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I sistemi di accumulo di energia con tecnologia al litio sono parte integrante della vita quotidiana. Che si tratti di telefoni cellulari, computer portatili, tablet, avvitatori a batteria o biciclette elettriche, le batterie al litio sono utilizzate ovunque. Queste batterie hanno trovato posto anche a bordo, nelle apparecchiature portatili (utensili, radio portatili), ma anche come batterie di consumo. I vantaggi sono evidenti: maggiore densità di energia rispetto alle analoghe batterie al piombo e, di conseguenza, un design più piccolo e un peso inferiore a fronte di una capacità uguale o superiore. Inoltre, le batterie al litio assorbono meglio la corrente di carica, sono più resistenti ai cicli e quindi durano molto di più. Inoltre, negli ultimi anni la tecnologia è diventata sempre più accessibile e quindi sempre più interessante rispetto alle pesanti batterie al piombo.
Tuttavia, le batterie al litio presentano anche un grosso svantaggio, ovvero il rischio di incendio. La tecnologia al litio è considerata molto sicura e le batterie sono dotate di un'elettronica di controllo, il cosiddetto sistema di gestione della batteria (BMS), progettato per proteggere da sovraccarichi o cortocircuiti. Tuttavia, se una batteria al litio prende fuoco, in passato era praticamente impossibile spegnere l'incendio. L'unica possibilità è quella di lasciarla bruciare in modo controllato, coprirla con grandi quantità di sabbia o raffreddarla in un bagno d'acqua per arrestare il processo chimico di fuga termica. Nessuna di queste opzioni è praticabile su una barca.
Questo rende ancora più piacevole lo sviluppo di agenti estinguenti speciali per le batterie al litio, che alcuni produttori hanno lanciato di recente.
Diversi estintori nel test YACHT
Testato abbiamo Quattro estintori che sono esplicitamente progettati per estinguere le batterie al litio in fiamme. Tra questi, il Lithium X6 di Bavaria, l'estintore speciale P6.0 di CW Fire, il Pro-Line Water Lithium di Gloria e il modello G6 SDJ Gel di Jockel. Il modello Bavaria è adatto anche alla classe di fuoco D, il che significa che può combattere anche gli incendi di metalli. L'estintore speciale di CW Fire-Support è stato sviluppato per i servizi di emergenza per spegnere i fuochi pirotecnici (ad esempio durante le partite di calcio) e le persone che hanno preso fuoco di conseguenza. È disponibile in un design speciale per il trasporto a spalla. La versione convenzionale è inclusa nel test. L'estintore di Gloria ha anche la specifica che con esso si possono spegnere celle fino a 1.200 wattora.
La quantità di agente estinguente varia da cinque a nove litri per i prodotti in esame. Anche gli agenti estinguenti sono diversi: Bavaria usa AVD, CW Fire usa acqua e Trident, Gloria usa acqua e Imprex C e Jockel usa Firesorb PM01. Non è chiaro cosa ci sia dietro i nomi dei prodotti. Gli agenti estinguenti sono schiumati con acqua o hanno una consistenza simile a un gel. Una proprietà chiave degli additivi è quella di rendere il contenuto d'acqua resistente alle temperature estremamente elevate di 1.500 gradi Celsius e oltre.
Estremamente pericoloso: spegnere una batteria al litio in fiamme con l'acqua
Spegnere una batteria al litio in fiamme con l'acqua può essere estremamente pericoloso. Se la quantità d'acqua non è sufficiente a raffreddare l'incendio, cioè se viene spento solo con una nebbia d'acqua, le molecole d'acqua possono disintegrarsi a causa del calore estremo. Rimangono quindi l'idrogeno e l'ossigeno. Entrambi sono estremamente infiammabili, quindi l'incendio verrebbe solo alimentato. Ecco perché è così importante scegliere l'agente estinguente giusto ed evitare quello sbagliato.
