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Combate aos incêndios de baterias de lítio

Como atuar em caso de incêndio de baterias de iões de lítio? Esta categoria de incêndios é considerada das mais difíceis de combater. As tentativas de extinção com agentes inertes convencionais são geralmente infrutíferas, visto que as células de iões de lítio produzem elas próprias o oxigénio necessário para alimentar o fogo. Para selecionar o agente extintor apropriado, não só o tamanho e a quantidade das baterias são importantes, as condições operacionais também devem ser consideradas. Apresentamos-lhe várias opções.

Extinção com água

A utilização da água como agente extintor em baterias de lítio gera opiniões contrárias. Devido à alta reatividade do lítio, é aconselhado não pôr as baterias pôr em contacto com a água. No entanto, estudos recentes sugerem que a água, utilizada em grandes quantidades, é capaz de conter e combater eficazmente este tipo de incêndios devido ao efeito de arrefecimento das células de lítio e consequente inibição da avalanche térmica (thermal runaway). No caso de baterias de grandes dimensões, por exemplo de carros eléctricos incendiados, este método de extinção representa um enorme desafio. Conhecer a estrutura de uma bateria de grande tamanho, ajudar-nos-á a entender este problema:

Uma bateria é um módulo constituído por várias células ligadas umas às outras. Portanto, se uma única dessas células aquecer, as células vizinhas aquecem também, inevitavelmente, dando resultado a uma reação em cadeia (avalanche térmica) e à consequente libertação de mais energia. No pior dos casos, a reação pode iniciar-se no centro do módulo sendo quase impossível alcançá-la com um agente extintor, como a água, e parar ou conter a avalanche térmica. A situação é diferente com módulos de menor tamanho compostos por poucas células já que, neste caso, o arrefecimento externo da bateria com água tem um efeito direto sobre as células reativas.

No Verão de 2019, a instituição de saúde e segurança VdS publicou um artigo sobre a proteção de baterias de lítio por aspersão ("Sprinkler protection of lithium batteries"). Nele, apresenta-se, por primeira vez, a classificação do risco potencial das baterias de lítio de acordo com o seu conteúdo energético:

Nível de risco Risco Conteúdo energético em kWh / unidade de armazenamento
I Baixo >1
II Médio 1,0 - 50
III Alto >50

Recomenda-se o armazenamento máximo de 50 kWh em cada unidade de armazenamento (por exemplo, em cada palete). O sistema de aspersores deve ser instalado de acordo com o a legislação vigente. Testes realizados pela seguradora de propriedade americana FM-Global e pela Associação Alemã de Seguros (GDV) demostraram que a propagação do fogo, em caso de incêndios envolvendo baterias de lítio em prateleiras altas, pode ser evitada através de um sistema de aspersão direcionado. Os resultados dos testes são válidos unicamente para pequenas baterias de lítio embaladas em caixas de cartão. No entanto, no caso de baterias de grandes dimensões, embora o fogo não se extinga, é também aconselhável utilizar aspersores porque o arrefecimento da bateria retarda, ou incluso impede, a propagação da reação às baterias vizinhas

É necessária uma quantidade significativamente maior de água para combater o fogo de baterias de lítio do que para os fogos convencionais. Para acelerar o processo e reduzir a quantidade de água necessária, podem adicionar-se aditivos à água de extinção. Em caso de reação, existe também o risco de substâncias nocivas, como o ácido clorídrico ou hidrofluorídrico, serem secretadas desde o interior das células sob a forma de gases e prejudicarem a saúde das pessoas a través do contacto com a pele ou por inalação. Durante o processo de extinção, estas substâncias diluem-se na água de extinção e infiltrar-se no solo (se não houver um dispositivo de recolha adequado disponível) causando danos ambientais.

Tecnologia de extinção por aerossóis

Outro método usado para a extinção de incêndios de baterias de lítio são os aerossóis. A tecnologia de extinção de incêndios por aerossóis é um sistema permanentemente operacional e que mantem o fogo sob controlo até a chegada dos bombeiros. Funciona de acordo com a EN 15276-10, sem utilização de água. O gerador de partículas extintoras para o processo de combustão química em 4,5 a 15 segundos (dependendo do modelo) interrompendo a reação em cadeia e arrefecendo o fogo. Trata-se de uma tecnologia respeitosa com o ambiente e com a saúde humana e é classificada como um "agente extintor substituto do HALON" pela Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos (U.S.EPA). Devido ao baixo peso/volume do material e ao facto de não ser necessária tubagem, a instalação é simples e rápida. Os custos de investimento e seguimento são também relativamente baixos já que os sistemas de extinção por aerossóis não precisam de manutenção e têm uma longa vida útil.

Agente extintor em grânulos

Os grânulos extintores isolam termicamente a bateria. O efeito extintor ou isolante é imediato e funciona de forma completamente autónoma. No entanto, é necessário que as baterias estejam totalmente rodeadas por grânulos para que este método funcione corretamente. O granulado especial de extinção PyroBubbles® são eficazes no combate a incêndios incipientes.

PyroBubbles® consiste principalmente de óxido de silício com uma granulometria média de 0,5 a 5 mm. A uma temperatura de aproximadamente 1050°C os grânulos começam a derreter e formam uma camada isolante à volta da fonte do incêndio. PyroBubbles® são adequados como agentes extintores para combater incêndios baterias e, preventivamente, como agentes de enchimento para armazenamento e transporte. Na gama DENIOS, estão disponíveis caixas de metal e plástico, adequadas para o transporte e armazenamento de baterias de lítio com aprovação da ONU.

Atenção!

É importante avaliar os potenciais riscos de cada empresa e atividade para desenvolver e aplicar medidas de proteção e extinção contra incêndios, em cooperação com especialistas e as seguradoras imobiliárias.

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