خودروهای برقی یا بمب‌های متحرک؛ هر آنچه که باید درمورد آتش گرفتن خودروهای الکتریکی بدانید

آتش سوزی خودروهای برقی از جمله خودروهای تسلا همیشه خبرساز می‌شود؛ اما در واقعیت احتمال آتش گرفتن خودروهای الکتریکی چقدر است؟

خودروهای بنزینی و دیزلی مشابه خودروهای برقی با خطر آتش‌سوزی مواجه هستند. با این حال، امروزه کافی است یک خودروی الکتریکی در گوشه‌ای از دنیا دچار آتش‌سوزی شود تا به سرتیتر اخبار در رسانه‌های مختلف تبدیل بشود. این موضوع چندین علت دارد. اول از همه، خودروهای الکتریکی نسبتاً نوظهور هستند و مدت کوتاهی است که با سرعت قابل توجهی در حال فراگیرترشدن هستند. از این رو، به هیچ وجه رسانه‌ها از چنین اخباری نمی‌گذرند.

علت دیگر که توجه همگان را به آتش‌سوزی خودروهای برقی جلب می‌کند، پیچیدگی آن‌ها است. ابتدا بخاری به شدت سمی از احتمال وقوع آتش‌سوزی خبر می‌دهد و سپس با صدایی هیس‌مانند و فوران شدید آتش همراه می‌شود. در آخر احتمالاً انفجار صورت می‌گیرد که امکان دارد خود به خود رخ بدهد. اطفای آتش خودروهای برقی تقریباً غیرممکن است؛ شاید پس از رفع خطر، ساعت‌ها، روزها یا حتی هفته‌ها بعد دوباره آتش گریبان‌گیر خودرو بشود.

با در نظر گرفتن تمام این موارد، جای تعجبی ندارد که روز به روز بر نگرانی مردم، خصوصاً مالکان خودروهای الکتریکی نسبت به خطر آتش‌سوزی آن‌ها افزوده می‌شود. خوشبختانه سازمان‌های آتش‌نشانی روی توسعه استراتژی‌هایی جهت مهار درست این حوادث متمرکز هستند.

به‌عنوان مثال، سازمان آتش‌نشانی و خدمات ایمنی بدفوردشر در شرق انگلستان اعلام کرده است که بعد از حوادث، تصادفات رانندگی و آتش‌سوزی خودروهای برقی، یک ماشین آتش‌نشانی را به دنبال یدک‌کش تا مقصد مورد نظر در محوطه سازمان ارسال خواهند کرد تا در صورت بروز حریق، وارد عمل شود. علاوه بر این، این سازمان با توسعه سیستمی اختصاصی، این امکان را برای اکیپ‌های آتش‌نشانی فراهم کرده است تا از مدل خودروی برقی درگیر در حادثه و محل قرارگیری باتری و سوئیچ‌های سواساز آگاهی پیدا کنند.

کارشناسان نظرات ضد و نقیضی درباره چگونگی مهار آتش‌سوزی خودروهای برقی دارند، ولی به‌صورت کلی استفاده از حجم عظیمی آب برای خنک‌کردن باتری (هرچند از فوران دوباره آتش جلوگیری نمی‌کند)، پتوی اطفا حریق و همچنین تجهیزات تنفسی برای محافظت از آتش‌نشانان در برابر بخار سمی، رویکردی همگانی است. در غیر این صورت، باید اجازه داد آتش خودش فروکش کند.

تلاش برای خفه‌کردن آتش با گازهای بی‌اثر (Inert Gases) نیز ثمری نخواهد داشت از آنجا که این نوع آتش شیمیایی به اکسیژن نیاز ندارد. در عین حال، باید محیط اطراف برای سلول‌های باتری که ممکن است در اثر انفجار از باتری پک به بیرون پرتاب شده باشند، مورد بررسی قرار بگیرند. سلول‌های باتری می‌توانند پس از مدتی خود به خود مشتعل شوند.

در نهایت، پس از مهار آتش، خودروی سوخته باید به محوطه‌ای دور از ساختمان‌ها و سایر خودروها منتقل شود. گفتنی است تقریباً 25 درصد از آتش‌سوزی‌ها در گورستان‌های خودرو ناشی از باتری‌های لیتیوم یونی است. فرو بردن خودرو زیر آب نیز یکی از راه‌های اساسی‌تر است، البته نه در آب شور دریا چون در این صورت امکان انتشار گاز کلر وجود دارد.

شاید مسئله آتش‌سوزی خودروهای برقی دلیلی مهم برای اجتناب از خرید آن‌ها باشد، اما «پال کریستنسن» (Paul Christensen)، پرفسور الکتروشیمی کاربردی و محض در دانشگاه نیوکاسل و مشاور عالی شورای رؤسای آتش‌نشانی یا به اختصار NFCC در بریتانیا، نظر متفاوتی دارد. او در تلاش است تا از نگرانی مردم نسبت به آتش‌سوزی این خودروها بکاهد و بیشتر نیمه پر لیوان یعنی مزایای خودروهای الکتریکی را می‌بیند.

به‌عنوان کسی که به نیسان طی شکل‌گیری کارخانه باتری‌سازی آن کمک کرده است، اگر وسعش را داشتم، همین فردا یک نیسان لیف می‌خریدم. نباید نسبت به حادثه کوچک آتش‌سوزی خودروهای برقی نگران باشیم اما باید آگاه باشیم. یک باتری لیتیوم یونی مقدار عظیمی انرژی را در یک فضای خیلی کوچک ذخیره می‌کند. از سال 2008، استفاده از این باتری‌ها سریع‌تر از دستیابی ما به درک کامل از خطرات آن‌ها پیش رفته است. ما در تلاش هستیم تا برسیم و خواهیم رسید.

