160 metara. Na udaljenosti od 50, 100 i 150 metara od mjesta požara, istraživači su postavili metalne limove u tunel gdje će se naslagati čađa. Kemijski sastav čađe i mogući učinci korozije analizirani su u laboratorijima Empa-e.

Rezultati testa objavljeni su u konačnom izvješću u kolovozu 2020. Voditelj projekta Mellert uvjerava: U smislu razvoja topline gorući električni automobil nije opasniji od gorućeg automobila s konvencionalnim pogonom. 'Zagađivači koje je emitiralo gorjelo vozilo uvijek je bilo opasno i možda kobno', kaže se u konačnom izvješću. Bez obzira na vrstu pogona ili sustava za pohranu energije, primarni cilj mora biti što brži izlazak svih iz opasne zone. Visoko nagrizajuća, otrovna fluorovodična kiselina često se smatrala kao posebna opasnost kod izgaranja baterija. U tri ispitivanja u tunelu Hagerbach, međutim, koncentracije su ostale ispod kritičnih razina.

Zaključak: Sustav ventilacije u tunelu, koji je vrhunski, može se nositi ne samo s gorućim benzinskim ili dizelskim automobilima, već i s električnim automobilima. Povećana oštećenja od korozije na ventilacijskom sustavu ili opremi tunela također nisu vjerojatna na temelju sada dostupnih rezultata.

Ni vatrogasne postrojbe ne moraju naučiti ništa novo na temelju ispitivanja. Vatrogasci znaju da je bateriju električnog automobila nemoguće ugasiti i da se može hladiti samo velikom količinom vode. Tako se vatra može ograničiti na nekoliko ćelija baterije, a dio baterije neće izgorjeti. Naravno, takva djelomično izgorjela olupina mora se čuvati u vodenom bazenu ili posebnom spremniku kako se ne bi mogla ponovno upaliti. Ali to je stručnjacima već poznato i to se uvježbava.

Voda za gašenje je otrovna

Problem je, međutim, voda za gašenje i hlađenje koja nastaje pri gašenju takve vatre i spremanju izgorjele baterije u vodenom bazenu. Analize su pokazale da kemijska kontaminacija vode za gašenje premašuje švicarske granične vrijednosti za industrijske otpadne vode za 70 puta; rashladna voda je čak i do 100 puta iznad graničnih vrijednosti. Važno je da ova jako kontaminirana voda ne uđe u kanalizaciju bez odgovarajućeg pročišćavanja.

Obavezna profesionalna dekontaminacija

Nakon pokusa, profesionalni tim za čišćenje požara dekontaminirao je tunel. Uzorci koji su naknadno uzeti potvrdili su da su potrebne metode i vrijeme bili dovoljni za čišćenje nakon požara u električnom automobilu. Ali Mellert upozorava posebno privatne vlasnike podzemnih garaža: 'Ne pokušavajte sami očistiti čađu i nečistoće. Čađa sadrži velike količine kobalt-oksida, nikal-oksida i mangan-oksida. Ti teški metali uzrokuju ozbiljne alergijske reakcije na nezaštićenoj koži.' Dakle, čišćenje nakon požara na električnom automobilu definitivno je posao za profesionalce u zaštitnim odijelima.