Elektrikli araç yangınları son yıllarda önemli bir konu haline gelmiştir. Bu yazıda, elektrikli araç batarya yangınlarının nasıl oluştuğunu, bu durumda nasıl tepki verilmesi gerektiğini ve gelecekte bu risklerin nasıl azaltılabileceğini ele alacağız.
Lityum-İyon Batarya Elektrikli Araç Yangınları: Nasıl Oluşur?
Lityum-iyon bataryalar, yüksek enerji yoğunluğu ve uzun ömürleri nedeniyle elektrikli araçlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak, bu bataryalar belirli koşullar altında termal kaçak adı verilen bir süreçle yangın çıkarabilir. Termal kaçak, bir hücrede başlayan kimyasal reaksiyonun ısının artmasıyla birlikte diğer hücrelere yayılması sonucu tüm bataryanın alev almasına neden olur.
Bataryalarda yangın oluşumuna neden olabilecek iki ana faktör vardır:
- Kaza Sonuçları
Bataryanın fiziksel olarak hasar gördüğü çarpışmalar, yangına yol açabilir. Örneğin, ciddi bir kazada batarya delinir veya aşırı basınca maruz kalırsa, kimyasal reaksiyon başlar ve hızla yayılır. - Üretim Kusurları
Üretim sürecindeki hatalar, kısa devreye yol açarak bataryanın aşırı ısınmasına neden olabilir. Bu durum, bataryanın içindeki sıvı elektrolitin buharlaşıp gaz oluşturmasıyla başlar. Yeterince ısınan gaz, patlamaya ve ardından yangına sebep olur. Bu tür olaylar nadir olmakla birlikte, geniş çaplı hasara yol açabilecek potansiyele sahiptir.
Elektrikli Araç Yangınları Benzinli Araçlardan Daha mı Tehlikeli?
Elektrikli araç bataryalarının yangın riski, benzinli araçlarla kıyaslandığında daha düşüktür. Georgia Tech’in İleri Batarya Merkezi Eş Direktörü Matthew McDowell, batarya yönetim sistemlerinin bu konuda kritik bir rol oynadığını vurgular. Bu sistemler, bataryanın sınırlarının ötesine itilmesini önler ve potansiyel sorunları engeller. Ancak, elektrikli araç yangınları daha yüksek sıcaklıklarda ve uzun sürelerde yanabilir, bu da söndürme işlemini zorlaştırabilir.
Yangın Riski ve Sıklığı:
- Veriler ve İstatistikler: Otomotiv araştırma firması AutoinsuranceEZ tarafından yapılan bir çalışmaya göre, hibrid araçlar her 100.000 satışta 3.474,5 yangınla en fazla yangın riski taşırken, bunu her 100.000 satışta 1.529,9 yangınla benzinli araçlar ve her 100.000 satışta yalnızca 25,1 yangınla elektrikli araçlar izliyor. Bu veriler, elektrikli araçlarda yangın riskinin benzinli araçlara göre yaklaşık 61 kat daha az olduğunu gösteriyor.
- Batarya Yönetim Sistemleri (BMS): Georgia Tech’in İleri Batarya Merkezi Eş Direktörü Matthew McDowell, batarya yönetim sistemlerinin önemini vurguluyor. BMS, her hücrenin voltajını ve sıcaklığını izler, şarj ve deşarj oranlarını kontrol eder. Bu sistem; aşırı şarj, aşırı deşarj, aşırı ısınma gibi tehlikeli durumları önleyerek yangın riskini azaltır. BMS ayrıca, bir hücrede sorun tespit ederse bataryanın bağlantısını keserek yangının yayılmasını engeller.
- Termal Kaçak: Elektrikli araç bataryalarında yangına yol açan ana mekanizma termal kaçaktır. Bu, bir hücrede meydana gelen aşırı ısınmanın komşu hücrelere yayılarak zincirleme bir reaksiyon başlatması ve kontrol edilemeyen bir sıcaklık artışına yol açması durumudur. Termal kaçak, mekanik hasar, elektriksel arıza (kısa devre, aşırı şarj/deşarj) veya üretim hatası nedeniyle tetiklenebilir.
Bir Elektrikli Araç Alev Aldığında Ne Yapmalısınız?
Elektrikli araç yangınları, yüksek sıcaklık, zehirli gaz salınımı ve yangın sonrası yeniden alevlenme riski nedeniyle geleneksel araç yangınlarına kıyasla daha karmaşıktır. Bu tür yangınlara müdahalede aşağıdaki teknik esaslar dikkate alınmalıdır:
1. Acil Durum Çağrısı ve Güvenlik Önlemleri:
- Yangın fark edildiğinde derhal itfaiye bilgilendirilmelidir.
- Araçtan güvenli mesafeye çekilmek esastır. En az 300 metre tecrit mesafesi sağlanmalı, 15 metre çevresinde yanıcı maddeler bulunmamalıdır.
- Zehirli gazlara karşı solunum ekipmanları ve tam koruyucu yangın kıyafetleri kullanılmalıdır.
2. Lityum-İyon Pil Yangınlarının Özellikleri:
- Lityum piller yüksek sıcaklıklara ulaşır ve yangın sonrasında dahi tekrar alevlenebilir.
