ไฮโลออนไลน์ ไฟรถยนต์ไฟฟ้าหายากแต่ดับยาก

ไฟที่ลุกโชนรุนแรง ไฮโลออนไลน์ อาจเป็นเรื่องยากมากสำหรับแผนกดับเพลิงที่จะดับ นี่คือเหตุผลโดย ERIK OLSEN | เผยแพร่เมื่อ 26 เม.ย. 2021 11:02 น.

เทคโนโลยี

ภาพสต็อกของรถดับเพลิงและนักดับเพลิง Dominik Sostmann บน Unsplash

แบ่งปัน    

เมื่อเวลาประมาณ 23.30 น. ในวันเสาร์ที่ 17 เมษายน ใกล้กับเขตการปกครองของเมืองฮุสตัน รถยนต์ Tesla Model S รุ่นปี 2019 ได้กระโดดข้ามถนนและชนกับต้นไม้ รายงานข่าวมุ่งเน้นไปที่ความจริงที่ว่าไม่มีใครอยู่หลังพวงมาลัยรถเมื่อชน ศพของชายสองคนอยู่ข้างใน คนหนึ่งอยู่ในที่นั่งผู้โดยสาร และอีกคนอยู่ที่เบาะหลังของรถ ซึ่งบ่งชี้ว่าพวกเขาใช้ระบบขับเคลื่อนอัตโนมัติของรถ แต่รายงานหลายฉบับระบุข้อเท็จจริงที่น่าสนใจอีกประการหนึ่งว่า เมื่อเจ้าหน้าที่กู้ภัยกลุ่มแรกมาถึงและพยายามดับไฟ ไฟก็ลุกลามอย่างต่อเนื่อง เผาไหม้อย่างต่อเนื่องนานกว่าสี่ชั่วโมง แม้จะต้องใช้น้ำเกือบ 30,000 แกลลอนในการดับไฟก็ตาม 

A beginner’s guide to choosing the perfect van-life vehicle

เป็นที่ทราบกันมานานแล้วว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแรงดันสูงที่ใช้ในรถยนต์ไฟฟ้าอาจเป็นอันตรายได้ ความจริงก็คือ แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเกือบทั้งหมดมีศักยภาพที่จะระเบิดหรือไหม้ได้ เมื่อห้าปีที่แล้ว Samsung ต้องเรียกคืนโทรศัพท์ Galaxy Note 7 ใหม่ประมาณหนึ่งล้านเครื่อง เนื่องจากบางรุ่นมีความร้อนสูงเกินไปหรือถูกไฟไหม้ ในปี 2559 พบว่า Amazon ขายแบตเตอรี่ที่มีข้อบกพร่องซึ่งบางครั้งก็อาจเกิดไฟไหม้ได้เช่นกัน ปัญหาของแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้า (EV) คือแบตเตอรี่มีพลังงานสะสมมากกว่าแบตเตอรี่ในโทรศัพท์มือถือ 

“แบตเตอรี่ในเทสลาประกอบด้วยเซลล์จำนวนมาก” 

KM Abraham ศาสตราจารย์ด้านการวิจัยที่เพิ่งเกษียณอายุจากศูนย์เทคโนโลยีพลังงานทดแทนของมหาวิทยาลัย Northeastern กล่าว “ภายใต้สภาวะปกติพวกเขาจะปลอดภัย แต่ถ้าคุณลัดวงจรเซลล์ พลังงานจะถูกปลดปล่อยออกมาในเวลาอันสั้น มันเป็นการชนที่ร้ายแรงทีเดียว และเซลล์หลายพันเซลล์อาจถูกเผาไปพร้อม ๆ กัน ซึ่งนั่นทำให้เกิดความร้อนขึ้นมาก” 

[ที่เกี่ยวข้อง: SpaceX Starships ยังคงระเบิดอยู่ แต่ทั้งหมดนี้เป็นส่วนหนึ่งของแผนของ Elon Musk ]

แบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้าได้รับความสนใจในระดับประเทศเป็นครั้งแรกเมื่อเชฟโรเลตโวลต์ถูกไฟไหม้สามสัปดาห์หลังจากการทดสอบการชนตามปกติในเดือนพฤษภาคม 2554 มีรายงานกรณีอื่น ๆ นับแต่นั้นมา โดยมีรายงานการเกิดเพลิงไหม้มากกว่า 40 ครั้งในรถยนต์เทสลารุ่นต่างๆ โดยเฉพาะรุ่นแรกสุดบางรุ่น ของรถ 

