19.08.2020 - Empa (Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt)

¿Qué tan peligrosos son los autos eléctricos que se queman?

Prueba de fuego en un túnel

Hay un fuerte golpe, y luego comienza: Un módulo de batería de un coche eléctrico está en llamas en el túnel de pruebas de Hagerbach. Un video de la prueba muestra de manera impresionante la energía almacenada en tales baterías: Llamas de un metro de largo silban por la habitación y producen enormes cantidades de hollín negro y espeso. La visibilidad en la sección del túnel previamente iluminada se acerca rápidamente a cero. Después de unos minutos, el módulo de la batería está completamente quemado. La ceniza y el hollín se han extendido por toda la habitación.

Hay un fuerte golpe, y luego comienza: Un módulo de batería de un coche eléctrico está en llamas en el túnel de pruebas de Hagerbach. Un video de la prueba muestra de manera impresionante la energía almacenada en tales baterías: Llamas de un metro de largo silban por la habitación y producen enormes cantidades de hollín negro y espeso. La visibilidad en la sección del túnel previamente iluminada se acerca rápidamente a cero. Después de unos minutos, el módulo de la batería está completamente quemado. La ceniza y el hollín se han extendido por toda la habitación.

Información crucial para los operadores de aparcamientos de varios pisos y subterráneos

El ensayo, que fue financiado por la Oficina Federal de Carreteras de Suiza (FEDRO) y en el que participaron varios investigadores del Empa, tuvo lugar en diciembre de 2019. Los resultados acaban de ser publicados. "En nuestro experimento estábamos considerando en particular a los operadores privados y públicos de pequeños y grandes aparcamientos subterráneos o de varios pisos", dice el jefe del proyecto Lars Derek Mellert de Amstein + Walthert Progress AG. "Todas estas estructuras subterráneas existentes están siendo utilizadas en mayor medida por los coches eléctricos. Y los operadores se preguntan: ¿Qué hacer si un coche de este tipo se incendia? ¿Cuáles son los riesgos para la salud de mis empleados? ¿Qué efectos tiene un incendio de este tipo en el funcionamiento de mi planta?" Pero hasta ahora apenas ha habido literatura técnica significativa, y mucho menos experiencia práctica para tal caso.

Con el apoyo del investigador de baterías Marcel Held y el especialista en corrosión Martin Tuchschmid de Empa, Mellert desarrolló tres escenarios de prueba. También participaron expertos del túnel de pruebas de Hagerbach AG y del Centro Francés de Estudios de Túneles (CETU) en Bron.

Escenario 1: Fuego en un espacio cerrado

El primer escenario implica un incendio en un aparcamiento cerrado sin ventilación mecánica. Se asumió un aparcamiento de 28 x 28 metros de superficie y 2,5 metros de altura del suelo. Tal piso tendría un volumen de aire de 2000 metros cúbicos. Se asume el incendio de un coche pequeño con una batería totalmente cargada de 32 kWh. Por razones de economía de prueba todo se redujo a 1/8. Así, un módulo de batería completamente cargado con una capacidad de 4 kWh fue incendiado en una habitación con un volumen de aire de 250 metros cúbicos. Las pruebas investigaron cómo el hollín se asienta en las paredes del túnel, en las superficies y en los trajes protectores usados por los bomberos en el lugar, cuán tóxicos son los residuos y por qué medios se puede limpiar el lugar del incendio después del evento.

Escenario 2: Fuego en una habitación con sistema de rociadores

El escenario 2 trata de los residuos químicos en el agua de extinción. La configuración de la prueba fue la misma que en el escenario 1. Pero esta vez, el humo de la batería se canalizó con la ayuda de una placa de metal bajo una ducha de agua que se asemejaba a un sistema de rociadores. El agua carbonatada que llovía se recogía en un recipiente. La batería no se extinguió, sino que se quemó por completo.

Escenario 3: Fuego en un túnel con ventilación

En este escenario, el estudio se centró en el efecto de tal incendio en un sistema de ventilación. ¿Hasta dónde se distribuye el hollín en los conductos de escape? ¿Se asientan allí las sustancias que causarían la corrosión? En el experimento, un módulo de batería de 4 kWh se incendió de nuevo, pero esta vez un ventilador sopló el humo a una velocidad constante en un túnel de ventilación de 160 metros de largo. A una distancia de 50, 100 y 150 metros del lugar del incendio, los investigadores habían instalado láminas metálicas en el túnel donde se asentaría el hollín. La composición química del hollín y los posibles efectos de la corrosión fueron analizados en los laboratorios de Empa.

