Allagamenti Aumentano il Rischio di Incendio nelle Batterie EV a Causa dell'Acqua Salata

All'indomani di un uragano, i soccorritori corrono contro il tempo per sgomberare le macerie e salvare vite umane. Eppure, in mezzo al caos, è emerso un nuovo pericolo: i veicoli elettrici (EV) che prendono fuoco. Questi incidenti non sono incidenti casuali, ma il risultato di una minaccia nascosta: l'intrusione di acqua salata nelle batterie agli ioni di litio. Cosa causa reazioni così pericolose e come si possono prevenire i disastri futuri?

Recentemente, l'uragano Ian ha devastato la Florida e il sud-est degli Stati Uniti, causando distruzione e inondazioni diffuse. Durante le operazioni di soccorso, i soccorritori hanno riscontrato numerosi incendi di veicoli elettrici in veicoli alimentati da batterie agli ioni di litio. Le indagini hanno rivelato che l'esposizione all'acqua salata è stata la causa principale. Molti veicoli erano stati sommersi dalle inondazioni e l'esposizione all'acqua salata degrada drasticamente le prestazioni delle batterie agli ioni di litio, innescando reazioni chimiche che comportano estremi rischi di incendio. I registri di immatricolazione dei veicoli mostrano che oltre 7.000 veicoli elettrici nella sola contea di Lee, in Florida, potrebbero essere stati colpiti, un numero sbalorditivo che sottolinea la gravità di questa minaccia emergente.

Le batterie agli ioni di litio sono costituite da un catodo, un anodo, un elettrolita e un separatore. L'elettrolita facilita il movimento degli ioni di litio tra gli elettrodi, mentre il separatore impedisce il contatto diretto tra il catodo e l'anodo per evitare cortocircuiti. L'acqua salata, in particolare l'acqua di mare, è altamente conduttiva e corrosiva. Quando si infiltra in una batteria agli ioni di litio, innesca una reazione a catena che può portare a un guasto catastrofico.

• Decomposizione dell'elettrolita: Gli ioni cloruro nell'acqua salata reagiscono con l'elettrolita, causandone la decomposizione e il rilascio di gas e calore. L'accumulo di gas aumenta la pressione interna, portando potenzialmente al rigonfiamento o all'esplosione della batteria. Nel frattempo, il calore accelera le reazioni chimiche, creando un pericoloso ciclo di retroazione.
• Corrosione degli elettrodi: Gli ioni cloruro corrodono i materiali del catodo e dell'anodo, compromettendo l'integrità strutturale della batteria. La corrosione riduce la capacità, aumenta la resistenza interna e aumenta l'instabilità.
• Guasto del separatore: L'acqua salata degrada le proprietà isolanti del separatore. Se il separatore si guasta, gli elettrodi possono entrare in contatto diretto tra loro, causando un cortocircuito e un'intensa generazione di calore.
• Rischio di cortocircuito: La conduttività dell'acqua salata può creare percorsi di corrente indesiderati tra gli elettrodi, rilasciando energia rapidamente e innescando incendi.

Dati gli estremi rischi posti dalle batterie agli ioni di litio danneggiate, navi, porti e spedizionieri devono esercitare la massima cautela per impedire che veicoli elettrici compromessi vengano caricati sulle navi commerciali. L'U.S. Coast Guard Safety Alert 01-22 sottolinea che i veicoli elettrici allagati o esposti all'acqua salata devono essere trattati come potenziali pericoli di incendio e maneggiati con estrema cura.

Per mitigare i rischi, la Guardia Costiera esorta le parti interessate ad adottare le seguenti misure:

1. Rivedere le normative sul trasporto di veicoli: Esaminare attentamente i requisiti ai sensi del Hazardous Materials Regulations (49 CFR) e del International Maritime Dangerous Goods (IMDG) Code . Tutte le batterie al litio sono classificate come materiali pericolosi, regolamentati dalla Pipeline and Hazardous Materials Safety Administration (PHMSA). La conformità al Shipper’s Guide for Lithium Batteries è obbligatoria.
2. Valutare ulteriori requisiti per le batterie danneggiate: Consultare il Safety Advisory Notice della PHMSA sul trasporto di batterie al litio danneggiate o difettose. Lo Special Provision 376 dell'IMDG Code impone l'approvazione da parte della PHMSA o della Guardia Costiera prima della spedizione di batterie compromesse.
3. Mantenere la vigilanza: Assicurarsi che i veicoli elettrici danneggiati non vengano caricati sulle navi, stoccati negli impianti portuali o sigillati nei container. Tutto il personale deve attenersi a rigorosi protocolli di sicurezza.

Sebbene una migliore gestione e regolamentazione siano essenziali, le soluzioni a lungo termine risiedono nell'avanzamento della tecnologia delle batterie. Gli sviluppi promettenti includono:

• Batterie a stato solido: La sostituzione degli elettroliti liquidi con alternative solide potrebbe ridurre significativamente i rischi di incendio.
• Elettroliti avanzati: Elettroliti non infiammabili e resistenti al calore possono migliorare la stabilità della batteria.
• Sistemi di gestione della batteria (BMS) migliorati: Algoritmi di monitoraggio più intelligenti potrebbero rilevare anomalie in precedenza.
• Miglioramenti strutturali: I design rinforzati possono resistere meglio alle sollecitazioni ambientali.

Man mano che l'adozione di veicoli elettrici cresce, affrontare queste sfide di sicurezza richiederà la collaborazione tra settori, enti regolatori e produttori. Solo attraverso misure proattive è possibile realizzare la promessa di un trasporto sostenibile senza compromettere la sicurezza pubblica.