Солнце уже садилось в Пеории, когда пожарная команда прибыла на место хранения энергии в пригороде Феникса. 27 батарейных ящиков, установленных компанией APS в Аризоне, были заряжены солнечными батареями в день палящего солнца пустыни и были готовы к подаче энергии обратно в сеть.
Подразделение Hazmat пожарной охраны было направлено на место происшествия для расследования сообщений о дыме и «неприятном и едком» запахе, исходящем от объекта. Вскоре после того, как капитан вошел в контейнер с батареей, из него вырвалась струя пламени. Его толкнули на 20 метров в сетку забора, получив травмы головного и спинного мозга. У других были переломы костей, коллапс легкого и повреждение нервов.
Годом позже следователи APS заявили, что скопление материала внутри аккумуляторного элемента привело к цепному событию, известному как «тепловой разгон», которое не удалось остановить подавляющим средством. Горючие газы сконцентрировались в хранилище, образовав пороховой бочонок, который воспламенился, когда в него хлынул кислород из открытой двери.
Взрыв был шокирующим отчасти из-за своей редкости. Такие инциденты, как авария в Аризоне в 2019 году и пожар на аккумуляторной установке Tesla в Австралии на прошлой неделе, относительно редки, а технические улучшения только сделали технологию более безопасной. Но поскольку ожидается, что большие батареи будут занимать более заметное место, от домашних накопителей энергии до электромобилей, опасения по поводу их безопасности, вероятно, станут более заметными.
Опасения по поводу безопасности
Chevrolet Bolt: General Motors была вынуждена отозвать модели, проданные в период с 2017 по 2019 год после двух инцидентов, в которых автомобили загорелись. Фото: REUTERS
Каждый инцидент, если он и случается редко, рассматривается как снижение заряда батареи. После взрыва в Аризоне APS приостановила установку батарей и возобновила их только в декабре прошлого года, 19 месяцев спустя.
В прошлом месяце General Motors была вынуждена отозвать свои полностью электрические Chevy Bolts, проданные в период с 2017 по 2019 годы, затронувшие около 69000 автомобилей, после двух инцидентов, в которых автомобили загорелись. Это был второй отзыв транспортных средств из-за потенциальной неисправности аккумуляторной батареи менее чем за год, и в обоих случаях возгорания автомобили были обработаны в предыдущем отзыве.
GM посоветовал владельцам не оставлять свои автомобили без присмотра во время зарядки на ночь и что в качестве меры предосторожности они должны припарковать их на улице после того, как они будут заряжены. Он также призвал владельцев не заряжать свои автомобили на полную мощность. Один из владельцев, чьи машины загорелись, местный политик по имени Тимоти Бриглин, выступал за более широкое распространение электромобилей. «У меня есть десятки [избирателей], которые выступают за Bolts», — сказал он веб-сайту Electrek. «Я беспокоюсь за их безопасность».
Укрепление общественного доверия
На прошлой неделе отчет комитета по науке и технологиям Палаты лордов призвал министров «принять меры по укреплению доверия общественности к безопасности батарей и водородных технологий», заявив, что могут потребоваться более строгие стандарты.
Сегодняшние литий-ионные аккумуляторные элементы представляют собой тщательно отлаженный и согласованный химический элемент. Ионы перемещаются между двумя электродами, выделяя электроны в качестве энергии. Электроды изготовлены из компаундов, предназначенных для максимального увеличения емкости или мощности. Неисправность может произойти при доведении до крайности, например, при перезарядке или перегреве, или когда на электроде накапливаются металлические микроструктуры, известные как дендриты.
Мировая емкость литий-ионных аккумуляторов в 2030 году
Джерри Баркер, главный научный сотрудник британской аккумуляторной компании Faradion, говорит, что, хотя проблема ограничена в наиболее распространенных литий-железо-фосфатных батареях, соединения никеля, которые ценятся в электромобилях, являются более реактивными.
