Cháy xe chạy điện nguy hiểm như thế nào?

Thử nghiệm cháy xe trong đường hầm

Các cuộc thử nghiệm đã diễn ra vào tháng 12/2019 dưới sự tài trợ của Văn phòng Đường bộ Liên bang Thụy Sĩ (FEDRO) để kiểm tra mức độ nguy hiểm của ô tô điện khi xảy ra cháy.

Tiếng nổ lớn vang lên: một mô-đun pin của một chiếc xe điện đã bốc cháy bên trong đường hầm thử nghiệm Hagerbach (Thụy Sĩ). Một đoạn video về cuộc thử nghiệm đã miêu tả một cách ấn tượng nguồn năng lượng chứa đựng trong những mô-đun pin như vậy. Ngọn lửa dài hàng mét rít qua căn phòng và sản sinh ra một lượng lớn muội than đen, dày. Tầm nhìn trong đoạn đường hầm đang được chiếu sáng rõ nhanh chóng trở về mức 0. Chỉ sau vài phút, mô-đun pin bị cháy hoàn toàn. Căn phòng ngập đầy tro và muội than.

Thông tin quan trọng đối với những người quản lý bãi đỗ xe ngầm và nhiều tầng

Ông Lars Derek Mellert, người đứng đầu dự án này cho biết: “Tất cả các bãi đỗ xe ngầm hiện nay ngày càng có nhiều ô tô điện. Các nhà vận hành tự hỏi: “Phải làm gì nếu một chiếc xe điện bốc cháy? Những rủi ro đối với sức khỏe của những người làm việc tại các bãi đỗ xe sẽ như thế nào? Đám cháy liệu có ảnh hưởng tới hoạt động của bãi đỗ xe? Tuy nhiên tới nay, hầu như không có tài liệu kỹ thuật có ý nghĩa, chứ chưa nói đến kinh nghiệm thực tế nào đề cập cụ thể cho một trường hợp như vậy.”

Với sự hỗ trợ của nhà nghiên cứu pin Marcel Held và chuyên gia ăn mòn Martin Tuchschmid tới từ Phòng thí nghiệm về Khoa học và Công nghệ Vật liệu Thụy Sĩ (EMPA), ông Lars Derek Mellert đã đưa ra 3 kịch bản thử nghiệm.

Tình huống 1: Cháy trong một không gian kín

Tình huống đầu tiên liên quan tới một đám cháy xảy ra trong một bãi đỗ xe đóng kín không có hệ thống thông gió cơ học.

Giả sử một bãi đỗ xe có diện tích 28 x 28 mét và trần cao 2,5 mét. Một tầng như vậy có thể tích không khí là gần 2.000 mét khối. Tình huống giả định là một chiếc ô tô nhỏ với bộ pin 32 kWh được sạc đầy bị cháy. Vì lý do kinh tế, cuộc thử nghiệm được tiến hành dưới dạng mô hình theo tỉ lệ 1/8. Theo đó, một mô-đun pin được sạc đầy với công suất 4 kWh đã bốc cháy trong một căn phòng có thể tích 250 mét khối không khí. 

Cuộc thử nghiệm đã tìm hiểu cách thức muối than lắng đọng trên tường, bề mặt đường hầm và trên quần áo bảo hộ của lính cứu hỏa làm việc tại hiện trường; nghiên cứu mức độ độc hại của các chất tồn dư và phương tiện nào có thể làm sạch khu vực bị cháy sau vụ nổ.

Tình huống 2: Cháy trong phòng có hệ thống phun nước

Tình huống thứ 2 xử lý dư lượng hóa chất tồn tại trong nước chữa cháy. Quá trình thiết lập thử nghiệm cũng tương tự như Tình huống 1. Nhưng lần này, khói từ cục pin được tạo ra nhờ sự hỗ trợ của một tấm kim loại bên dưới vòi sen giống hệ thống phun nước. Nước chữa cháy sau khi phun xuống được gom lại trong một cái bể chứa. Pin không bị nổ nhưng bị cháy hoàn toàn.