Tuttavia, è necessario prestare molta attenzione anche al giusto agente estinguente. Questo perché la batteria in fiamme è estremamente esplosiva, le singole celle a volte volano a metri di distanza, creando grandi fiamme a getto e fumi estremamente tossici contenenti, tra l'altro, acido fluoridrico. Più la batteria è carica, più energia viene rilasciata e più violento è l'incendio. Questo è facile da visualizzare: Una batteria con un chilowattora di capacità (che corrisponde a circa 83 ampereora a 12 volt) può rilasciare 1.000 watt per un'ora. Se eroga questa energia in soli 30 minuti, può erogare 2.000 watt, 4.000 in 15 minuti, 8.000 in 7,5 minuti e 16 kilowatt in poco meno di quattro minuti. Ciò equivale all'energia di dieci termoventilatori concentrati in un unico punto.
Se viene rilasciata così tanta energia in un breve lasso di tempo, si verificano temperature estremamente elevate e grandi fiamme; inoltre, viene prodotto idrogeno, che brucia in modo esplosivo. Questo processo è noto anche come fuga termica.fuga termica). A causa di un cortocircuito, di un danno meccanico o di un errore nella carica della batteria, una cella si riscalda fino a prendere fuoco, innescando lo stesso processo nelle celle vicine. Si innesca una reazione a catena che non può essere fermata. Questo incendio non può essere spento nel vero senso della parola, poiché non dipende dall'apporto di ossigeno.
Attendere la comparabilità
L'unica possibilità è interrompere il processo di fuga termica raffreddandolo notevolmente. In questo modo si dovrebbe evitare che l'incendio si propaghi ad altre celle e alla nave. Questo è ciò che dovrebbero fare gli speciali agenti estinguenti presenti nei nostri dispositivi di prova. Sul sito di prova, per prima cosa lasciamo che la batteria accesa dall'elemento riscaldante si incendi correttamente. Le fiamme ad alto getto e le singole esplosioni ci aiutano a stimare quante celle sono già state attraversate. A bordo, ovviamente, si inizierebbe subito a cercare di spegnere l'incendio. Per una migliore comparabilità, aspettiamo che la fuga termica sia in pieno svolgimento.
Clemens Widmayr, amministratore delegato di CW Fire e vigile del fuoco esperto, indossa l'abbigliamento protettivo e aziona gli estintori. Come profani e senza indumenti protettivi, non dovreste avvicinarvi troppo a una batteria al litio in fiamme.
Il Lithium X6 di Bavaria diventa immediatamente un test antincendio per la visiera dell'elmetto e la giacca dei vigili del fuoco, poiché le celle continuano a esplodere e a volare come proiettili. L'agente estinguente non ha alcun effetto apprezzabile, quindi il test deve essere annullato dopo poco più di un minuto. Poiché l'estintore spruzza l'agente estinguente solo a circa due metri di distanza, che l'esperto definisce raggio d'azione, è necessario avvicinarsi pericolosamente alla fonte dell'incendio per spegnerlo.
La situazione è migliore con i prodotti di CW Fire e Gloria. Sebbene l'estintore Gloria abbia una capacità di agente estinguente significativamente superiore, pari a nove litri, ha lo svantaggio di doversi avvicinare molto alla fonte dell'incendio. L'estintore speciale di CW Fire-Support, invece, ha una gittata fino a otto metri. Compensa la minore quantità di agente estinguente con la facilità di dosaggio. In questo modo, le fiamme possono essere spente con la massima forza e le singole cellule fumanti possono essere tenute sotto controllo con un getto ridotto. Ciò consente di estinguere per un tempo piuttosto lungo e di evitare il ritorno di fiamma.
Effettuare sempre una chiamata di emergenza
Tuttavia, con le batterie al litio non si può mai escludere del tutto questa eventualità. Infatti, le singole celle, che potrebbero essere sul punto di perdere, possono ancora superare la soglia di temperatura critica pochi minuti dopo il tentativo di spegnere l'incendio e rimettere in moto la reazione a catena. Per questo motivo, in caso di incendio di una batteria è sempre necessario effettuare una chiamata di emergenza, anche se l'incendio sembra essere sotto controllo. Non appena la batteria non fa più fumo, deve essere rimossa dalla nave. Per sicurezza, i vigili del fuoco conservano le batterie spente in un bagno d'acqua di raffreddamento anche ore dopo.
