Incendio batterie al litio e Acido Fluoridrico: quali rischi?

La sicurezza di auto elettriche e batterie al litio in caso d’incendio è un argomento su cui abbiamo acceso i riflettori con l’indagine di SicurAUTO.it. Un tema che richiede la massima attenzione anche secondo vari esperti e ricercatori con cui abbiamo preso contatti. Uno di questi è sicuramente Andrea Di Giorgio, Esperto di  Sostanze Pericolose e Sicurezza Tecnica, che ha scritto e condiviso con noi l’articolo di seguito sui rischi legati all’acido fluoridrico, uno dei gas più pericolosi e tossici che si sprigionano dall’incendio di una batteria al litio.

UNA BATTERIA AL LITIO CHE SI INCENDIA GENERA VARI RISCHI

La valutazione di rischio incendio ed esplosione dai rischi connessi allo stoccaggio di sistemi di accumulo agli ioni di litio  è la discussione più calda del momento per gli addetti ai lavori nel mondo dell’antincendio e del soccorso tecnico. Nonostante le statistiche di settore oramai ampiamente rappresentative su eventi incidentali accaduti e potenziali, ed il panorama nazionale e internazionale della letteratura tecnica in merito, sono accesi i confronti tra i professionisti del settore per le misure da adottare in caso di incidente con auto elettriche coinvolte, soprattutto se accadono in autorimesse ed officine. In questo articolo pero’ non tratteremo di misure preventive/esecutive, bensì impareremo a conoscere da vicino un gas sprigionato dalla combustione violenta di un pacco batteria agli ioni di litio: l’acido fluoridrico, che potrebbe essere letale in concentrazioni sufficientemente basse. Aspetto che rende ancor più rischioso un evento in spazi confinati. Come oramai i tecnici (e non) sapranno, citando un’interessantissima dispensa pubblicata dal C.N.VV.F. Rischi connessi allo stoccaggio di sistemi di accumulo litio-ione: “In condizioni di non ordinario funzionamento della batteria, le celle possono andare incontro ad un processo incontrollato detto “Thermal Runaway”. Il Thermal Runaway implica un rapido aumento della temperatura delle celle della batteria, accompagnata dal rilascio di gas infiammabili, i quali potrebbero essere facilmente innescati dall’alta temperatura raggiunta dalla batteria, causando un incendio. Questa reazione può anche essere responsabile di effetti meccanici come la proiezione di frammenti e il rilascio di gas e vapori tossici“.

AUTO ELETTRICHE VS ICE: L’ACIDO FLUORIDRICO 2,5 VOLTE MAGGIORE IN CASO DI INCENDIO

I gas tossici vengono ovviamente rilasciati in tutti gli incendi, e, affrontando la problematica “incendi auto”, appare opportuno sottolineare che tutti i veicoli moderni contengono una grande quantità di plastica che è fonte di prodotti di combustione tossici. Monossido di Carbonio, sostanze organiche irritanti e composti organici cancerogeni, inoltre Acido Cloridrico (HCl) e Acido Fluoridrico (HF). Anche la combustione del fluido per l’aria condizionata nel veicolo potrebbe rilasciare un sostanziale quantità di HF. Ma la differenza di emissioni di HF in incendi che coinvolgono un veicolo a motore a combustione interna (ICE) ed un veicolo elettrico (EV) e’ evidenziata dal rapporto RISE Research Institutes of Sweden 2020:90, che sottolinea come negli incendi di EV la quantità di HF sviluppata risulta essere 2,5 volte superiore rispetto ad un incendio di un veicolo ICE.

GAS CONTENENTI FLUORURO NEGLI INCENDI DELLE AUTO ELETTRICHE

L’acido fluoridrico (HF) è soltanto uno dei prodotti contenenti fluoro che risultano decisamente preoccupanti, ma ce ne sono anche altri, come ad esempio l’ossifluoruro di fosforo (POF3). Questi composti sono formati dal fluoro contenuto all’interno dei componenti della cella agli ioni di litio, come ad esempio il legante (PVDF) o il sale di litio maggiormente utilizzato nell’elettrolita (LiPF6). Il rapporto Batteries et sécurité dell’istituto francese INERIS (L’Institut national de l’environnement industriel et des risques) sulle batterie delle auto elettriche precisa questo rischio. Inoltre, gli studi INERIS mostrano attualmente che: “Dal punto di vista metrologico, la misurazione dei composti fluorati prodotti in caso di incendio resta un’operazione delicata” in quanto la concentrazione di acido fluoridrico formato è dunque variabile e dipende soprattutto dalla quantità di elettrolita in combustione nelle celle del pacco batteria e dalla temperatura di combustione. Ma informazioni su tali quantità per batterie commerciali sono difficilmente reperibili.

COS’E’ L’ACIDO FLUORIDRICO E QUALI RISCHI COMPORTA?

L’acido fluoridrico, la cui formula chimica è HF, è molto solubile in acqua, corrode il vetro e diversi metalli. Per questa ragione viene comunemente conservato in contenitori di plastica per gli usi industriali o da laboratorio. L’acido fluoridrico è:

– estremamente tossico sia per inalazione della forma gassosa che per contatto con la soluzione acquosa. I suoi limiti di esposizione espressi in ppm sono bassissimi;

– l’affinità dello ione fluoruro con gli ioni calcio e magnesio danneggia il tessuto osseo e le vie nervose;

– l’ingestione è spesso mortale. I primi sintomi di avvelenamento possono manifestarsi anche a distanza di 12 ore dal contatto con la sostanza, quando ormai può essere troppo tardi per intervenire, una circostanza che rende questo composto molto pericoloso.

Tutto ciò deve essere attentamente valutato se un’auto elettrica con batteria danneggiata viene depositata in ambiente confinato, ovvero in un’autorimessa o un’officina.

QUALI PRECAUZIONI PER PREVENIRE I RISCHI DA ACIDO FLUORIDRICO?

Il rilascio incontrollato di questo gas tossico può avvenire, insieme agli altri fumi, in presenza di combustione interna al pacco batteria anche apparentemente senza fiamma esterna. Ovvero in quella primissima fase in cui la batteria volgarmente “si gonfia” e successivamente poi esplode innescando l’incendio vero e proprio. Sarebbe certamente un significativo aumento della sicurezza installare nei luoghi confinati dove vi e’ il rimessaggio di auto elettriche danneggiate, oltre ai classici rivelatori di prodotti della combustione canonici, idonei rivelatori gas per acido fluoridrico. La questione acido fluoridrico è discussa in Commissione Europea ed è oggetto di studi e prove nei laboratori per correlare il rischio con le percentuali rilasciate in caso di un evento come quello trattato, certamente il punto di partenza nasce dalla collaborazione delle aziende produttrici per stabilire l’esatta composizione chimica delle batterie agli ioni di litio, ad oggi non chiaramente esplicitate. In mancanza di informazioni certe, gli addetti all’emergenza ed i soccorritori dovranno indossare correttamente tutti i dispositivi di protezione necessari per poter operare in piena sicurezza e dotarsi, per quanto possibile, di strumentazione per poter rilevare l’acido fluoridrico, che ad oggi è tra le sostanze tossiche più crudeli.