«Мы все в отрасли понимаем, хотя мы не слишком много говорим об этом с коммерческой точки зрения, что если вы выберете высокую плотность энергии, вы поставите под угрозу безопасность», — говорит Баркер. Его компания — одна из тех, кто пытается перейти от литий-ионных батарей, которые сегодня преобладают, с новыми химическими продуктами, разработанными, чтобы быть более безопасными.
Литий-ионные аккумуляторы невероятно безопасны
Профессор Пол Ширинг, эксперт по батареям факультета химической инженерии Университетского колледжа Лондона, говорит, что, несмотря на общественное мнение, литий-ионные батареи «невероятно безопасны».
«[Это] вещи, которыми мы пользуемся каждый день. Крайне редко кто-то будет вовлечен в какой-либо вопрос ».
Профессор Ширинг говорит, что примерно одна из 40 м аккумуляторов выходит из строя, что сопоставимо с показателем отказов обычных автомобилей. «Каждый раз, когда происходит возгорание электромобиля, это похоже на первую полосу новостей. Дело в том, что каждый день по всей стране происходят пожары автомобилей с бензиновым двигателем ».
Однако он добавляет, что безопасность всегда можно улучшить. «Очевидно, что мы производим миллиарды батарей в год, и каждый год мы хотели бы избежать отказа батарей, особенно когда мы переходим к более критически важным приложениям». Профессор Ширинг участвует в финансируемом правительством проекте стоимостью 1,5 млн фунтов стерлингов, чтобы лучше понять неудачи.
Несмотря на прирост электромобилей, бензиновые и дизельные автомобили по-прежнему доминируют.
Возгорание батареи представляет другие проблемы. Их может быть труднее и труднее тушить, чем традиционные пожары, и при этом они выделяют токсичные пары. В апреле разбившуюся Tesla Model S в Техасе восемь пожарных потушили за семь часов, при этом потребовалось 28000 галлонов воды — объем, который местная пожарная служба обычно использует в месяц.
Участники кампании против батарейных объектов указали на перспективу подавления пожарных.
Одна солнечная ферма, предложенная энергетической компанией Sunnica на границе Кембриджшира и Саффолка, которая будет одной из крупнейших в Великобритании, вызывает ожесточенную оппозицию как из-за ее предполагаемого размера, эквивалентного 900 футбольным полям, так и из-за потенциальных последствий отказа батареи. . Эдмунд Фордхэм из группы Say No To Sunnica утверждает, что взрыв на этом месте мог быть в несколько раз мощнее, чем взрыв в порту Бейрута в прошлом году. «Если бы вы действительно попали здесь в серьезную аварию, никакая местная пожарно-спасательная служба не могла бы справиться с ней», — говорит он.
Представитель проекта Sunnica сообщил, что он проконсультировался с местными пожарными службами, добавив: «Безопасность была важным фактором при разработке и подготовке предложений и планов управления Sunnica».
Аккумуляторы нового поколения
Практически по определению любой метод хранения большого количества энергии несет в себе риски. Но решением проблем по поводу батарей может стать новая химия. Баркер Faradion разрабатывает натриево-ионные батареи, которые, по его словам, менее летучие, а также используют более широко доступные элементы. «Он намного надежнее с точки зрения безопасности», — говорит он.
На прошлой неделе китайский производитель аккумуляторов CATL в тяжелом весе дал этой технологии огромный импульс, заявив, что в течение двух лет начнет производство натриево-ионных аккумуляторов для электромобилей.
В отчете лордов на прошлой неделе говорится, что Великобритания имеет возможность стать мировым лидером в производстве аккумуляторов следующего поколения в следующем десятилетии, и содержится призыв к усилению государственной поддержки этого региона. Выполнение этого обещания может не только поддержать план Бориса Джонсона по повышению уровня, но и более безопасные батареи могут также дать уверенность, которая может иметь решающее значение для чистого нулевого будущего.
Свежие комментарии