Tình huống 3: Cháy trong đường hầm có hệ thống thông gió

Trong kịch bản này, trọng tâm của nghiên cứu là ảnh hưởng của cháy xe điện đối với hệ thống thông gió. Mức độ phân bố trong ống xả của muội than? Các chất gây ăn mòn có lắng đọng trong đó không? Trong thử nghiệm này, một mô-đun pin 4 kWh một lần nữa lại bị đốt cháy, nhưng lần này một chiếc quạt thổi khói với một tốc độ cố định vào một đường hầm thông gió dài 160 mét.

Ở khoảng cách 50, 100 và 150 mét từ địa điểm xảy ra đám cháy, các nhà nghiên cứu đã lắp đặt các tấm kim loại trong đường hầm để các muội than sẽ đọng lại. Thành phần hóa học của muội than và các tác động ăn mòn có thể xảy ra đã được phân tích trong các phòng thí nghiệm của EMPA.

Theo kết quả cuộc thử nghiệm vừa được công bố vào đầu tháng 8/2020, trưởng dự án Lars Derek Mellert trấn an: “Về vấn đề tăng nhiệt độ, một chiếc ô tô điện đang cháy không nguy hiểm hơn một chiếc xe ô tô có hệ thống truyền động thông thường đang cháy.”

Theo báo cáo này, “các chất ô nhiễm thải ra từ một chiếc xe đang cháy luôn nguy hiểm và có thể gây tử vong. Bất kể là xe ô tô nào, mục tiêu chính ra phải đưa mọi người ra khỏi vùng nguy hiểm càng nhanh càng tốt. Axit flohydric có tính ăn mòn cao, độc hại thường được xem là một mối nguy hiểm đặc biệt trong việc đốt cháy pin. Tuy nhiên, trong 3 lần thử nghiệm trong đường hầm Hagerbach, nồng độ axit flohydric vẫn dưới mức giới hạn.

Kết luận: Một hệ thống thông gió trong đường hầm tối tân có thể đối phó với các vụ cháy không chỉ ô tô chạy bằng xăng dầu mà còn ô tô điện. Mức độ gia tăng sự thiệt hại do ăn mòn đối với hệ thống thông gió hoặc thiết bị trong đường hầm cũng không chắc dựa trên các kết quả hiện có.

Ngay cả các đội cứu hộ cũng sẽ không phải học những điều gì mới trên cơ sở các cuộc thử nghiệm. Pin của ô tô điện không thể dập tắt và chỉ có thể dùng một lượng lớn nước làm mát nó. Vì vậy, vụ hỏa hoạn có thể được giới hạn trong một vài bộ ắc quy, những phần còn lại của pin sẽ không bị cháy. Tất nhiên, phần bị cháy sẽ phải được giữ trong một bể chứa nước hoặc một thùng chứa đặc biệt nhằm tránh không bị kết dính. 

Nước dập lửa chứa độc

Tuy nhiên, một vấn đề là nước chữa cháy và làm mát sản sinh sau quá trình chứa cháy và lưu trữ pin trong bể chứa. Các phân tích cho thấy mức độ nhiễm hóa chất của nước chữa cháy vượt qua giá trị ngưỡng 70 đối với nước thải công nghiệp theo tiêu chuẩn Thụy Sĩ; nước làm mát thậm chí cao hơn giá trị ngưỡng gấp 100 lần. Điều quan trọng là nước bị ô nhiễm nặng này không được phép đi vào hệ thống nước thải nếu không được xử lý thích hợp.

Khử nhiễm chuyên nghiệp bắt buộc

Sau khi tiến hành thử nghiệm, đường hầm sẽ được một đội dọn dẹp hỏa hoạn chuyên nghiệm khử nhiễm. Các mẫu thử nghiệm được lấy sau đó đã xác nhận các phương pháp và khoảng thời gian đủ để làm sạch sau một vụ cháy xe điện.

Ông Lars Derek Mellert đặc biệt cảnh báo các chủ sở hữu tư nhân của các bãi đỗ xe ngầm: “Đừng cố tự làm sạch muội than và bụi bẩn. Muội chứa một lượng lớn oxit coban, oxit niken và oxit mangan. Các kim loại nặng này gây ra các phản ứng dị ứng nghiêm trọng trên những phần da không được che chắn.” Vì vậy, công việc dọn dẹp sau một vụ cháy xe điện chắc chắn dành cho những chuyên gia được trang bị đồ bảo hộ.