Sumario: Tácticas y herramientas de bomberos en embalamiento térmico de incendios en vehículos eléctricos. Concepto de embalamiento térmico. Comprensión de la fuga térmica. Espumas contra incendios. Uso de extintor clase D. Boquillas de mangueras especiales. Cobija extintora. Boquillas de perforación.
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Embalamiento térmico en incendios de vehículos con baterías de litio
A los bomberos nos gusta probar nuevas tácticas y herramientas, pero algunos métodos simplemente no abordan el problema clave de los incendios de vehículos eléctricos.
Con la llegada de los vehículos eléctricos (EV) vienen muchos productos diferentes para “resolver” el problema de extinguir un incendio en la batería de alto voltaje de un EV.
Si bien algunos de estos productos pueden tener algunos beneficios, en general, la mayoría no aborda el problema asociado con un evento de fuga térmica en una batería grande de iones de litio.
Esto es lo que necesita saber sobre el embalamiento térmico y las herramientas y tácticas que realmente harán el trabajo, o al menos ayudarán.
Embalamiento térmico: cuando se emplean baterías de iones de litio y en ocasiones se calientan hasta arder ("thermal runaway" en inglés), un fenómeno por el que una reacción química que genera calor se ve acelerada por la propia temperatura que genera, lo que hace que entre en un bucle que suele acabar en incendio.
Comprensión de la fuga térmica
Una batería de alto voltaje se compone de muchas celdas empaquetadas muy juntas dentro de una caja impermeable y resistente al fuego. Cuando una sola celda falla, es esencialmente un pequeño explosivo que produce una enorme cantidad de gas y calor (1200 grados F, 648ºC) en décimas de segundo.
El fallo es una reacción química exotérmica que no requiere oxígeno de la atmósfera para sostenerse. El calor liberado por cada celda individual se transfiere a las celdas vecinas, lo que hace que también fallen.
Una vez que falla una celda de la batería, es imposible extinguir la celda defectuosa ya que la reacción química dentro de la celda ocurre demasiado rápido. La única forma de detener una fuga térmica es enfriando directamente las celdas involucradas para garantizar que la celda que falla no provoque que las celdas a su alrededor también fallen.
Entonces, ¿Qué herramientas y los bomberos usan para detener la fuga térmica y extinguir estos incendios?.
Espuma contra incendios
Las espumas contra incendios funcionan creando una manta para sofocar un incendio.
Muchos tipos de espuma tienen propiedades que enfrían el área circundante al ayudar al agua a absorber el calor. Desafortunadamente, llevar la espuma a las celdas defectuosas es difícil, si no imposible, porque el evento de fuga térmica ocurre dentro de una caja hermética resistente al fuego.
Además, incluso si fuera posible meter la espuma dentro de la caja e inundar el área con espuma, el propósito principal de la espuma es típicamente privar al suministro de oxígeno del fuego, pero una celda de batería de iones de litio no necesita oxígeno externo para quemarse. En consecuencia, la espuma es ineficaz para detener una fuga térmica.
Extintor Clase D
Los extintores Clase D contienen un polvo que está diseñado para extinguir incendios de metales combustibles.
Si bien se denominan celdas de batería de iones de litio, las celdas no contienen metal de litio sólido, lo que hace que el extintor sea ineficaz. Tampoco hay una manera fácil de llevar el polvo del extintor directamente a las celdas en llamas debido a la construcción de la caja y la velocidad a la que fallan las celdas de la batería.
Boquillas de manguera especiales
Existen boquillas diseñadas específicamente para deslizarse debajo de un vehículo y rociar agua fría en la parte inferior de la caja de la batería.
El agua está destinada a enfriar la caja de la batería, idealmente deteniendo la fuga térmica.
Desafortunadamente, extinguir un incendio en la batería de alto voltaje requiere un gran volumen sostenido de agua. El agua debe fluir dentro de la caja, enfriando directamente las celdas de la batería. Es probable que estas boquillas sean ineficaces debido al diseño de la estructura de la batería y las numerosas capas entre la parte inferior del vehículo y las celdas de la batería.
Cobija extintora
Una manta ignífuga se usa tradicionalmente para sofocar un fuego y privarlo de oxígeno. Y como se señaló, un ion de litio no necesita oxígeno de la atmósfera para arder, por lo que tratar de sofocar el fuego será ineficaz.
Sin embargo, estas mantas podrían usarse para contener el fuego para protección contra la exposición.
Sin embargo, una advertencia: las celdas de la batería emiten gases nocivos e inflamables (hidrógeno, fluoruro de hidrógeno) que podrían quedar atrapados debajo de la manta.
Retirar la manta podría provocar un evento de incendio enérgico cuando se liberen los gases. La exposición al fluoruro de hidrógeno podría causar daño permanente a los pulmones y los ojos de los bomberos. Siempre use el EPP adecuado cuando esté cerca de un incendio.
Boquilla de perforación
Las boquillas perforantes están diseñadas para perforar la caja de la batería en un esfuerzo por entregar grandes cantidades de agua dentro de la caja para enfriar las celdas de la batería.
Esta solución es peligrosa debido al riesgo de electrocución. También existe la posibilidad de que más celdas de la batería fallen al aplastar las celdas o cortocircuitar los componentes eléctricos dentro de la caja. Los fabricantes de NFPA y EV advierten contra cualquier intento de acceder al interior de la caja de la batería. "NUNCA penetre los componentes de alto voltaje con herramientas."
Si bien algunas de estas boquillas perforantes están diseñadas para activarse de forma remota, los bomberos eventualmente tendrán que quitar la boquilla del vehículo.
La ubicación también es una preocupación, ya que muchas estructuras de la caja de la batería tienen rieles transversales del bastidor que no se pueden penetrar.
Los compartimentos sellados dentro de la caja también podrían causar problemas a los bomberos si la boquilla perfora el compartimento equivocado e inunda un área no afectada. Además, el interior de algunas cajas está lleno de espuma de poliuretano, lo que hace imposible que el agua fluya a través de la caja.
¿Qué funciona realmente?
La verdad del asunto es que no existe una solución o herramienta simple para detener una fuga térmica en la batería de alto voltaje de un EV.
Enfriar directamente las celdas de la batería es el mejor método; sin embargo, los fabricantes no dan acceso directo al interior de la caja de la batería a los socorristas. Tratar de enfriar las celdas de la batería desde el exterior solo extenderá el tiempo del equipo en la escena.
Si la caja de la batería está intacta y no hay exposiciones, la mejor solución es simplemente esperar a que la batería se consuma y luego extinguir el fuego de clase A restante.
Si bien esta estrategia no es ideal, y no es la preferida por los bomberos agresivos, proactivos y ansiosos, es realmente el mejor enfoque.
Solo debería tardar una hora para que la batería se agote. La alternativa será arrojar agua continuamente sobre el vehículo durante 6 a 8 horas.