L'estintore di Jockel ha iniziato in modo promettente e l'incendio sembrava essere spento dopo 1:59 minuti. Al minuto 4:45, tuttavia, le fiamme sono improvvisamente divampate di nuovo e non c'era più abbastanza agente estinguente per spegnere la riaccensione. Ciò significa che non è stato possibile estinguere l'incendio con successo. Con gli estintori, la valutazione può avvenire solo tra gli estremi del successo o del fallimento dell'estinzione.
In caso di emergenza, l'unica cosa da fare è ritirarsi e portare in salvo l'equipaggio e se stessi. In mare, l'unica opzione è salire sulla zattera di salvataggio o sul gommone. Ma quando arriva il momento in cui l'incendio è fuori controllo?
Nel test si sono verificate situazioni che sarebbero state estremamente pericolose per i non esperti, in particolare con gli estintori che si spegnevano peggio, come il modello Lithium X6 di Bavaria. Per quanto ci sarebbe piaciuto tenere in mano gli estintori durante il test, siamo stati felici che un esperto di protezione antincendio con indumenti protettivi si sia occupato di questa parte. Dopo tutto, le fiamme ad alto getto e le celle che esplodono e sparano rendono il tentativo di spegnimento molto pericoloso. In caso di emergenza, non ci sono indumenti protettivi a portata di mano ed è praticamente impossibile avvicinarsi a meno di tre o quattro metri dalla fonte dell'incendio.
Una piccola sensazione
La buona notizia è che alcuni degli estintori testati possono combattere con successo il fuoco! Si tratta di una piccola sensazione, visto che in precedenza il problema era considerato senza speranza. Tuttavia, il Risultato del test deve essere valutato in modo critico: L'ambiente di prova era molto sicuro grazie all'aria di scarico e ai vetri blindati e offriva un accesso senza ostacoli alla fonte dell'incendio. Questo non è certo il caso in caso di emergenza. Se l'incendio viene notato solo in ritardo e il luogo è poco accessibile, le fiamme si saranno probabilmente già propagate all'imbarcazione e non sarà possibile spegnere l'incendio in modo sicuro. Inoltre, il getto di fiamme e fumo sottocoperta non può diffondersi verso l'alto e colpire la persona con l'estintore.
Se gli incendi incipienti vengono scoperti rapidamente, c'è ancora la possibilità di estinguerli con successo. Holger Flint, dell'assicuratore Pantaenius, consiglia che se si decide di tentare di spegnere un incendio, ci si deve avvicinare alla fonte del fuoco il più possibile accovacciati, poiché il fumo finirà per salire verso l'alto sotto il soffitto del salone. In generale, non bisogna sottovalutare l'elevata tossicità dei gas di scarico. Quando la plastica brucia, si forma acido cloridrico corrosivo se inalato. I gas di scarico contengono anche molta anidride carbonica e monossido di carbonio. Tuttavia, la combustione delle batterie al litio produce anche acido fluoridrico, una tossina estremamente tossica anche a contatto con la pelle.
In questa situazione, gli esperti sconsigliano di tentare di spegnere l'incendio, poiché il rischio di lesioni è troppo elevato. Inoltre, gli estintori sono tutti piuttosto ingombranti e pesanti. L'estintore speciale di CW Fire è l'unico modello che pesa meno di dieci chilogrammi. L'inglorioso primo classificato è il Pro-Line Water Lithium di Gloria, con i suoi ingombranti 16,7 chilogrammi. Tuttavia, con nove litri, ha anche una quantità di agente estinguente significativamente maggiore nel serbatoio.
Oltre alla movimentazione, è necessario considerare anche lo stivaggio sicuro: Una tale zattera non deve rimbombare nella cabina in caso di mare mosso, ma deve essere sempre a portata di mano in caso di emergenza. Sulle imbarcazioni più piccole, tuttavia, lo spazio adatto per uno stivaggio sicuro è probabilmente raro.
