Sude Ekici
Ehliyetiniz olsa da olmasa da önünüze içten yanmalı motora sahip bir araba geldiğinde motorun nerede olduğunu yardıma ihtiyaç duymadan bulabilirsiniz. Motor ile ilgili herhangi bir sorun yaşadığınızda detaylı bir inceleme yapmak için kaputu kaldırmanız yeterli olacaktır (Tabi ne yaptığınızı biliyorsanız). Aynısını elektrikli araçlar için söyleyebilir miyiz? Sürdürülebilirlik ve çevrecilik trendlerinin etkisiyle alıştığımız otomobillerin yerini elektrikli araçlar almaya başladı bile. Bu araçların kalbi ve en pahalı parçası olan lityum iyon bataryalar hakkında ne kadar bilgiye sahibiz? Yangın durumunda bu araçlara nasıl müdahale edilmesi gerekir? Gelin işin kimyasına bakalım.
Yüksek Enerji Yoğunluğu, Düşük Ağırlık – Nedir Bu Lityum İyon Bataryalar?
2019 Nobel Kimya ödülünün lityum iyon pillerinin geliştiricileri olan John B.Goodenough, M. Stanley Whittingham ve Akira Yoshino’ya takdim edilmesi ile önemi bir kere daha tescillenen bu teknoloji, Sony’nin 1991 yılında ilk şarj edilebilir lityum iyon pillerini ticarileştirmesiyle hayatımızın bir parçası haline geldi. Nikel, alüminyum ve kurşun bazlı enerji depolama teknolojilerinin yerini alan lityum iyon bataryalar birçok sorunun çözümünü de beraberinde getirdi. Eski enerji depolama teknolojileri ile karşılaştırıldığında aynı boyutta ve ağırlıkta daha fazla enerji depolayabiliyor, daha uzun bir kullanım ömrü sunuyor ve tek bir hücresi eski teknolojilerin yaklaşık 3 katı olan voltaj seviyelerine ulaşıyordu. Bunun yanı sıra üretimde kullanılan materyaller bataryaların farklı şekillerde üretilebilmesini sağlıyor, neredeyse her tasarım ihtiyacına cevap veren, eski depolama teknolojilerinin toksisitesinden arınmış, çevreci bir ürün ortaya koyuyordu. Cep telefonları, kameralar ve küçük ev aletlerinden başlayarak tüketici marketini ele geçiren lityum iyon bataryaların otomobil endüstrisini domine etmesi de yalnızca zaman meselesiydi. Bu dominasyon, sektörde liderliği tartışılmaz olan Tesla’yla başladı. İronik bir şekilde araç güvenliğinden şüphe ettirecek ilk kazalar da Tesla bünyesinde yaşandı.
Hızlı, Güvenli ve Çevreci – Patlatmadığınız Sürece
Tesla’nın elektrikli araçları popülerleştirme misyonunun bir parçası olan Model S, Haziran 2012 yılında piyasaya sürüldü. Kasım 2013’e gelindiğinde 6 hafta içinde üçüncü Model S alev almış ve kullanıcılarda bir güvenlik kaygısı başlamıştı. Kullanıcıların yanı sıra alev alan araçlara müdahale eden personeller alışık olmadıkları lityum iyon batarya yangınlarını söndürmekte büyük güçlük yaşamıştı. Ardı ardına yaşanan kazalar sebebiyle imajına ve hisselerine zarar gelen Tesla, yangınların sebebini açığa kavuşturmak için yetkililerle birlikte bir analize girişti. Medyada kendine en çok yer bulan ve Tennessee’de bir otobanda gerçekleşen kazanın sonucunda yanan aracın incelenmesi ile sorun ortaya çıktı. Otobanda bulunan bir metal parçasının seyir halindeki araca çarparak lityum iyon batarya paketlerini koruyan plakaları delip geçtiği ve pillerin mekanizmasına zarar vererek yangına sebep olduğu belirlendi.
