Quanto sono pericolose le auto elettriche che bruciano?

Un botto secco, poi inizia: un modulo batteria di un'auto elettrica prende fuoco nel tunnel di prova di Hagerbach. Un video del test mostra in modo impressionante l'energia contenuta in queste batterie: fiamme pungenti lunghe un metro sibilano nella stanza e producono enormi quantità di fuliggine spessa e nera. La visibilità nel tratto di tunnel precedentemente illuminato scende rapidamente a zero. Dopo alcuni minuti, il modulo della batteria si è bruciato. Cenere e fuliggine si sono diffuse in tutta la stanza.

Gruppo target: Gestori di parcheggi multipiano e sotterranei

Il test, finanziato dall'Ufficio federale delle strade (Astra) e al quale hanno partecipato diversi ricercatori dell'Empa, si è svolto già nel dicembre 2019. Ora la valutazione è disponibile. "Nel nostro esperimento avevamo in mente anche operatori privati e pubblici di piccoli e grandi garage sotterranei o di parcheggi", spiega il responsabile del progetto Lars Derek Mellert della società Amstein + Walthert Progress AG. "Tutte queste strutture sotterranee già esistenti sono sempre più utilizzate anche dalle auto elettriche. E gli operatori si pongono la domanda: cosa fare se un'auto del genere prende fuoco? Quali sono i rischi per la salute dei miei dipendenti? Quali effetti ha un incendio di questo tipo sul funzionamento della mia struttura?". Tuttavia, fino ad oggi non esisteva praticamente alcuna letteratura tecnica significativa, né tantomeno esperienza pratica per questo caso.

Mellert ha sviluppato tre scenari di prova con il supporto del ricercatore sulle batterie Marcel Held e dello specialista di corrosione Martin Tuchschmid dell'Empa. Sono stati coinvolti anche esperti della galleria di prova di Hagerbach AG e del "Centre d'études des tunnels" (CETU) francese di Bron. "Nella sala antincendio abbiamo montato superfici di prova su cui si è depositata la fuliggine", spiega Martin Tuchschmid, specialista in corrosione e danni da incendio dell'Empa. "Dopo il test, le superfici sono state analizzate chimicamente e conservate in locali speciali per diversi mesi per individuare eventuali danni da corrosione".

Scenario 1: incendio in un locale chiuso

Il primo scenario prevede un incendio in un parcheggio chiuso a chiave senza ventilazione meccanica. Si è ipotizzata un'area di parcheggio di 28 x 28 metri e un'altezza dei piani di 2,5 metri. Un tale piano di parcheggio avrebbe 2000 metri cubi di volume d'aria. Si ipotizza l'incendio di un'auto di piccole dimensioni con una batteria completamente carica della potenza di 32 kWh. Per motivi di economia sperimentale, tutto è stato ridimensionato a 1/8: Un modulo di batteria completamente carico con una capacità di 4 kWh è stato incendiato in una stanza con un volume d'aria di 250 metri cubi. È stato studiato come la fuliggine si deposita sulle pareti del tunnel, sulle superfici e sulle tute protettive dei vigili del fuoco presenti, quanto sono tossici i residui e in che modo il sito dell'incendio può essere pulito dopo l'evento.

Scenario 2: Incendio in un locale con sistema sprinkler

Lo scenario 2 riguarda i residui chimici nell'acqua di estinzione utilizzata. L'impostazione sperimentale era identica a quella dello scenario 1, ma questa volta il fumo della batteria è stato diretto sotto una doccia d'acqua, che assomigliava a un sistema di sprinkler, con l'aiuto di una lastra di metallo. L'acqua di fuliggine piovuta è stata raccolta in un bacino di raccolta. La batteria non si è spenta, ma si è bruciata completamente.

Scenario 3: Incendio in una galleria con ventilazione

Questo scenario riguardava l'effetto di un incendio su un sistema di ventilazione. Quanto si diffonde la fuliggine nei condotti dell'aria di scarico? Vi si depositano sostanze che causano danni da corrosione? Nell'esperimento è stato nuovamente dato fuoco a un modulo di batteria da 4 kWh, ma questa volta un ventilatore ha soffiato il fumo a velocità costante (circa 1,5 m/s) in un tunnel di ventilazione lungo 160 metri. A distanze di 50, 100 e 150 metri dal luogo dell'incendio, i ricercatori hanno montato nel tunnel delle lastre metalliche su cui si è depositata la fuliggine. La composizione chimica della fuliggine e i possibili effetti di corrosione sono stati analizzati nei laboratori dell'Empa.

I risultati della sperimentazione sono stati pubblicati all'inizio di agosto 2020 in un Rapporto finale pubblicato. Da un lato, il project manager Mellert può dare il via libera: Un'auto elettrica in fiamme non è più pericolosa, dal punto di vista termico, di un'auto in fiamme con un motore tradizionale. "Le emissioni inquinanti di un incendio di un veicolo sono sempre state pericolose e probabilmente fatali", si legge nel rapporto finale. Indipendentemente dalla forma di azionamento o dal sistema di accumulo dell'energia, l'obiettivo primario deve essere quello di far uscire tutti dalla zona di pericolo il più rapidamente possibile. In particolare, l'acido fluoridrico, altamente corrosivo e tossico, è spesso considerato un pericolo speciale per la combustione delle batterie. Nei tre test nella galleria Hagerbach, tuttavia, le concentrazioni sono rimaste al di sotto dell'intervallo critico.

Conclusione: Un sistema di ventilazione del tunnel all'avanguardia è in grado di gestire non solo le auto a benzina, ma anche quelle elettriche. Sulla base dei risultati ora disponibili, non si prevede nemmeno un aumento dei danni da corrosione al sistema di ventilazione o alle apparecchiature della galleria.

Anche i vigili del fuoco non devono reimparare nulla a causa dei test. I vigili del fuoco sanno che la batteria di un'auto elettrica non può essere spenta e può essere raffreddata solo con grandi quantità di acqua. In questo modo, l'incendio può essere limitato a poche celle della batteria e una parte della batteria non si brucia. Certo, un relitto parzialmente bruciato deve essere conservato in una vasca d'acqua o in un contenitore speciale, in modo che non possa riaccendersi. Ma questo è già noto agli specialisti e viene già praticato.

L'acqua di spegnimento è tossica

Un problema, invece, è rappresentato dall'acqua di spegnimento e di raffreddamento che si produce quando si combatte un incendio di questo tipo e quando si conserva una batteria bruciata in un bagno d'acqua. Le analisi hanno mostrato che la contaminazione chimica dell'acqua di spegnimento supera di 70 volte i valori limite svizzeri per le acque reflue industriali, e l'acqua di raffreddamento supera addirittura di 100 volte il valore limite. È importante che quest'acqua altamente contaminata non finisca nella rete fognaria senza un adeguato pretrattamento.

È necessaria una decontaminazione professionale

Dopo i test, la stanza è stata decontaminata da un professionista della pulizia antincendio. I campioni prelevati successivamente hanno confermato che i metodi e i tempi richiesti sono sufficienti anche per la bonifica dopo un incendio di un'auto elettrica. Ma Mellert avverte soprattutto i proprietari privati di garage sotterranei: "Non cercate di pulire da soli la fuliggine e lo sporco. La fuliggine contiene grandi quantità di ossido di cobalto, ossido di nichel e ossido di manganese. Questi metalli pesanti provocano forti reazioni allergiche sulla pelle non protetta". Pertanto, la bonifica di un incendio di auto elettriche è sicuramente un lavoro per professionisti in tuta protettiva.

Ed ecco il video.