Un documento del Corpo Nazionale dei Vigili del Fuoco riporta diverse indicazioni sui rischi connessi con lo stoccaggio di sistemi di accumulo litio-ione. Le modalità di innesco e la caratterizzazione degli stoccaggi al chiuso e all’aperto.

Roma, 28 Lug – Il documento “Rischi connessi con lo stoccaggio di sistemi di accumulo litio-ione”, realizzato dal Corpo Nazionale dei Vigili del Fuoco in collaborazione con ENEA, ci ha permesso in un precedente articolo di fornire utili informazioni sulla sicurezza nello stoccaggio degli accumulatori e pile al litio.

Il documento ricorda che le batterie al litio, pile e accumulatori – “e gli apparecchi utilizzatori che le contengono” – “a livello internazionale sono definite ‘merci pericolose’ e, pertanto, sono sottoposte alle norme internazionali applicabili al trasporto di merci pericolose lungo il loro intero ciclo di vita”: “dal sito di produzione fino al conferimento dei rifiuti e alla loro gestione come tali, fino agli impianti di riciclo”.

Inoltre lo stoccaggio di merci pericolose “è sottoposto, in relazione alle quantità e alle tipologie di merce, alle norme giuridiche di tutela ambientale (TU Ambiente), di tutela dei lavoratori addetti (D.Lgs. 81/08 e smi), di prevenzione del rischio incendio (Attività soggette) e di prevenzione dei rischi di incidente rilevante (Direttiva Seveso III)”. In questi casi la prevenzione dei rischi è affidata alla “individuazione sistematica dei pericoli e alla loro gestione, tra cui le misure necessarie per la prevenzione delle incompatibilità chimico-fisiche con sostanze, miscele o articoli, che possono portare ad aggravamenti del rischio”. E se lo studio condotto sullo stoccaggio di batterie al litio “ha consentito di individuare i pericoli di questa tecnologia”, necessitano “ulteriori approfondimenti sulle incompatibilità di natura chimica”.

Ci soffermiamo in particolare oggi sulle indicazioni relative al comportamento delle batterie al litio immagazzinate e allo stoccaggio al chiuso e all’aperto:

Per gli accumulatori al litio si sottolinea che in considerazione della composizione chimica di questi sistemi, “l’abuso termico è ciò che va evitato per primo: vanno quindi gestite correttamente sia la prossimità con materiali che possono incendiarsi (sostanze infiammabili o combustibili) o provocare incendi (agenti ossidanti), che l’esposizione ad alta temperatura o a condizioni di irraggiamento termico ambientale che producono accumulo di calore all’interno o sulle superfici dei sistemi litio-ione”.

Si indica poi che la differenza tra stoccaggio passivo e stoccaggio attivo “consente di individuare un aggravamento del rischio collegato ai cicli di carica e scarica, alla maggiore quantità di energia elettrica immagazzinata come energia chimica e al cambiamento della composizione chimica in funzione di parametri elettrici, quali, ad esempio, stato di carica, e velocità di carica/scarica, come pure del normale processo di invecchiamento e di impurezze eventualmente presenti ‘ab origine’ che, nel tempo, possono condurre a invecchiamento precoce o innescare reazioni non desiderate portando il sistema di accumulo nel campo della instabilità chimico-fisica”. 

Ricordiamo che con “sistemi di stoccaggio attivi” si fa riferimento ai sistemi di stoccaggio dell’energia elettrica (ESS) ad uso industriale e domestico, ai locali di ricarica di veicoli elettrici e alle autorimesse e box nei quali vengono custoditi veicoli elettrici.

Un capitolo del documento riguarda, sempre con riferimento alle batterie agli ioni di litio (Li-ione), la caratterizzazione delle modalità di innesco.

Uno studio sui rischi di incendio delle batterie agli ioni di litio mostra che il comportamento al fuoco di una cella Li-ione “può essere caratterizzato in tre fasi principali:

E “quando una cella è completamente carica queste fasi si verificano in tempi più brevi e il picco dell'HRR e l'energia totale rilasciata sono più elevate rispetto a celle con un più bassi stati di carica. Anche la pressione dell'aria ambiente e il numero di celle coinvolte nell’incendio svolgono un ruolo importante nel definire il loro comportamento quando abusate termicamente”.

Il capitolo “Caratterizzazione delle modalità di innesco e delle curve di Heat Release Rate e Mass Loss Rate, caratterizzazione dei composti chimici rilasciati in fase aeriforme nelle prove per misura HRR e MLR”, a cura di Russo P., Mele M.L. (Sapienza Università di Roma), riporta ulteriori indicazioni sulle modalità di innesco.

Un capitolo, a cura di Paolo Lupotto (Consulente COBAT), è poi dedicato alla caratterizzazione degli stoccaggi al chiuso e all’aperto.

Riprendiamo dal documento alcune considerazioni sulla caratterizzazione degli stoccaggi al chiuso, con riferimento alle condizioni ambientali:

Si indica che “qualsiasi altro utilizzo all’interno del volume del magazzino dovrebbe essere evitato o reso pienamente compatibile con le condizioni termiche e di sicurezza” elencate nel documento, ad esempio tenendo conto anche del “confinamento”, della “resistenza dei materiali” e della “predisposizione alla bonifica”.

A titolo esemplificativo riguardo al confinamento si indica che:

Concludiamo con la caratterizzazione degli stoccaggi all’aperto.

Oltre alle indicazioni sul “confinamento”, sulla “resistenza dei materiali” e sulla “predisposizione alla bonifica”, il documento si sofferma anche sulla validità dei sistemi di protezione attiva.

Si indica che è previsto che le condizioni di sicurezza elencate nel documento “possano essere raggiunte anche in seguito ad apposite strutture di intervento che mitighino o addirittura annullino gli effetti del thermal runaway”.

Queste contromisure sono definite “sistemi di protezione attiva” poiché’ “intervengono sul magazzino con azioni specifiche”.

Chiaramente “come in ogni sistema di sicurezza con eventi concatenati viene riconosciuto al sistema di sicurezza attivo validità sostitutiva se e solo se:

Rimandiamo, in conclusione, alla lettura integrale del documento che si sofferma anche sulla classificazione e sui limiti di applicabilità dei sistemi di protezione attiva.

Scarica il documento da cui è tratto l'articolo:

Corpo Nazionale dei Vigili del Fuoco, ENEA, “Rischi connessi con lo stoccaggio di sistemi di accumulo litio-ione”, documento realizzato dal Gruppo di Lavoro istituito dal Decreto del Capo del Corpo Nazionale dei Vigili del Fuoco n. 34 del 29 gennaio 2019 e coordinato dall’ing. Michele Mazzaro, Dirigente del CNVVF.

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