- Geleneksel yangın söndürme ekipmanları (su, köpük vb.) yeterli değildir.
- Yanma sırasında hidroflorik asit gibi zehirli gazlar açığa çıkabilir.
3. Müdahale Teknikleri:
a. Su Kullanımı:
- Lityum yangınlarını suyla söndürmek zordur. Ancak soğutma amacıyla doğrudan bataryaya yönlendirilmelidir.
- Ortalama 11-30 ton su kullanımı gerekebilir.
- Daldırma yöntemi en etkili çözüm olup, araç su dolu metal konteynere tamamen batırılır.
b. Kimyasal Maddeler:
- Kimyasal yangın söndürücüler veya sınıf D yangın söndürücüler kullanılmalıdır.
- Lityum için özel kimyasal yağlar tercih edilmelidir.
c. Yangın Battaniyeleri:
- Yangının oksijenle temasını kesmek için büyük yangın battaniyeleri kullanılabilir.
4. Müdahale Sonrası Soğutma ve İzleme:
- Yangın sonrası, pillerin tekrar alevlenme riski nedeniyle termal kamera ile en az 24 saat izlenmelidir.
- Araç üzerinde ve çevresinde “Yüksek Voltaj” uyarı levhaları bulundurulmalıdır.
5. Kapalı Otoparklarda Müdahale:
- Hava sirkülasyonu yetersiz olduğu için zehirli gazların yayılma riski artar.
- Hızlı tahliye ve gaz maskesi zorunludur.
6. Eğitim ve Bilinçlendirme:
- İtfaiye ve acil müdahale ekipleri, elektrikli araç yangınlarına özel eğitim almalıdır.
- Araç sahipleri ve teknik personel yangın riskleri konusunda bilinçlendirilmelidir.
Elektrikli Araç Batarya Yangınlarının Söndürülmesi Neden Zor?
Lityum-iyon batarya yangınları, kimyasal reaksiyonlar nedeniyle tekrar alevlenme eğilimindedir. Bu durum, yangının tamamen söndürüldükten günler sonra bile yeniden başlamasına yol açabilir. İtfaiyecilerin, bataryadaki hasar görmemiş hücrelerde kalan enerjiyi dikkatlice yönetmesi gerekir. Ayrıca, yangın söndürme sırasında ortaya çıkan toksik gazlar da ayrı bir tehlike oluşturur.
Elektrikli Araç Yangınları Sonrasında Bataryaların Güvenli Bir Şekilde Nasıl Bertaraf Edilir?
Elektrikli araç yangınları sonrasında hasar gören bataryalar, çevre ve insan sağlığı için tehlike oluşturabilir. Bu nedenle, bataryaların güvenli bir şekilde bertaraf edilmesi önemlidir. 25 kWh kapasiteye sahip bazı bataryaların özellikleri ve yapısında bulunan maddeler Çizelge 1’de gösterilmiştir. Bertaraf işlemi aşağıdaki adımları içerir:
- Devre Dışı Bırakma: Bataryanın elektrik devresi, uzman ekipler tarafından güvenli bir şekilde devre dışı bırakılmalıdır.
- Soğutma: Batarya, yangından sonra hala sıcak olabilir. Soğutma işlemi, bataryanın tekrar alevlenmesini önlemek için önemlidir.
- Taşıma: Hasarlı bataryalar, özel taşıma konteynerleri kullanılarak yetkili geri dönüşüm tesislerine taşınmalıdır.
- Geri Dönüşüm: Lityum iyon pillerdeki değerli metaller, geri dönüşüm yoluyla tekrar kullanılabilir. Geri dönüşüm işlemi, çevresel etkiyi azaltır ve kaynakların korunmasına yardımcı olur. Elektrikli araç bataryalarının geri dönüşümü, elektrikli araç pazarındaki hızlı büyüme için bir sonraki büyük zorluktur.
Batarya Teknolojisinin Geleceği: Katı Hal Bataryaları
Araştırmacılar, lityum-iyon bataryaların yerini alabilecek daha güvenli alternatifler üzerinde çalışmaktadır. Katı hal bataryaları, sıvı elektrolit yerine katı bir malzeme kullanır, bu da termal kaçak riskini önemli ölçüde azaltır. McDowell, bu bataryaların daha yüksek termal stabiliteye sahip olduğunu ve aşırı ısınmalara karşı daha dayanıklı olduğunu belirtmektedir.
Ancak, katı hal bataryalarının büyük ölçekli üretimi halen bir zorluktur. Elektrikli araç üreticileri, bu teknolojiyi yaygınlaştırmak için çalışmalarını sürdürmektedir.
Neticede;
elektrikli araçlar, çevre dostu özellikleri ve düşük yangın riskiyle güvenilir bir ulaşım seçeneği sunar. Ancak, nadir de olsa batarya yangınları meydana gelebilir ve bu durumlara karşı hazırlıklı olmak önemlidir. Yeni nesil batarya teknolojileri, elektrikli araçların güvenliğini daha da artırabilir. Elektrikli araç sahiplerinin, yangın risklerini minimize etmek ve doğru şekilde tepki vermek için bu bilgilerle donanmış olması, güvenlik açısından kritik öneme sahiptir.