ในกรณีหนึ่งที่ลอสแองเจลิสในปี 2018 รถยนต์เทสลา โมเดล เอส เกิดเพลิงไหม้ขณะนั่งอยู่บนถนนซานตา โมนิกาบูเลอวาร์ด โดยมีไฟลุกโชนออกมาจากพวงมาลัย ในแถลงการณ์เทสลาเรียกมันว่า “เหตุการณ์ที่ไม่ธรรมดา”

เทสลาอ้างข้อมูลจากสำนักงานบริหารทางหลวงแห่งชาติสหรัฐ (US Federal Highway Administration) ว่ารถยนต์ที่ใช้น้ำมันเบนซินมีโอกาสติดไฟมากกว่ารถยนต์ของตัวเองประมาณ 11 เท่า บริษัทใช้ตัวชี้วัด “ไฟต่อ 1 พันล้านไมล์ที่ขับเคลื่อน” และกล่าวว่าในช่วงระหว่างปี 2555 ถึง 2563 มีรถยนต์เกิดขึ้นประมาณหนึ่งคันต่อการเดินทาง 205 ล้านไมล์

“มันเหมือนกับสิ่งที่เกิดขึ้นในนรก ถ้าคุณนึกภาพออกว่าจะเกิดอะไรขึ้นในนรก”

KM อับราฮัม

ผู้เชี่ยวชาญเห็นพ้องกันว่ารถยนต์ไฟฟ้าจะติดไฟได้น้อยกว่ารถยนต์ที่ใช้น้ำมันเบนซิน แต่ระยะเวลาและความรุนแรงของการเกิดเพลิงไหม้อันเนื่องมาจากการใช้ระบบแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนสามารถทำให้ไฟในรถยนต์ไฟฟ้าดับได้ยากขึ้นมาก “พลังงานจำนวนมากถูกเก็บไว้ภายในแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้า และควรจะนำออกไปด้วยวิธีที่ควบคุมได้มาก” อับราฮัมกล่าว “เมื่อสิ่งนั้นไม่เกิดขึ้น คุณอาจจบลงด้วยปฏิกิริยาที่ติดไฟได้มาก มันเหมือนกับสิ่งที่เกิดขึ้นในนรก ถ้าคุณนึกภาพออกว่าจะเกิดอะไรขึ้นในนรก” 

อับราฮัมอธิบายว่าน้ำหากใช้เท่าที่จำเป็น

 แท้จริงแล้วอาจทำให้ไฟแบตเตอรี่ลิเธียมรุนแรงขึ้นโดยทำหน้าที่เป็นตัวนำไฟฟ้า สิ่งที่จำเป็นคือน้ำปริมาณมากหรือแม้แต่ผงแกรไฟต์ ซึ่งเป็นสิ่งที่โรงดับเพลิงส่วนใหญ่ไม่มีอยู่ในมือ การศึกษาของ NTSB ในปี 2020ชี้ให้เห็นว่านักดับเพลิงในสหรัฐฯ ต้องการเทคนิคที่แตกต่างกันสำหรับการยิงแบตเตอรี่ EV และตั้งข้อสังเกตว่าแผนกดับเพลิงเพียงไม่กี่แห่งได้ฝึกอบรมผู้เผชิญเหตุครั้งแรกเพื่อจัดการกับพวกเขา 

เทสลาได้เปิดตัวคู่มือการเผชิญเหตุครั้งแรกเพื่อช่วยให้นักดับเพลิงสามารถรับมือกับไฟแบตเตอรี่ในยานพาหนะของตนได้ดีขึ้น และคำแนะนำอย่างเป็นทางการสำหรับโมเดล 3 เช่น การใช้ “น้ำปริมาณมาก” คาร์บอนไดออกไซด์ หรือ “สารเคมีแห้ง” และ ข้อควรระวัง “การใช้โฟม” [ PDF, หน้า 23 ]  

[ที่เกี่ยวข้อง: Ralphie จาก ‘A Christmas Story’ อาจเป็นลูกคนแรกในอวกาศ แล้วเกิดภัยพิบัติขึ้น ]

