À quel point les véhicules électriques en feu sont-ils dangereux ?
Des chercheurs suisses le découvrent grâce à des expériences qui mettent le feu aux batteries de véhicules électriques dans divers scénarios.
Les dangers des batteries lithium-ion, comme celles utilisées dans les smartphones et les véhicules électriques (VE), de prendre feu ou d’exploser ont été bien médiatisé. Mais le véritable impact d’un incendie de batterie de VE et les dangers qui pourraient en résulter ne sont pas connus à grande échelle, ce qui reste un point d’interrogation à mesure qu’ils sont de plus en plus adoptés.
Pour le savoir, des chercheurs en Suisse mettre des piles EV en feu dans une série d’expériences visant à tester le potentiel de dommages et de catastrophe dans le cas de véhicules électriques prenant feu dans des parkings ou un tunnel.
Ce qu’ils ont découvert, c’est que, bien que dans certains cas, les incendies de batteries de véhicules électriques ne soient pas plus dangereux que d’autres types d’incendies de voitures, la fumée et la suie qu’ils dégagent contiennent des oxydes métalliques toxiques qui provoquent une opération de nettoyage désordonnée et un environnement dangereux à la suite de l’incendie.
L’essai a eu lieu en décembre dernier grâce à un partenariat entre Amstein + Walthert Progress AG et les Laboratoires fédéraux suisses pour la science et la technologie des matériaux (Empa); la recherche vient d’être publiée. Le chercheur en batteries Marcel Held et le spécialiste de la corrosion Martin Tuchschmid y ont participé de l’Empa, ainsi que des experts du tunnel d’essai Hagerbach AG et du Centre d’études français des tunnels (CETU) de Bron.
Banc d’essai d’incendie EV
Les chercheurs ont testé des incendies de véhicules électriques dans trois scénarios contrôlés : un incendie dans un espace clos, un incendie dans une pièce avec un système de gicleurs et un incendie dans un tunnel avec ventilation pour voir quels seraient les effets.
« Nous avons installé des surfaces d’essai dans le tunnel d’incendie sur lesquelles la suie s’est déposée », a expliqué Martin Tuchschmid, spécialiste de la corrosion et des dommages causés par le feu à l’Empa, dans un communiqué de presse. « Après le test, les surfaces ont été analysées chimiquement et également stockées dans des salles spéciales pendant plusieurs mois pour détecter d’éventuels dommages dus à la corrosion. »
Dans le premier scénario, les chercheurs ont mis le feu à un module de batterie complètement chargé d’une capacité de 4 kilowattheures (kWh) dans une pièce de 250 mètres cubes de volume d’air. Les tests ont examiné comment la suie pourrait se déposer sur les parois du tunnel, les surfaces et sur les combinaisons de protection portées par les pompiers sur place, la toxicité des résidus et les moyens par lesquels le site d’incendie peut être nettoyé après l’événement.
Le deuxième scénario était similaire mais visait à tester comment les résidus chimiques dans l’eau d’extinction des gicleurs dans la pièce où le véhicule électrique a été incendié, ont déclaré les chercheurs. La configuration était la même; cependant, cette fois, la fumée de la batterie a été canalisée à l’aide d’une plaque métallique sous une douche d’eau qui ressemblait à un système de gicleurs.
Les chercheurs ont collecté l’eau de suie qui a plu dans un bassin alors que la batterie a complètement brûlé. Les électrolytes inflammables d’une batterie de voiture électrique produisent des feux instantanés qui ne peuvent pas être éteints ; au lieu de cela, les modules doivent être refroidis avec de grandes quantités d’eau pour contenir le feu.
Dans le troisième scénario, les chercheurs ont de nouveau mis le feu à un module de batterie de 4 kWh, mais cette fois un ventilateur a soufflé la fumée à vitesse constante dans un tunnel de ventilation de 160 mètres de long. Ce test visait à découvrir quel effet l’incendie aurait sur le système de ventilation, ont déclaré les chercheurs.
Pour ce faire, les chercheurs ont installé des tôles là où la suie se déposerait à 50, 100 et 150 mètres du site de l’incendie, puis ont analysé la composition chimique de la suie et les effets de corrosion possibles.
Résultats et conclusions
En termes de développement de chaleur, un VE en feu n’est pas plus dangereux qu’une voiture en feu qui utilise des combustibles fossiles traditionnels, ont découvert les chercheurs, ajoutant que les pompiers n’ont rien à apprendre de nouveau pour gérer les incendies de VE sur la base des tests.
« Les polluants émis par un véhicule en feu ont toujours été dangereux et peut-être mortels », selon le rapport. De plus, l’acide fluorhydrique corrosif et toxique produit par les incendies de batterie n’a pas causé plus d’effets néfastes que tout autre type de matériau en combustion, restant en dessous des niveaux critiques dans le scénario du tunnel.
Ainsi, ils ont conclu que toute structure de stationnement dotée d’une ventilation à la pointe de la technologie peut faire face à un VE en feu de la même manière qu’à un incendie de véhicule à essence ou diesel, selon le rapport.
Cependant, il y avait des résultats dangereux au test propres aux incendies de voiture lorsqu’un VE est impliqué, a révélé la recherche. L’une est que dans le cas où un système de gicleurs ou de l’eau d’extinction est utilisé pour éteindre l’incendie, cette eau est toxique.
L’analyse a démontré que la contamination chimique de l’eau d’extinction dépassait les valeurs seuils pour les eaux usées industrielles en Suisse d’un facteur 70, allant même jusqu’à 100 fois au-dessus de ces valeurs, selon le rapport. Il est donc essentiel que cette eau ne pénètre pas dans un système d’égout local.
De plus, tout incendie dans lequel des véhicules électriques sont impliqués nécessitera un nettoyage professionnel avec des équipements de protection en raison des matières dangereuses trouvées dans la suie et les cendres, a déclaré le chef de projet Lars Derek Mellert d’Amstein + Walthert Progress AG.
« N’essayez pas de nettoyer vous-même la suie et la saleté », a-t-il déclaré dans un communiqué de presse. « La suie contient de grandes quantités d’oxyde de cobalt, d’oxyde de nickel et d’oxyde de manganèse. Ces métaux lourds provoquent de graves réactions allergiques sur la peau non protégée. »
Des vidéos des tests des chercheurs sont disponibles sur YouTube.