Prevención del riesgo de deflagración y explosión por ignición de gases bajo mantas contra incendios para vehículos eléctricos: unidades de aerosol de nitrato de potasio de Fire Isolator

Durante el despliegue de nuestro concepto Fire Isolator, que incluye nuestras mantas ignífugas para vehículos eléctricos (EV), nunca hemos observado una ignición de gases ni una explosión. Tras más de 15 pruebas en condiciones reales, se podría considerar suerte, pero en realidad es el resultado del concepto Fire Isolator, que va mucho más allá del simple uso de una manta. Una manta por sí sola no puede detener una reacción térmica en cadena (thermal runaway).

Eliminar el oxígeno por sí solo tampoco detiene la reacción térmica — algo que hemos comprobado de primera mano. Como solemos decir dentro del equipo de Fire Isolator: si una manta por sí sola pudiera apagar completamente el fuego, probablemente ni siquiera habría hecho falta usarla.

Reducir el riesgo de deflagración forma parte de nuestro concepto

Desde el principio —hace 4,5 años— hemos estado buscando una manera de combatir las llamas que se generan debajo de la manta (sí, las llamas siguen ahí; la manta simplemente las contiene) y de neutralizar los gases liberados. Estos gases pueden escapar a través de la estructura abierta de nuestras mantas, pero no queremos que entren en el aire, especialmente en interiores — ni tampoco queremos correr el riesgo de ignición o incluso de explosión.
Fue entonces cuando llegamos a las unidades de aerosol manuales de nitrato de potasio que usamos actualmente. A continuación explicamos en 6 puntos clave por qué elegimos esta solución y cómo desempeña un papel fundamental en el concepto Fire Isolator para evitar que los gases y vapores se conviertan en un peligro.

Antes de entrar en detalle, un apunte: 2 de estas unidades manuales lograron detener la reacción térmica en cadena en 2 baterías de iones de litio tipo NMC durante una prueba en vivo (hay un vídeo disponible).

6 formas en que nuestras unidades de aerosol actúan durante incendios de vehículos eléctricos / thermal runaway

Nuestras unidades de aerosol de nitrato de potasio (KNO₃) Fire Isolator están diseñadas para mejorar la eficacia de la extinción de incendios, especialmente en escenarios complejos como los incendios de vehículos eléctricos (EV), en los que las baterías de iones de litio pueden entrar en reacción térmica. A continuación, se detalla cómo estas unidades pueden mitigar los riesgos de deflagración (una explosión rápida pero subsónica) en estas situaciones:

1. Composición química: El nitrato de potasio es un agente oxidante que, al aerosolizarse, produce partículas finas que se dispersan eficazmente en el aire. Esta propiedad permite un aumento rápido y significativo del oxígeno disponible en las inmediaciones del fuego, lo cual en algunos casos puede ayudar a mejorar la eficacia de los materiales de extinción aplicados.
   
   
2. Efecto de enfriamiento: El proceso de aerosolización permite que las partículas de nitrato de potasio se distribuyan ampliamente, entrando en contacto con las llamas y los gases calientes emitidos por los materiales en combustión. El aerosol actúa enfriando la zona de combustión al absorber el calor, lo que reduce la temperatura de las llamas y los gases circundantes. En casos donde los materiales de las baterías generan gases calientes, este enfriamiento puede evitar que alcancen temperaturas de deflagración.
   
   
3. Desplazamiento de gases inflamables: La nube de aerosol creada por el nitrato de potasio puede desplazar eficazmente los gases inflamables alrededor del área de combustión, reduciendo así la concentración de gases combustibles en el entorno. Al impedir la acumulación de vapores y gases inflamables, se reduce el riesgo de deflagración, lo que hace más seguro intervenir en incendios con baterías de iones de litio.
   
   
4. Inhibición de reacciones: El nitrato de potasio también puede interrumpir las rutas de reacción de la combustión. Cuando las partículas de aerosol finas interactúan con los productos calientes de la combustión, ayudan a neutralizar los radicales libres necesarios para mantener la combustión. Esta interferencia puede ralentizar o incluso detener las reacciones que normalmente conducirían a una deflagración explosiva.
   
   
5. Estabilidad térmica e interacción con los productos químicos de la batería: En incendios de baterías, especialmente durante una reacción térmica en cadena, la descomposición de los componentes puede liberar gases altamente inflamables. La introducción de nitrato de potasio puede modificar potencialmente la química de descomposición de estos materiales, retrasando o evitando reacciones térmicas rápidas que podrían derivar en una deflagración.
   
   
6. Aplicación junto con mantas ignífugas: Mientras la manta suprime las llamas inmediatas y actúa como barrera térmica, el aerosol se aplica debajo de la manta, lo más cerca posible de la batería (siempre con seguridad como prioridad), y puede penetrar por debajo, proporcionando un efecto adicional de enfriamiento y desplazamiento para evitar la ignición de gases inflamables atrapados debajo.

En resumen, las unidades de aerosol de nitrato de potasio permiten un enfoque multifacético para la supresión de incendios de vehículos eléctricos con baterías en reacción térmica. Enfriando el entorno, desplazando gases inflamables e inhibiendo las reacciones de combustión, reducen significativamente la probabilidad de una deflagración durante un incendio, especialmente cuando se trata de baterías de vehículos eléctricos en thermal runaway.
Sin embargo, es fundamental tener en cuenta que, si bien el nitrato de potasio puede ser beneficioso, deben aplicarse siempre medidas de seguridad y protocolos adecuados al tratar con incendios de vehículos eléctricos, ya que estos aún presentan riesgos considerables.

¿Podemos garantizar el éxito y la extinción total del incendio, incluida la detención de la reacción térmica?
Después de más de 15 pruebas en vivo, está claro que la combinación de nuestra manta, las unidades de aerosol de nitrato de potasio, la niebla de agua y, en última instancia, la penetración de la batería con nuestra lanza contra incendios para vehículos eléctricos, proporciona mucho más control que el uso exclusivo de una manguera de agua.

Los primeros intervinientes que utilicen nuestro concepto deben llevar EPI y ERA durante todas estas acciones, y deben estar capacitados para su implementación.

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