“Een brand in een energieopslagsysteem (EOS) met lithium-ion batterijen is complex. Het is een combinatie van verschillende soorten brand die zich ook nog eens razendsnel ontwikkelt.” Volgens Cor Meedendorp is tijd daarom alles om onveilige situaties en (neven)schade te voorkomen. Hij is CEO bij FiFi4Marine, een bedrijf dat geautomatiseerde blussystemen ontwikkelt voor EOS.
Kwestie van seconden
Meedendorp en zijn collega’s hebben in de afgelopen jaren veel lithium-ion batterijen getest op thermal runaway, een chemisch proces waarbij de temperatuur van een batterijcel ineens snel stijgt. Bijvoorbeeld door een thermische, elektrische of mechanische storing. “In eerste instantie zie je niks. Dan misschien een heel klein beetje rook. En dan, binnen enkele seconden na het poppen van de cel volgt een ontgassing en een agressieve brand die overslaat naar andere batterijcellen.”
Naast de snelheid waarmee zo’n brand zich ontwikkelt, is het volgens Meedendorp ook complex. Het gaat namelijk om een combinatie van verschillende soorten brand: brandklasse A (vaste stoffen zoals plastics), B (vloeistoffen zoals elektrolyt), C (gasbrand), D (metaalbrand) en E (elektrische brand). “En van deze 5 brandklassen is alleen A te blussen met water,” constateert hij.
Tijd
Voor medewerkers of hulpverleners ter plaatse draait het dus om snel schakelen en informatie inwinnen, maar dat is een uitdaging. Eerst krijgt de brandweer een melding binnen. Die heeft vervolgens een aanrijtijd en moet bij aankomst een inzetplan maken, waarbij veiligheid van mensen het belangrijkst is. “Maar die tijd heb je eigenlijk niet”, merkt Meedendorp op. “Daarnaast is het explosiegevaar dat ontstaat complexer dan vuurbelasting. Een wand, of in mijn vakgebied een scheepshuid, kan je goed beschermen tegen een vuur of brandlast. Maar bij explosie is sprake van een onvoorspelbare drukgolf. Kortom; lithium-ion batterijen zijn extreem veilig, tot het moment dat ze niet veilig zijn. Dan zijn ze ineens in zeer korte tijd extreem gevaarlijk.”
Selectief blussen
De batterijtesten, door een thermal runaway te veroorzaken en vervolgens te blussen met een compact schuiminjectie, bleken zeer efficiënt. En op basis van alle inzichten heeft het bedrijf van Meedendorp een uniek blussysteem ontwikkeld. Het doet gas- en temperatuurmetingen in iedere batterij in een EOS. “Wordt er alleen gas gemeten? Dan volgt er direct een specifieke melding vanuit het systeem en de aansturing om alleen die batterij uit te zetten en te ventileren. Wordt er gas én een te hoge temperatuur gemeten? Dan treedt het blussysteem razendsnel in werking, zonder tussenkomst van een persoon. Overigens, het compact schuim dat wordt gebruikt is een biologische premix die toepasbaar is op alle brandklassen. Door deze manier van blussen, wordt de brand direct gestopt. En wordt grote (neven)schade voorkomen.”
Veilig terug naar de haven
Meedendorp geeft een voorbeeld: “Een van onze eerste blussystemen is in 2017 geïnstalleerd op een volledig elektrische Deense E-ferry. Het schip heeft 4,3MWh aan batterijcapaciteit aan boord, verdeeld over 20 batterijgroepen. Elke groep bestaat uit 42 batterijmodules. En elke module heeft 32 cellen. Dat zijn in totaal 26.880 cellen. Elke batterijgroep is met een aparte leiding aangesloten op het blussysteem. Als één van de modules in brand vliegt start de selectieve blussing, dus alléén op die bewuste batterijgroep. In het geval van de E-ferry betekent het dat 95 procent bespaard blijft waardoor het schip in staat is om veilig terug te varen naar de dichtstbijzijnde haven.”
Van het water naar het land
Inmiddels is FiFi4Marine ook actief op het land, waar volgens Meedendorp de vraag naar EOS groter wordt. “Bijvoorbeeld als het gaat om parkeergarages en datacentra. En denk ook aan bedrijven die zich ergens willen vestigen, maar te maken krijgen met netcongestie. Ondernemers kijken dan naar de mogelijkheden van EOS, onder andere in containers die op een veilige afstand van het bedrijfspand staan. Echter ben ik elektro- en klimaattechnisch gezien voorstander van een EOS in het pand. En dat is dus mogelijk met een automatisch blussysteem voor razendsnelle blussing. Want tijd is echt alles.”
Meedendorp sprak onlangs in het webinar ‘Blussen van brand in energieopslagsystemen’ van het Platform Onderlinge Verzekeraars van het Verbond. Ook Jetty Middelkoop, Adviseur Gevaarlijke Stoffen bij Brandweer Amsterdam-Amstelland, was aanwezig. Zij deelde haar ervaring met een brand in het energieopslagsysteem van een gloednieuwe riviercruiser. Nieuwsgierig? Ga mee met Jetty aan boord.
Was dit nuttig?