کریستنسن به‌عنوان بخشی از کمپین خود با هدف گسترش آگاهی نسبت به خطر آتش‌سوزی خودروهای برقی بین نیروهای امدادی، تاکنون برای 30 مورد از 50 سازمان آتش‌نشانی بریتانیا و همچنین سازمان‌های آتش‌نشانی در اروپا، استرالیا و نیوزیلند سخنرانی کرده است. وی هر سخنرانی را با توضیح ساختار یک سلول باتری لیتیوم یونی آغاز می‌کند. به‌طور خلاصه، در یک سلول باتری لیتیوم یونی، یون‌های لیتیوم از طریق یک الکترولیت بین الکترود منفی و مثبت در حال حرکت هستند.

با این حال، کریستنسن سپس نکته‌ای را بیان می‌کند که تعجب مخاطبانش را به دنبال می‌آورد. به گفته او، یک سلول در حالت پُر، 4.2 ولت شارژ دارد ولی حتی وقتی خالی باشد، همچنان 2.5 ولت شارژ خواهد داشت. نیسان لیف دارای حدود 192 سلول در 24 ماژول و تسلا مدل S بیش از 7 هزار سلول در 16 ماژول است. این یعنی حتی زمانی که نشانگر خودرو از اتمام شارژ خبر می‌دهد، همچنان مقدار زیادی انرژی باقی مانده است.

دانشمندان معتقدند چه پُر یا «خالی»، خطر خروج این انرژی به‌صورت کنترل‌نشده به «فرار حرارتی» یا «مهار گسیختگی حرارتی» منتهی خواهد شد. در این وضعیت، دما تا جایی افزایش پیدا می‌کند که باعث سوختن و ترکیدن سلول‌ها می‌شود. یک ابر سمی شکل می‌گیرد که خطر احتراق را با خود به دنبال دارد. با آغاز فرار حرارتی، هیچ سیستم مدیریت باتری یا مدارشکنی نمی‌تواند مانع آن شود. کریستنسن می‌گوید آتش‌سوزی باتری می‌تواند تا حدودی کنترل شود، اما نمی‌تواند به‌صورت کامل اطفا شود.

وی در آزمایشات نشان داده است که چطور ایجاد سوراخ یا هر نوع آسیبی به باتری پک، به‌عنوان مثال در تصادف، می‌تواند سبب آتش‌سوزی بشود. کریستنسن متذکر شده است که «اگر کیس باتری یک خودروی برقی فرو رفته باشد، باید آن را خطرناک در نظر بگیرید». بارها مشاهده شده که باتری پک در اثر گرم‌شدن بیش از حد و هنگام شارژ مشتعل شده است.

نکته نگران‌کننده‌تر این است که امکان فوران آتش باتری به‌طور خود به خود وجود دارد که عدم خلوص فقط یک سلول در زمان تولید، می‌تواند یکی از دلایل آن باشد. کریستنسن مدعی است که حتی از سیستم‌های کنترل کیفیت باتجربه‌ترین و دقیق‌ترین تولیدکنندگان هم سلول‌های الکتریکی ناقصی می‌گذرد و این امر به نوعی اجتناب‌پذیر است.

آتش‌سوزی خودروهای برقی مثل یک چراغ لحیم‌کاری است که سریعاً هر چیزی در مسیر خود را آتش می‌زند. به همین دلیل، کریستنسن از شوراها و سایر سازمان‌ها تقاضا دارد که خطرات ایمنی خودروهای الکتریکی در پارکینگ‌های زیرزمینی و پارکینگ‌های اتوبوس را که در آن‌ها خودروها پهلو به پهلوی هم قرار گرفته‌اند، مورد توجه قرار بدهند. به گفته وی، طی 6 ماه گذشته یا بیشتر، در آلمان سه ایستگاه اتوبوس در آتش سوخته‌اند. او معتقد است باید برای تونل‌ها، فرابرها، کشتی‌های باربری، پارکینگ‌های خودرو و به‌طور کلی تمامی مکان‌هایی که خودروهای الکتریکی در آن‌ها پیدا می‌شود، تدابیر ایمنی لازم اندیشیده شود.

کریستنسن همچنین نگران نصب باتری‌های لیتیوم یونی روی خودروهای کلاسیک است.

هیچ‌کس واقعاً نمی‌داند که باتری‌های لیتیوم یونی چقدر ایمن هستند و تاکنون آزمایش استانداردی ابداع نشده است تا ما را نسبت به این موضوع آگاه کند. برخی از باتری‌ها در کارگاه‌های غیرقانونی پیاده و دوباره وارد بازار می‌شوند. چقدر ایمن هستند؟ تحقیقات زیادی درباره ایمنی باتری‌های لیتیوم صورت می‌گیرد، اما همه باید گرد هم بیایند چون تازه در اول مسیر یادگیری قرار داریم.

در آخر، با گسترش روزافزون بازار خودروهای برقی و به دنبال آن پیشرفت فناوری‌های مربوط به آن‌ها، امید است در آینده‌ای نه چندان دور بالاخره بر مسئله آتش‌سوزی خودروهای الکتریکی پایان داده شود.