Los resultados de la prueba se publicaron en un informe final en agosto de 2020. El líder del proyecto Mellert asegura: En términos de desarrollo de calor, un coche eléctrico en llamas no es más peligroso que un coche en llamas con un accionamiento convencional. "Los contaminantes emitidos por un vehículo en llamas siempre han sido peligrosos y posiblemente fatales", dice el informe final. Independientemente del tipo de propulsión o del sistema de almacenamiento de energía, el objetivo principal tiene que ser sacar a todos de la zona de peligro lo más rápido posible. El ácido fluorhídrico, altamente corrosivo y tóxico, se ha discutido a menudo como un peligro particular en las baterías en llamas. Sin embargo, en las tres pruebas realizadas en el túnel de Hagerbach, las concentraciones se mantuvieron por debajo de los niveles críticos.

Conclusión: Un sistema de ventilación de túneles de última generación puede hacer frente no sólo a la quema de coches de gasolina/diesel, sino también a los coches eléctricos. El aumento de los daños por corrosión en el sistema de ventilación o en el equipo del túnel también es poco probable, según los resultados disponibles.

Incluso los bomberos no tienen que aprender nada nuevo en base a las pruebas. Los bomberos saben que la batería de un coche eléctrico es imposible de extinguir y que sólo puede ser enfriada con grandes cantidades de agua. Por lo tanto, el fuego puede limitarse a unas pocas celdas de batería, y parte de la batería no se quemará. Por supuesto, un pecio parcialmente quemado debe ser almacenado en un recipiente de agua o un contenedor especial para que no pueda volver a encenderse. Pero esto ya es conocido por los especialistas y se está practicando.

El agua de extinción es venenosa

Un problema, sin embargo, es el agua de extinción y refrigeración que se produce al combatir tal fuego y almacenar una batería quemada en un recipiente de agua. Los análisis mostraron que la contaminación química del agua de extinción supera los valores umbral suizos de las aguas residuales industriales en un factor de 70; el agua de refrigeración es incluso hasta 100 veces superior a los valores umbral. Es importante que esta agua altamente contaminada no entre en el sistema de aguas residuales sin un tratamiento adecuado.

Descontaminación profesional obligatoria

Después de las pruebas, el túnel fue descontaminado por un equipo profesional de limpieza de incendios. Las muestras tomadas posteriormente confirmaron que los métodos y el tiempo requeridos eran suficientes para la limpieza después del incendio de un coche eléctrico. Pero Mellert advierte especialmente a los propietarios privados de garajes subterráneos: "No intenten limpiar el hollín y la suciedad por sí mismos. El hollín contiene grandes cantidades de óxido de cobalto, óxido de níquel y óxido de manganeso. Estos metales pesados causan reacciones alérgicas graves en la piel desprotegida". Así que la limpieza después de un incendio de un coche eléctrico es definitivamente un trabajo para los profesionales en trajes protectores.

Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.

Empa (Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt)

Recommiende artículo PDF / Imprimir artículo

Compartir

Hechos, antecedentes, expedientes
  • baterías
Más sobre Empa
  • Noticias

    El transistor de la impresora

    Los investigadores de Empa están trabajando en la electrónica que sale de las impresoras. Esto hace posible producir los circuitos en todo tipo de sustratos, como el papel o la película plástica, pero todavía hay algunos obstáculos que superar. Imagina poder imprimir fácilmente electrónica ... más

    Los biocombustibles y los ciclos de materiales sofisticados gracias a la bioplantación

    Las algas verde-azuladas están entre las criaturas vivas más antiguas de la Tierra y han perfeccionado el uso de la luz solar durante miles de millones de años. Los científicos de Empa han equipado a estos humildes organismos unicelulares con revestimientos semiconductores para crear minice ... más

    Aerogel - el material microestructural del futuro

    Aerogel es un excelente aislante térmico. Sin embargo, hasta ahora se ha utilizado principalmente a gran escala, por ejemplo en la tecnología ambiental, en experimentos físicos o en la catálisis industrial. Los investigadores de Empa han logrado que los aerogeles sean accesibles para la mic ... más