Escludere preventivamente le cause di incendio
La priorità assoluta è quindi quella di escludere preventivamente le possibili cause di incendio. Secondo Holger Flint di Pantaenius, nel caso delle batterie al litio, si tratta della tecnologia di carica e degli incendi nella zona periferica della batteria, che portano poi a una fuga termica. Se l'accumulatore di energia è pieno e il caricabatterie continua a caricare, la batteria può andare incontro a una fuga termica. La tecnologia di ricarica deve quindi funzionare, compreso il caricabatterie da 230 a 12 volt, l'alternatore e, idealmente, il regolatore di carica collegato e il regolatore di carica solare. Anche le batterie esterne delle apparecchiature a bordo devono essere caricate solo con gli alimentatori raccomandati dal produttore. È qui che interviene Rainer Daniel, amministratore delegato di Fisacon, con il suo Raclan Box. Il box ignifugo contiene fino a due batterie per e-bike (capacità totale 1,7 kilowattora) e impedisce alle fiamme di propagarsi all'edificio o all'imbarcazione in caso di incendio. Le unità di accumulo dell'energia vengono caricate nel box, poiché è il processo di ricarica che comporta il rischio maggiore. Per mantenere il peso entro i limiti, il box è realizzato con il cosiddetto legno blindato. Si tratta di faggio altamente compresso, incombustibile e in grado di resistere anche a potenti esplosioni.
Oltre all'infrastruttura di ricarica difettosa, possono diventare un problema anche i difetti di materiale o i danni meccanici al sistema di accumulo. I primi non sono riconoscibili, mentre i secondi possono esserlo. Pertanto, se il dispositivo o la batteria sono stati danneggiati e la batteria presenta danni visibili all'alloggiamento, l'unica soluzione per motivi di sicurezza è la sostituzione.
Sapere di quale batteria si tratta
Anche il tipo esatto di batteria è fondamentale per la sicurezza operativa. Le batterie al litio sono solo un termine generico che copre diverse chimiche e design delle celle. La denominazione esatta specifica poi quali materiali elettrodici ed elettroliti sono contenuti. Le batterie NMC sono molto comuni. L'abbreviazione sta per nichel-manganese-cobalto-ossido.
Un'altra combinazione di materiali comune è la batteria al litio ferro fosfato, o in breve batteria LiFePO. Le differenze tra i materiali utilizzati influiscono sulla densità energetica e sulla sicurezza operativa. Le batterie al litio ferro fosfato sono considerate termicamente sicure, conferma Holger Flint. Si tratta di una buona notizia, poiché questa chimica delle celle viene spesso utilizzata per le batterie di consumo a bordo.
Tuttavia, soprattutto nelle applicazioni in cui è necessario ridurre al minimo il peso e le dimensioni, vengono utilizzati tipi di celle con una densità energetica più elevata e con maggiori probabilità di esaurirsi termicamente in caso di guasti alla tecnologia di ricarica. Sebbene la tecnologia sia molto sicura, i sistemi di accumulo di energia sono anche estremamente diffusi. Si trovano in ogni ambito della vita quotidiana e si possono facilmente trovare a bordo dieci apparecchiature dotate di batterie. Anche con smartphone, tablet, torce o torce da testa, power bank, radio portatili, droni e biciclette elettriche pieghevoli, su ogni yacht è presente un numero considerevole di batterie al litio. Tenendo conto della sicurezza in mare, il pensiero dello scenario peggiore non fa più paura.
In caso di dubbio, un'ispezione dell'impianto elettrico e dell'infrastruttura di ricarica da parte di uno specialista può solitamente evitare il peggio. Soprattutto nel caso di gadget come i droni, in cui sono installate batterie ad alta densità energetica, per la ricarica è necessario utilizzare alimentatori di marca. È inoltre opportuno controllare visivamente che la batteria non sia danneggiata. La scatola ignifuga Fisacon può fornire ulteriore sicurezza alle batterie delle biciclette, che possono essere particolarmente pericolose in caso di incendio a causa della loro elevata capacità.
L'estintore viene usato per ultimo
L'estintore per batterie al litio è solo l'ultima linea di difesa quando tutte le altre precauzioni hanno fallito. Anche se i test hanno dimostrato che i tentativi di spegnere le batterie al litio in fiamme possono essere estremamente pericolosi, l'estintore giusto può fare la differenza in mare.
