Groeiende dreiging van branden met lithiumbatterijen op netniveau

Amerika wordt geconfronteerd met een groeiende dreiging van branden met lithiumbatterijen op netniveau. De bouw van enorme batterijreeksen zonder enige zorg voor potentieel catastrofale branden is niet onder controle. Er zijn geen vastgestelde normen om te volgen en lokale vergunningverlenende instanties lijken zich niet bewust te zijn van dit zeer reële gevaar.

Wat volgt is een korte introductie tot het probleem. Bekijk om te beginnen deze foto van een bestaande gridbatterij-array genaamd Desert Sunlight hier.

De batterijen worden gecombineerd met een grote zonne-energiecentrale, omdat dat tot voor kort de enige manier was om de batterijsubsidies te krijgen. Elke lithiumbatterij-eenheid is zo groot als een vrachtwagen of een grote scheepscontainer en er zijn er ruim honderd, met een nominale opslagcapaciteit van 230 MW. Dit is een middelgrote opslagfaciliteit.

Dat deze units spontaan in vlammen kunnen opgaan, is een vaststaand gegeven. De vraag is hoe je deze vernietigende gebeurtenis kunt ontwerpen en voorbereiden?

Om het probleem te schalen, denk aan de volgende gebeurtenis. Een op batterijen werkende trekker met oplegger is onlangs gecrasht en de batterij is verbrand op een snelweg in Californië. Branden met lithiumbatterijen kunnen niet worden geblust, dus deze brandde ongeveer elf uur. Om te voorkomen dat de brand zich zou verspreiden en een bosbrand zou veroorzaken, sproeide de brandweer er continu op met naar verluidt 50.000 gallons water. De snelweg was afgesloten vanwege de giftige dampen van de brand.

Eén van deze grid-scale batterij-eenheden is gemakkelijk 10 tot 20 keer zo groot als die vrachtwagenbatterij. Als het waterverbruik dat nodig is om te voorkomen dat een grid-batterijbrand zich verspreidt, schalen met een omvang van 500.000 tot een miljoen gallons water. De werkelijke hoeveelheid is een technische berekening die moet worden vastgesteld en opgenomen in de ontwerpnormen voor batterijfaciliteiten.

Let wel, we hebben het hier niet over het vuur dat zich verspreidt en een bosbrand veroorzaakt, hoewel dat zeker een zorg is. Het belangrijkste is om te voorkomen dat het de nabijgelegen batterijen in brand steekt. Als dit zou gebeuren, zou de hele faciliteit in vlammen kunnen opgaan met honderd of meer brandende gigantische batterijen. Dat zou echt catastrofaal zijn.

Kijk nu naar de Desert Sunlight-foto en zie dat er geen watertank is. Er zou zoiets moeten zijn als een watertank van een miljoen gallon met een systeem met een hoog volume om dat water naar elke unit in de faciliteit te brengen. Dat is er duidelijk niet.

Er is ook de technische vraag hoe ver deze units uit elkaar moeten staan ​​om het water te laten werken en te voorkomen dat het vuur zich verspreidt. Ik betwijfel of de Desert Sunlight-afstand zelfs maar in de buurt komt van groot genoeg. Het lijkt erop dat er gewoon ruimte is om tussen de units te lopen.

Laten we nu eens kijken naar het toestaan ​​van deze faciliteiten, waar ik nog een voorbeeld heb dat boekdelen spreekt. Dit is een faciliteit die net een vergunning heeft gekregen van de staat Washington. Het is een gecombineerd wind-, zonne- en batterijproject met een voorgestelde opslagcapaciteit van 300 MW, wat aanzienlijk groter is dan Desert Sunlight. Het zou 200 enorme lithiumbatterij-eenheden kunnen hebben. Dat aantal wordt niet bekendgemaakt.

Het project heet Horse Heaven Wind Farm, ondanks de enorme zonne- en batterijcomponenten. De naam, meestal afgekort tot Horse Heaven, is echt ironisch, want het zal geen plek zijn voor paarden. Horse Hell is misschien beter.

De vergunningverlenende instantie is de Washington Energy Facility Site Evaluation Council of kortweg EFSEC. De vergunning heet een Site Certification Agreement of CSA en Horse Heaven heeft er net een gekregen, met een flinke duw van de gouverneur.

Het verbazingwekkende is dat er geen discussie was, of zelfs maar erkenning, van de branddreiging die deze enorme lithium-batterijfaciliteit vormt. De CSA heeft talloze vereisten voor veel problemen, groot en klein, tot aan de faciliteit met water om het stof op de weg laag te houden. Er is niets over het hebben van een miljoen of zo gallons om een ​​catastrofale brand te voorkomen, noch over de impact op het milieu daarvan.

Dit is een gebied waar veel bosbranden voorkomen, dus er zou een aansprakelijkheidsverzekering moeten zijn voor schade aan anderen door een brand. Andere potentiële bronnen van schade zijn enorme hoeveelheden vervuilde waterafvoer en giftige luchtemissies, vooral als de hele faciliteit afbrandt.

Deze verwaarlozing komt ongetwijfeld voort uit de Horse Heaven-applicatie. De app is meer dan 500 pagina’s lang en ik kan slechts één zin vinden over batterijbranden. Begraven in een lange alinea op PDF-pagina 366 lezen we:

“Lithium-ion batterijopslag kan een risico op brand en explosie vormen vanwege de neiging van lithium-ion batterijen om oververhit te raken.”

Deze ene zin verwijst niet eens naar het project. Er staan ​​trouwens maar een paar alinea’s over de batterijfaciliteit in de hele app, die het meestal in algemene termen beschrijven. Er staat niets over het aantal gigantische batterijcontainers of dat het een enorm project op zichzelf is, dat een even grote branddreiging vormt. De app zegt zelfs dat ze deze batterij-eenheden van containerformaat dubbel zouden kunnen bouwen, wat absurd is gezien het risico op een kettingreactie in het hele complex.

Uit de aanvraag kan men gemakkelijk opmaken dat de batterijen niet van belang zijn, en dat lijkt precies te zijn wat er bij de EFSEC is gebeurd.

David Wojick.

Deze systematische verwaarlozing lijkt te zijn wat er in het hele land gebeurt. We hebben dringend een nationale code of standaard nodig die dit probleem behandelt. De National Fire Protection Association zegt dat ze eraan werken, maar het is aan de vergunningverlenende autoriteiten om iets te laten gebeuren.

De groeiende dreiging van grootschalige batterijbranden is een zeer ernstig probleem dat om even serieuze maatregelen vraagt.