แบตเตอรี่ใน Tesla Model S ประกอบด้วยเซลล์แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน 7,104 เซลล์ใน 16 โมดูล แต่ละเซลล์ประกอบด้วยแอโนด แคโทด ตัวแยก และอิเล็กโทรไลต์เหลว แอโนดและแคโทดเก็บลิเธียมไว้ และอิเล็กโทรไลต์จะนำลิเธียมไอออนที่มีประจุไปมานับล้านล้านผ่านตัวคั่น แต่อิเล็กโทรไลต์เหลวสามารถติดไฟได้และเมื่อแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนสัมผัสกับความร้อนจัดหรือได้รับความเสียหายอย่างรุนแรงหลังจากการชน ผลลัพธ์ที่ได้อาจเป็นไฟฟ้าลัดวงจรภายใน ซึ่งนำไปสู่ปรากฏการณ์ที่เรียกว่าการระบายความร้อน นั่นเป็นปฏิกิริยาทางเคมีที่รุนแรงที่ควบคุมไม่ได้และเรียงซ้อนกันเป็นชั้น ๆ ซึ่งปล่อยพลังงานจำนวนมหาศาล จากการศึกษาของ NTSB ในปี 2020ไฟไหม้รถยนต์ไฟฟ้า เหตุการณ์ส่วนใหญ่เกิดจากการระบายความร้อนของแบตเตอรี่ที่เสียหาย 

ในแบตเตอรี่ที่เสียหาย “ถ้าคุณมีประกายไฟและออกซิเจนบางส่วน มันจะไหม้” Venkat Srinivasan ผู้อำนวยการ Argonne Collaborative Center for Energy Storage Science (ACCESS) ที่ห้องปฏิบัติการ Argonne National Laboratory ในรัฐอิลลินอยส์กล่าว เมื่อเซลล์แบตเตอรี่ติดไฟและรันเวย์ระบายความร้อนเร็วขึ้น แบตเตอรี่ที่เผาไหม้ยังคงมีพลังงานสะสมอยู่และสามารถสร้างเชื้อเพลิงได้เองโดยพื้นฐาน ทำให้ดับยากกว่าไฟจากน้ำมันเบนซิน “ในน้ำมันเบนซิน มีปฏิกิริยาเดียวเกิดขึ้น” ศรีนิวาสันกล่าว “ในแบตเตอรี่มีขั้นตอนหลายขั้นตอน และมักจะใช้เวลานานกว่าจะได้ข้อสรุป” 

นวัตกรรมที่นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าสามารถปฏิวัติแบตเตอรี่ลิเธียม โดยทำให้เกือบปลอดภัยเท่ากับ AA ในไฟฉายของคุณ น่าจะเป็นอิเล็กโทรไลต์แบบโซลิดสเตต บริษัทหนึ่งที่ระบุว่ากำลังพัฒนาแบตเตอรี่ดังกล่าวคือQuantumScapeในซิลิคอนวัลเลย์ อย่างไรก็ตาม บริษัทมีความลับอย่างไม่ลดละเกี่ยวกับแบตเตอรี่ โดยเปิดเผยข้อมูลเพียงจำกัดเท่านั้น ยังไม่มีผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์ใดๆ บางคนยังคงสงสัยว่าเทคโนโลยีจะทำตามสัญญา “ผมมองไม่เห็นว่าคุณจะใช้อิเล็กโทรไลต์แบบโซลิดสเตตได้อย่างไร” อับราฮัมกล่าว

ผู้เชี่ยวชาญกล่าวว่าสิ่งที่จำเป็นคือการวิจัยและทดสอบให้มากขึ้นเพื่อค้นหาวัสดุที่ติดไฟได้ดีกว่าและดีกว่า รวมถึงนวัตกรรมทางวิศวกรรมใหม่ที่สามารถลดการแพร่กระจายอย่างรวดเร็วของปฏิกิริยาการหนีจากความร้อน เนื่องจากเราเพิ่งจะเข้าสู่ยุคของเทคโนโลยีแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเชิงพาณิชย์สำหรับรถยนต์ไฟฟ้าได้ราวๆ ทศวรรษเท่านั้น เรายังมีสิ่งที่ต้องปรับปรุงอีกมาก 

“เทคโนโลยีลิเธียมไอออนยังค่อนข้างใหม่” Joshua Lamb ผู้ตรวจสอบหลักของห้องปฏิบัติการทดสอบการใช้แบตเตอรี่ในทางที่ผิดของ Sandia National Laboratories กล่าว “สิ่งที่เราไม่มีเกี่ยวกับเทคโนโลยีแบตเตอรี่คือใช้เวลามากกว่า 100 ปีในการจัดการกับพวกเขาเพื่อให้รู้ว่าอันตรายคืออะไร” ไฮโลออนไลน์