Efter flere brande i batterifærger: 'Ingen effektiv slukning af lithium-ion batterier'


Brandfaren i et batteridrevet fartøj er nogenlunde på samme niveau, som hvis der havde været tale om et dieseldrevet fartøj.
Men mens vi ved, hvordan vi effektivt slukker en brand på en dieseldreven færge, så ved vi fortsat ikke, hvordan branden i batterifærger slukkes effektivt. Og det udgør en markant sikkerhedsrisiko.
Det er blandt andet blevet slået fast med to norske hændelser, hvor der udbrød brand i batterierne i skibene MF Ytterøyvingen i og MS Brim.
- emailE-mail
- linkKopier link

Fortsæt din læsning
- Sortér efter chevron_right
- Trådet debat
Bedre helt at at undgå problemet ved at lade færgerne sejle på brint, methanol eller lign. brændsleer der er nemmere at håndtere generelt, hvilket også er meget nemmere at håndtere i tilfælde af brand - fremfor at skulle slukke en brand i batteri-modulerne.
Så for at undgå brand på en færge, foreslår du, at færgen skal få sin fremdrift fra en brandbar væske, der sprøjtes ind i et kammer for at eksplodere? Det lyder da helt molbo-agtigt. Det er netop et af de problemer, som artiklen henviser til, at vi slipper for med batterifærger.
Og inden vi kommer til brændselsceller, som ikke er en reel forbrænding, så skal vi her håndtere kæmpestore højtrykstanke med en meget brandbar gas.
Bedre helt at at undgå problemet ved at lade færgerne sejle på brint, methanol eller lign. brændsleer der er nemmere at håndtere generelt, hvilket også er meget nemmere at håndtere i tilfælde af brand - fremfor at skulle slukke en brand i batteri-modulerne.
Husk, det er ikke en brand, det er en intern "kortslutning" af batteriet. Det er ikke muligt at gøre noget ved det andet end at lade det batteriet "aflade". Det vigitige i denne situation må være at kunne sikre at skaden begrænses så meget som muligt. Det vil formodentligt kræve at man termisk kan adskille forskellige "celler" i batteriet og så kan køle den kortsluttede del, så skaden ikke breder sig. Man har i Region Storkøbenhavn allerede fået en speciel container, som man kan hive brændende el-biler op i. Her overdænger man dem så med vand, så det er nok også en mulighed på skibe. Der er så meget vand til rådighed fra brandpumperne på et skib at man formodentligt kan undgå større dampeksplosioner.Det lyder umiddelbart som en måde at erstatte en brand med en eksplosion.
Dette ville betyde at batteriene er placeret ned i skibet. Hvis man pludseligt "dumper" vægt der nede kan det få en alvorlig påvirkning af skibets stabilitet.at batteriet kan "falde" ud af bunden af skibet
At hælde saltvand i et brændende litiumbatteri er noget jeg gerne vil se forsøg med, før det implementeres. Det lyder umiddelbart som en måde at erstatte en brand med en eksplosion.Derfor tænkte jeg, at det nemmeste var at lade batterierne blive i skibet (i vandtætte containere), - oversvømme dem, og sikre at evt. trykudladninger har adgang til det fri.
Det var også min første tanke. Så skal der dog laves en anordning, så skibet ikke tager vand ind under dumpning. - Mon ikke batterierne ofte er placeret tæt på, eller under vandlinjen (?)Man kunne derfor med fordel konstruere skibet sådan at batteriet kan "falde" ud af bunden af skibet når det synes opportunt.
Derfor tænkte jeg, at det nemmeste var at lade batterierne blive i skibet (i vandtætte containere), - oversvømme dem, og sikre at evt. trykudladninger har adgang til det fri. Er vandmængden ved blot at fylde containeren ikke tilstrækkelig til at undgå kogning, kan frisk vand tilføres løbende.
De gør ingen ytte ved "brand" i et lithuim batteri. Energiafladningen/branden starter intern i den enkelte celle og der er ikke brug for ilt for at kunne "brænde". Opgaven vil være at køle og forhindre at varmen spreder sig.De kan sikkert dæmpe eller forsinke en brandudvikling
Hvis der opstår brand i et batteri så er det ganske klart at hele batterirummet er tabt. Man kunne derfor med fordel konstruere skibet sådan at batteriet kan "falde" ud af bunden af skibet når det synes opportunt. Med mindre skibet sejler rundt i et badekar burde havet/søens vand være nok til at køle batteriet ned.
Kan flydende kvælstof ikke stoppe en runaway
Det kan ikke stoppe hvad grundlæggende er en kortslutning, men det kan sætte farten ned på den kemiske proces som afladningen er.
Men så har du hele balladen med opbevaring af store mængder flydende kvælstof, og hvis skroget bliver udsat for cryogene temperaturer trækker dit sig voldsomt og bliver mindre duktilt, så du risikerer revner hvilket er problematisk på et skib.
