Batterie agli ioni di litio e rischio di incendio: a che punto siamo?

Le batterie agli ioni di litio

Le batterie agli ioni di litio sono in commercio dal 1991, poco più di 30 anni, eppure il dibattito sulla sicurezza antincendio delle batterie, e dei manufatti che le contengono e le usano, è di lunga data. Non sempre la discussione si è svolta ad alti livelli scientifici, ed ancora oggi si leggono articoli contenenti imbarazzanti strafalcioni che contribuiscono alla poca chiarezza che ancora avvolge questo argomento, non solo tra il grande pubblico ma anche tra chi sarebbe chiamato a esserne più informato.

I fattori che concorrono a questa situazione di disinformazione sono di diversa natura: le ricerche serie, indipendenti e svolte con criteri scientifici sono poche, perché molto costose; il mondo militare o industriale per ovvie ragioni cerca di far trapelare il meno possibile sulle approfondite ricerche che di certo sono state svolte in gran numero; intorno alle batterie ed al mondo automotive circolano poderosi interessi economici, che condizionano (o tentano di farlo) l’opinione pubblica; oltre al semplice fatto che nella dizione “batterie agli ioni di litio” sono comprese batterie molto diverse tra loro, con elementi chimici diversi (cobalto, manganese, alluminio, titanio, nickel, ferro fostafo, ecc.). Il risultato è che sul rischio di incendio delle batterie agli ioni di litio ancora non c’è né sufficiente conoscenza né, per quel poco o molto che si sa, sufficiente chiarezza.

Il rischio di incendio delle batterie Li-ion naturalmente poi trascina con sé la questione della sicurezza antincendio di tutti i dispositivi che le utilizzano, come le automobili elettriche, le biciclette elettriche, i monopattini, i telefoni cellulari, i computer portatili, fino ad arrivare perfino alle sigarette elettroniche.

In particolare di recente si sono sollevati dubbi sulla sicurezza del trasporto marittimo dei veicoli elettrici, sull’idoneità delle autorimesse a ospitare autoveicoli elettrici e sulla sicurezza degli impianti per il trattamento dei rifiuti che contengono batterie Li-ion.

Gli incidenti nel 2023

Proviamo a fare un rapido elenco, sicuramente parziale, degli eventi incidentali avvenuti nel 2023:

1. A Daisy Mews, vicino a Liverpool (Gran Bretagna), il giorno 8 gennaio alle 3 di notte una e-byke in ricarica innesca un incendio in una villetta monofamiliare; 1 morto e 1 ferito grave.
2. Nel pomeriggio del 16 gennaio a Grand Couronne, vicino a Rouen (Francia), un magazzino del gruppo Bolloré Logistics contenente molte migliaia di batterie Li-ion (probabilmente 12.000) va a fuoco; l’incendio si propaga ad un adiacente magazzino contenente pneumatici e successivamente anche ad un altro magazzino confinante. Si tratta di un edificio isolato con 4 diversi magazzini in fila, l’uno adiacente all’altro. 137 pompieri con 60 automezzi impiegano 8 ore per controllare l’incendio, che poi però il mattino seguente si riaccende. Nessuna vittima.
3. Il 15 febbraio a Mesnil-sur-Iton (Francia), una automobile elettrica BEV Renault ZOE danneggiata da un grave incidente stradale e trasportata presso un autodemolitore si incendia distruggendo 10 veicoli parcheggiati a fianco. Nessuna vittima.
4. Il 22 marzo a Forlì va a fuoco un negozio specializzato nella vendita di biciclette. Nessuna vittima. È possibile che l’incendio sia partito da una bicicletta elettrica.
5. Il 10 aprile a New York (USA) una e-byke che era in ricarica mediante un ricaricatore non compatibile con la batteria causa un incendio in un appartamento che si propaga così velocemente da causare la morte di 2 persone (7 e 19 anni). Altre 4 persone si salvano saltando dalla finestra.
6. Il 17 aprile nel Kent (Gran Bretagna) un uomo viene svegliato nel cuore della notte dal suo cane perché il suo monopattino in ricarica emetteva scintille. L’uomo benché gravemente ferito si salva, il cane muore, la casa è completamente distrutta.
7. Il 20 giugno a New York scoppia un incendio in un negozio di vendita e riparazione di e-byke: 4 morti. I proprietari erano stati multati due volte, prima nel 2021 e poi nel 2022, per violazioni delle norme sulla sicurezza antincendio.
8. Il 10 dicembre, a Colico (Lecco), un impianto per lo smaltimento delle batterie Li-ion prende fuoco. Lo stesso impianto era stato colpito da un altro incendio tre settimane prima.

Ma allora le batterie Li-ion sono davvero pericolose?

Dobbiamo insomma concludere che effettivamente le batterie Li-ion presentano un pericolo di incendio: gli esempi sono troppi, non lo si può certo negare. Non è chiaro tuttavia il rischio di incendio, cioè la probabilità combinata con la magnitudo.

Sulla magnitudo iniziamo ad avere le idee più chiare: incendi anche di piccoli dispositivi (e-byke, monopattini, ecc.) possono avere conseguenze tragiche per la vita delle persone.

I motivi possono essere svariati: batterie prodotte con qualità insufficiente, batterie che vengono ricaricate in modo inadeguato, ricaricatori inadatti o non compatibili, batterie riciclate (second life), dispositivi riparati in maniera non professionale, utilizzo inappropriato (in particolare urti meccanici e sovraccarica elettrica), ricarica durante la notte senza alcun tipo di sorveglianza, ricarica in posizioni inadeguate e spesso proprio in posizioni che in caso di incendio impediscono l’utilizzo dell’unica uscita presente.