Se il tentativo di spegnere l'incendio fallisce, l'unica opzione è lasciare l'imbarcazione. Se l'incendio non può più essere spento con l'estintore, l'unica opzione è quella di ritirarsi sul gommone o sulla zattera di salvataggio.
Vale quindi la pena di acquistare un estintore speciale nell'eventualità, speriamo molto improbabile, che una batteria al litio prenda fuoco? Anche se la sicurezza non dovrebbe essere legata al denaro: Gli estintori speciali non sono particolarmente economici. Il modello Gloria costa poco meno di 160 euro. È anche piuttosto ingombrante. Tuttavia, va ricordato che l'estintore Gloria soddisfa anche la classe di fuoco A, cioè può spegnere materiali solidi in fiamme, mentre l'estintore speciale di CW Fire soddisfa addirittura le classi A e B, cioè può spegnere anche materiali liquidi in fiamme.
Sarebbe quindi possibile portare a bordo l'estintore contro gli incendi da litio al posto del grande estintore a schiuma. Ciò significa che non è necessario uno spazio aggiuntivo per lo stoccaggio. E in caso di emergenza, il dispositivo può semplicemente occuparsi di un'ulteriore causa di incendio.
Come è stato testato lo YACHT
Rainer Daniel, amministratore delegato di Fisacon, ha esperienza nell'accensione di prova delle batterie al litio e dispone anche dell'ambiente di prova appropriato. Questo perché un fuoco estremamente caldo, potenzialmente non estinguibile e che produce gas tossici, può diventare rapidamente un rischio per i tester. Per questo motivo i test sono stati eseguiti in un container merci con una speciale ventilazione e dietro una lastra di vetro blindato da un esperto di protezione antincendio. Le batterie provenivano tutte da biciclette elettriche della Posta, erano completamente cariche e avevano una capacità di circa 800 wattora. Sono state accese elettricamente con un elemento riscaldante. Il tentativo di spegnimento è iniziato solo quando la batteria era in fiamme e una decina di celle erano già andate a fuoco. In questo modo si è garantito che il fuoco non si spegnesse di nuovo da solo e che tutti gli estintori avessero condizioni comparabili.
I test di spegnimento con i rispettivi estintori hanno dimostrato quanto sia imprevedibile una batteria al litio in fiamme: è impossibile prevedere quando la cella successiva o più celle si spegneranno contemporaneamente. Le celle possono anche volare a diversi metri come proiettili. A 1.500 gradi Celsius, il fuoco estremamente caldo non può essere spento con acqua nebulizzata, poiché a queste temperature la struttura molecolare può disintegrarsi, lasciando idrogeno e ossigeno, una miscela esplosiva. Quindi: se acqua, allora tanta.
Come si sono comportati gli estintori durante il test
Bavaria (Litio X6)
- Prezzo:589 Euro
- Quantità di riempimento:6 litri
- Peso: 10,8 chilogrammi
- Dimensioni:60 x 30 centimetri
- Classi di fuoco / agenti estinguenti:A, D, Li-Io / AVD
- Distanza di lancio: 1-2 metri, molto basso
- Tempo di cancellazione: 1:02 minuti (poi annullato)
- Prestazioni di cancellazione:Non estingue. L'agente estinguente, finemente atomizzato, non ha alcun effetto. La batteria brucia senza sosta e le singole celle esplodono, per cui il tentativo di estinzione viene annullato senza successo.
- Caratteristiche speciali: Dopo il tentativo di spegnimento, è rimasto ancora molto agente estinguente. Ma le esplosioni ininterrotte hanno reso la situazione troppo pericolosa anche con gli indumenti protettivi.