Lityum iyon batarya paketleri aracın yol tutuşunu iyileştirme, kullanılan batarya sayısını arttırarak menzili yükseltme, bagaj ve yolcu alanını artırma gibi nedenlerden ötürü çoğunlukla şasi altına görseldeki biçimde yerleştirilir ve koruyucu bir plaka ile kaplanır. Şekilsel benzerliğinden ötürü “kaykay” platformu adını alan bu tasarım biçimi aracın tabanını kaplar. Elektrikli araç endüstrisinde kullanılan en yaygın tasarım biçimidir. Yapılan testler sonucu içten yanmalı motora sahip araçlardan daha az riskli oldukları belirlense de yaşanan kazalar kullanıcıların ve ilk yardım ekiplerinin aracın dizaynını anlamaları ve uygun müdahale yöntemleri geliştirmeleri gerektiğini ortaya koymuştur.
Yeni Teknoloji, Yeni Prosedür – Yangın Anında Ne Yapılmalı?
Lityum iyon bataryaların hasar alması, “termal kaçak” adını verdiğimiz kimyasal olaya sebep olma ihtimali olduğu için tehlikelidir. Pilin bir hasar veya ortam sıcaklığının fazla olması sebebiyle kontrolsüz bir şekilde ısınmaya başlaması ve bu kontrolsüz ısınmanın ekzotermik reaksiyonlar başlatarak daha çok ısınmaya ve nihayetinde patlamaya sebep olması olarak tanımlanan termal kaçak temelli yangınlar, alıştığımız yangınlardan farklıdır. Anında müdahale sonucu söndürülemezler, kontrol altına alınırlar ve termal kaçak süreci bitene kadar beklenmelidir. Pilleri çevreleyen ortamın derecesinin düşürülmesi, ve ısıyla hızlanan reaksiyonun yavaşlatılarak sona erdirilmesi hedeflenir. Pilin içinde bulunan yanıcı sıvılar tükenene kadar müdahale devam eder. Aşırı su kullanımı, müdahale eden personelin yanma süreci boyunca zehirli gazlara maruz kalması, pillerin yanması ardından geri dönüşümü mümkün olmayan malzemelerin ortaya çıkması ve beklenmedik yeni patlamaların meydana gelme riskleri süreci tehlikeli hale getirir. Üreticilerin tavsiyeleri arasında yanmaya başlayan araca dokunulmadan batarya materyalinin yanıp tükenmesine izin vermek ya da uzaktan ve kontrollü bir şekilde sulama yapılarak reaksiyonu yavaşlatmak yer alır. Üretici firmaların önerilerinin yanı sıra elektrikli araç yangınlarına özel ürünler de piyasada bulunmaktadır. Lityum iyon batarya yangınları için üretilen yangın battaniyeleri, özel yangın söndürücüler ve batarya içine su girmesini sağlayacak kesici aletler satışa sunulmuş olsa da güvenilirliği test edilip onaylanmış ürünler değillerdir. Aracın altına girerek suyu direkt olarak yanan batarya paketlerinin üstüne püskürten hortum mekanizmaları tasarlanmış ve satışta olsa da metal mekanizmanın ağırlığı ve fiyatı itfaiyede yaygınlaşması için uygun görülmemiştir. Ayrıca efektifliği konusunda tartışmalar da mevcuttur.
İnsan Bilmediğinden Korkar
Elektrikli araç yangınlarına karşı çok bir çaremiz yokmuş gibi görünse de durum alışık olduğumuz içten yanmalı motorlarda da farklı değildir. Anında söndürebildiğimiz klasik motor yangınlarının sonucunda da hasar çoğunlukla geri dönülemez boyuttadır. Otomotiv tarihine kıyasla henüz yeni yeni gelişmeye başlayan elektrikli araçlarda tanık olduğumuz ilerleme hızının çoğu endüstride benzeri yoktur. Hızla ilerleyen teknolojinin kurbanı değil kullanıcısı olmak için işleme mekanizmalarını bilmek, gerekli önlemleri almak gerekir. Güvenli yolculuklar dileğiyle.