Tænker man kunne placere dem brandsikre enheder der kan overleve længe nok, evt med kølevand der kan skyldes overbord.
Man kan fint finde usikre løsningern baseret på LFP og på sikre løsninger baseret på NMC. En meget stor del af sikkerheden ligger i system designet og ikke (kun) i kemien. Personligt vil jeg meget hellere have en NMC løsning fra nogle producenter end en LFP løsning fra nogle andre.. ;-)
Er der først gået ild, er den umiddelbare opgave at begrænse ulykken. Batterier kan anbringes/indbygges så de kan dumpes sektionsvis. Dette gælder også el-biltransporter. Således kan man begrænse en ulykker og sandsynligvis et helt havari som vi oplevede i februar i Atlanten
Begge norske færger har litium-NMC batterier fra Corvus. Den ene model Orca, den anden model Dolphin.
https://corvusenergy.com/products/energy-storage-solutions/corvus-orca-energy/
https://corvusenergy.com/products/energy-storage-solutions/corvus-dolphin-power/
"Traditionelt" vil man vælge LFP (litium-jern) de steder, hvor brand er en alvorlig risiko. NMC-batterier har mere energi pr vægt.
Havnebussen fra 2014 havde blysyre-startbatterier
https://en.wikipedia.org/wiki/VRLA_battery
Blysyrebatterier har ingen relevans for batterifærger.
Kan flydende kvælstof ikke stoppe en runaway hvis det er muligt at fylde hele batterimodulet med flydende kvælstof. Under alle omstændigheder kan det vel forhindre at nabomoduler i at bliver overophedet.
Saltvandsspray må ikke anvendes til at slukke brand, har myndighederne erfaret - udfra artiklen. Så er det nok også antageligt at saltvand ikke må anvendes - der er antageligt høje spændinger i disse batterirum der vil lave elektrolyse på vandet, som derefter vil koge (frigivne gasser, ikke nødvendigvis 100 grader C) og sikkert mindske den forventede køling som en oversvømmelse kunne tænke at give pga. dårlig kontakt mellem væske og celler.
Nu er det nok ikke det brandvæsnet kører rundt med til dagligt, men jeg tænker at kunne dumpe flydende nitrogen over cellerne burde kunne køle dem tilstrækkeligt - men her er igen en meget stor gas udvikling, som sikkert ender med ikke at kunne køle tilstrækkelig til at slukke/stoppe branden.
Måske et rør-system til overdysning af cellerne, som brandvæsnet kan tilkoble deres køleudstyr, så mennesker ikke skal i nærkontakt? Så skal det bare isoleres tilstrækkeligt så det ikke fryser og blokerer, etc.
Intet er let, for alt hvad der kan gå galt vil gå galt (på et tidspunkt, når det er udbredt, etc) Det er iøvrigt ikke gratis at have et kæmpe lager af flydende N2 tilgængelig...
Så er det oftest fordi man ikke har forstået opgaven…
Men, vil det ikke være oplagt, at kunne oversvømme (moduler af) batteriet, og så åbne for trykudligning ud af skroget?
Der findes nogle forskellige typer areosole brandslukningssystemer, små og lidt større typer. Nogle har en snor som brænder over og aktiveres. Det er stadig kun få gram aerosol i hver beholder. De kan sikkert dæmpe eller forsinke en brandudvikling, så der kan evakueres, men er nok ikke nok til at slukke en brand helt i et stort batteri.
Men hvad hvis man skubber et større antal aerosol-enheder ind i et rum via nogle rør som er opsat til denne form for brandslukning, vil disse så kunne slukke/kvæle en brand i Li-Ion batterier?
Måske et emne man kan følge op på, således at man ikke bliver ved med at stå i det dilemma at brandfolk ikke kan slukke en batteribrand.
Det er helt korrekt at der ikke er et middel til slukning af brand i batteri anlæg.
Derfor er det formålstjenligt at anlægget er designet således at run-away i én enklet battericelle ikke spreder sig til nabo cellerne, eller, såfremt dette alligevel sker, at det ikke spreder sig til nabo modulerne.
Ved evt. brand er kølinmg det mesdt effektive middel til at imødegå de værste komplikationer og at branden spreder sig videre id i resten af skibet.
Derfor virker midler som Novac ikke, idet det ikke køler.
Gasbaserede slukningsmidler har ingen effekt, af to grunde:
- battericellerne er kapslede så gassen kommer ikke ind hvor det evt. har en chance for at virke
- gasbaserede slukningsmidler har ikke nogen kølende effekt
Defor er vandbaseret slukning/køling det bedste middel, og det eneste, der pt. er godkendt (af klasseselskaberne).
Problemet er meget større når det kommer til brand i biler med batterier, idet der ikke er nogen fast standard for hvordan disse er opbyggede, og det er ikke muligt at imødekomme hverken run-away eller skaffe tilstrækkelig køling.