- Conclusione: Espressamente destinato allo spegnimento di batterie in fiamme, l'estintore purtroppo non raggiunge il suo scopo. L'agente estinguente viene nebulizzato troppo finemente dall'ugello e non raggiunge la fonte del fuoco in quantità sufficiente. Nessun successo di estinzione
- Disponibile presso: www.bavaria-feuerloeschershop.de
Valutazione: *
Incendio CW (estintore speciale TIPO P6.0)
- Prezzo: 172 Euro
- Quantità di riempimento: 5 litri
- Peso: 9,7 chilogrammi
- Dimensioni: 52 x 15 centimetri
- Classi di fuoco / agenti estinguenti: A, B, sostanze pirotecniche / acqua e Tridente
- Distanza di lancio:5-8 metri
- Tempo di cancellazione: 4:38 minuti
- Prestazioni di cancellazione:Si spegne rapidamente. La batteria si riaccende più volte. Infine si spegne dopo 4:38 minuti
- Caratteristiche speciali:Tempo di spegnimento abbastanza lungo grazie alla buona misurazione. Lunga gittata
- Conclusione: L'estintore è stato sviluppato per i servizi di emergenza per estinguere le persone che sono state incendiate da materiale pirotecnico o incendiario. Si porta sulla schiena; abbiamo testato il design per il mercato aperto. L'estintore può essere utilizzato con grande precisione e a una distanza maggiore.
- Disponibile presso: www.cwfire-support.de
Valutazione: ***** (vincitore del test YACHT)
Gloria (Pro-Line Water Lithium)
- Prezzo:158 Euro
- Quantità di riempimento: 9 litri
- Peso: 16,7 chilogrammi
- Dimensioni: 58 x 20 centimetri
- Classi di fuoco / agenti estinguenti: A, specializzato per batterie al litio / acqua e Imprex C
- Distanza di lancio:1-3 metri
- Tempo di cancellazione: 2:53 minuti
- Prestazioni di cancellazione:Effetto estinguente buono, ma bisogna avvicinarsi molto alla fonte del fuoco Caratteristiche speciali Getto estinguente molto fine, quasi nebulizzato. Gittata abbastanza breve
- Conclusione:L'estintore mantiene le promesse del produttore. Tuttavia, è anche l'estintore più grande e pesante del test. A causa del corto raggio d'azione, per spegnere il fuoco bisogna avvicinarsi molto alla fonte, il che può essere pericoloso. Tuttavia, il risultato di spegnimento è convincente.
- Disponibile presso: www.gloria.de
Valutazione: *****
Jockel (G 6 SDJ Gel)
- Prezzo:128 euro
- Quantità di riempimento: 6 litri
- Peso: 10,1 chilogrammi
- Dimensioni: 58 x 13 centimetri
- Classi di fuoco / agenti estinguenti:A, Li-Io / Firesorb PM01
- Distanza di lancio:1 metro
- Tempo di cancellazione: 2:05 minuti
- Prestazioni di cancellazione:Prima un buon successo di spegnimento, poi la riaccensione. Dopo altri 5 secondi l'estintore è vuoto, la batteria continua a bruciare.
- Caratteristiche speciali: L'agente estinguente è schiumoso, funziona bene all'inizio, ma non si spegne in modo affidabile
- Conclusione: L'estintore ha una gittata molto breve, bisogna avvicinarsi molto alla fonte del fuoco. L'agente estinguente ha funzionato bene all'inizio, ma poi non è stato sufficiente. L'estintore si è svuotato troppo rapidamente. Nessun successo di estinzione
- Disponibile presso: www.jockel.de
Valutazione:*
Estintore a schiuma Gloria (SB 9 Pro)
- Prezzo: 120 Euro
- Quantità di riempimento: 9 litri
- Peso: 15,3 chilogrammi
- Dimensioni: 58 x 20 centimetri
- Classi di fuoco / agenti estinguenti:A, B / acqua e Gloria Light plus
- Distanza di lancio:fino a 3 metri
- Tempo di cancellazione:1:07 minuti (estintore vuoto)
- Prestazioni di cancellazione: Il successo dell'estinzione è sorprendente, ma non convincente. La batteria continua a fumare per altri 14 minuti, ma non si accende più.
- Caratteristiche speciali:L'estintore a schiuma non è destinato a combattere gli incendi di batterie al litio in fiamme. Lo abbiamo incluso nel test come confronto, poiché gli estintori a schiuma sono molto comuni. Come si è visto, non è consigliabile combattere un incendio con un estintore non autorizzato per questo scopo.
- Conclusione:Dopo il tentativo di estinzione, alcune celle hanno continuato a fumare e l'agente estinguente era esaurito. Successo di spegnimento limitato
- Disponibile presso: www.gloria.de
