INCENDIO di Batterie LFP, l’azoto liquido accelera lo spegnimento!

L’azoto liquido ha spento più rapidamente gli incendi associati a batterie LFP e ha richiesto meno agente estinguente rispetto al Novec 1230 nelle condizioni sperimentali considerate. I risultati indicano una possibile strada per affrontare il runaway termico nei sistemi di accumulo, ma non dimostrano ancora l’applicabilità della soluzione alle batterie delle auto elettriche o alle infrastrutture di ricarica.

Il confronto su una batteria LFP da 314 Ah

La prova principale è stata condotta su una batteria commerciale al litio ferro fosfato da 314 Ah, una tecnologia impiegata soprattutto nei sistemi di accumulo energetico. I ricercatori hanno provocato il runaway termico, la reazione a catena durante la quale la temperatura cresce rapidamente, con rischio di incendio ed esplosione.

La piattaforma sperimentale era stata progettata per riprodurre le condizioni di un incendio in un pacco batterie stazionario, anziché limitarsi a una singola cella isolata. Azoto liquido e Novec 1230 sono stati iniettati a pressioni differenti, misurando sia il tempo necessario per spegnere le fiamme sia la quantità di prodotto consumata.

Alla pressione di iniezione di 1,8 MPa, l’azoto liquido ha ridotto del 55,1% il tempo di spegnimento e dell’83,2% il consumo di agente rispetto al Novec 1230. Considerando la media di tutte le condizioni testate, le riduzioni sono state rispettivamente del 47,3% e del 72,9%.

Raffreddare le celle oltre a spegnere le fiamme

Il raffreddamento rappresenta il nodo centrale emerso dalle prove. L’azoto liquido assorbe calore durante il passaggio allo stato gassoso e, contemporaneamente, diluisce l’ossigeno presente intorno al fuoco. Il processo combina quindi la sottrazione di energia termica con la riduzione del comburente disponibile per le fiamme.

Il Novec 1230, conosciuto anche come perfluoroesanone, ha un punto di ebollizione di 49 °C. La sua azione unisce raffreddamento per evaporazione, assorbimento del calore e intervento chimico sulla fiamma. Una sintesi tecnica relativa a un modulo LFP da 8,8 kWh indica però che, dopo il rapido spegnimento, la temperatura massima sarebbe tornata a crescere: il modulo si sarebbe riacceso dopo circa tre minuti perché le celle non erano state raffreddate a sufficienza.

In una configurazione dello stesso tipo composta da 48 celle, l’iniezione di azoto liquido avrebbe invece abbassato la temperatura massima tra le celle da 680 °C a meno di 200 °C, arrestando la propagazione del runaway termico. Le informazioni disponibili derivano però da più sintesi e configurazioni sperimentali: il rapporto preciso tra la batteria da 314 Ah, il modulo da 8,8 kWh e quello da 48 celle non è specificato in dettaglio.

I limiti di una soluzione ancora sperimentale

La capacità di raffreddamento dell’azoto liquido si accompagna a difficoltà operative. Trattandosi di un prodotto criogenico, la sua gestione è complessa e richiede grandi volumi di stoccaggio.

Soprattutto, i risultati riguardano celle e moduli per accumulo stazionario in condizioni controllate. Non costituiscono quindi una soluzione antincendio già pronta per tutte le batterie dei veicoli elettrici o per le infrastrutture di ricarica, che presentano spazi, temperature operative e normative di sicurezza differenti rispetto agli impianti fissi.

Una domanda per voi

Quali aspetti della gestione dell’azoto liquido ritenete decisivi per valutarne l’impiego antincendio nei sistemi di accumulo? Le forze dei Pompieri in Italia dovrebbero aggiornarsi con quale cadenza? Soluzioni di questo tipo ce ne sono una nuova ogni mese ...