Anche le conseguenze economiche sui beni materiali possono essere consistenti: l’incendio del cargo Felicity Age nel febbraio 2022 al largo delle isole Azzorre ha provocato la perdita di 4.000 auto di lusso ed anche della nave. Si parla di un danno di centinaia di milioni di dollari.

Un recente studio norvegese elaborato dal Norsk Brannvernforingen, componente norvegese della CFPA-Europe, ha illustrato i risultati di un sondaggio condotto da Kantar nel luglio 2022 su un campione rappresentativo della popolazione norvegese di età superiore ai 18 anni. Il risultato è che il 37% delle persone ricarica il proprio monopattino in corridoio, cioè lungo l’unica via di esodo presente nel proprio appartamento, ed il 51% lo fa di notte , senza che ci sia nessun impianto o dispositivo che possa segnalare tempestivamente un’eventuale anomalia durante la ricarica. È sufficiente tornare all’elenco degli incidenti del 2023 per constatare la pericolosità di un simile comportamento.

Un recente paragone tra gli incidenti connessi ai veicoli leggeri (e-bikes e monopattini) nel 2022 e quelli avvenuti nel 2023, in tutto il mondo, indica the il numero di feriti è salito da 212 a 233 ed il numero dei morti da 24 a 48: esattamente il doppio.

È ormai assodato come le persone in generale sottovalutino molto il pericolo dovuto alle batterie Li-ion. La proiezione di filmati di incidenti passati causa sempre grande meraviglia nelle persone che li guardano, soprattutto per la violenza e per la velocità dell’incendio.

Proprio per cercare di diffondere una maggiore consapevolezza in merito, la CFPA-Europe ha recentemente emanato una linea guida destinata al grande pubblico. La Guideline no. 41:2023 F “Safety instructions for the use and charging of small and medium size lithium ion powered devices” è disponibile e scaricabile gratuitamente al suo sito.

Sulla probabilità che le batterie Li-ion provochino un incendio, invece, i dati sono spaventosamente insufficienti. Questa circostanza è particolarmente grave, perché la mancanza di dati statistici impedisce di assumere decisioni, anche normative, che siano fondate dal punto di vista scientifico. Il rischio, non solo in Italia, è che vengano emanate normative restrittive fondate sull’emozione causata da questo o quell’incendio, senza considerare gli impatti economici, sociali ed anche ecologici di una eventuale restrizione che (cosa più rilevante), allo stato attuale, non sarebbe giustificata da dati statistici.

La mia personale impressione, fondata sui pochissimi dati disponibili, è che in realtà gli incendi di batterie Li-ion non siano così frequenti. E’ vero che fanno notizia, ma occorre ricordare che nel mondo sono presenti miliardi e miliardi di batterie Li-ion.

Ho fatto un esperimento: mi sono divertito a contare quante batterie Li-ion sono presenti in casa mia. Ho contato la bellezza di una ventina di batterie Li-ion tra cellulari, power bank, utensili per il bricolage, lampade senza filo, macchine fotografiche, giochi elettronici, ecc.: invito i lettori a verificarne il numero a casa propria.

In tutti questi anni nella mia famiglia abbiamo avuto esperienza di due batterie Li-ion che si sono gonfiate, peraltro senza emettere gas, senza esplodere. In entrambi i casi si trattava di telefoni cellulari in uso ad adolescenti, quindi soggetti ad un uso feroce e continuato. Ipotizzando un periodo di uso di 15 anni di 20 batterie Li-ion, si arriva ad un tasso di pericolosità di 2/(15x20). In altri termini, la probabilità che una batteria Li-ion causi problemi a casa mia è di 1 ogni 150 anni: non proprio altissima.

Che sia ben chiaro a tutti: questo calcolino è un divertissement senza valore scientifico, ma diversi elementi spingono verso una conclusione analoga. Vediamo dunque alcune affermazioni in merito.

Tesla dichiara che le automobili a benzina hanno 11 volte più probabilità di prendere fuoco rispetto ad una Tesla. Già, ma qualcuno potrebbe pensare che Tesla abbia interesse a sostenere la sicurezza delle proprie autovetture: passiamo oltre.

Steven Risser, Reserach Leader della Battelle (USA), nel 2018 ha dichiarato, un po’ spiritosamente, che una auto a batteria che prende fuoco fa notizia, mentre una auto a benzina che prende fuoco fa notizia solo se ferma il traffico. La Battelle è una organizzazione indipendente e non-profit americana che si occupa di scienza e tecnologia avanzate.

La National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA) dichiara che la probabilità e la magnitudo degli incendi e delle esplosioni da veicoli alimentati con batterie agli ioni di litio appaiono essere in qualche modo paragonabili o forse leggermente inferiori rispetto ai veicoli a benzina o a gasolio. La NHTSA è un ente governativo federale statunitense.

Qualche anno fa la NFPA ha dichiarato che un guidatore ha 5 volte più probabilità di avere esperienza di un incendio se guida un veicolo a benzina piuttosto che un veicolo elettrico. Come tutti sanno nel mondo della prevenzione incendi, la NFPA (National Fire Protection Association) è una associazione senza scopo di lucro, particolarmente prestigiosa e nota per la sua indipendenza e per la sua autorevolezza.

Come potrete notare, molte delle notizie sulla sicurezza antincendio delle batterie Li-ion ci arriva dal settore automotive. Tutte queste fonti concordano nel non demonizzare le batterie Li-ion, anche perché farlo provocherebbe il suicidio tecnologico in innumerevoli settori. Mentre attendiamo fiduciosi nuovi studi e nuovi esperimenti, possiamo azzardare alcune prime conclusioni, sebbene sia evidente che sono tutte ancora da verificare mediante dati statistici copiosi, omogenei e raffrontabili che ancora mancano e che auspichiamo.

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All'interno l'articolo continua con un'analisi delle ricerche in corso.