Redactie: Labinsights | foto’s: Asecos
Er liggen steeds meer lithium-ion batterijen in het lab. Ze zien er onschuldig uit, maar kunnen zomaar in brand vliegen. Blussen gaat vrijwel niet. Liggen er meerdere draadloze apparaten en accu’s bij elkaar in een ruimte, dan is zelfontbranding een levensgroot risico. Veiligheidskasten voor accu’s zijn de enige labproof oplossing.
Redactie: Labinsights | foto’s: Asecos
Ook labs liggen vol met accu’s, en het worden er steeds meer. Denk aan draagbare, oplaadbare apparaten, zoals laptops, iPads, handhelds, barcodescanners, sensoren, vochtbepalers, thermometers, maar ook stand-alone schuddertjes, elektrische pipetteerders, stofzuigers, mixertjes… en vanzelfsprekend ook de persoonlijke devices als koptelefoons, radio’s, fiets- en autoaccu’s.
Je kunt daarom stellen dat we te maken hebben met een nieuwe gevaarlijke stof. Hoewel iedereen het eens is over de voordelen van de lithium-ion accu’s, halen berichten over de nadelen het nieuws. Zo heeft de brandweer er grote moeite mee: zo’n brand blussen met gewoon bluswater is een bron van extra explosiegevaar, de brand onderdrukken is het maximale. Wat er daarna gebeurt is nog maar afwachten: de brand houdt zichzelf in stand en de accu kan opnieuw ontbranden.
Het kan ook escaleren: bij temperatuuroverschrijding kan er een zogeheten thermal runaway ontstaan. De opgeslagen energie komt dan ongecontroleerd vrij, het lithium-smeltpunt wordt overschreden en er ontstaat een onbeheersbare kettingreactie. Het beschermen van de omgeving is het enige wat de brandweer dan nog kan doen. Ondertussen komen er massa’s giftige stoffen vrij.
“Een brand die zichzelf in stand houdt en zijn eigen zuurstof genereert”Henk Niewenhuis, directeur van Asecos Benelux
Vandaar dat Henk Niewenhuis, directeur van Asecos Benelux, en Pieter Wilten van Dupa Veiligheidstechniek vanuit hun expertise op het gebied van brandveiligheidsopslagkasten, opgelucht zijn over hun doordachte, gedegen en fundamenteel veilige opslag, zowel mét als zonder oplaadmogelijkheid.
De kasten zijn gebaseerd op de bekende brandveiligheidskasten die ontwikkeld zijn voor laboratoria met een brandwerendheid van 90 minuten van buiten naar binnen. Niewenhuis, met nadruk: “Maar we hebben met de accu’s te maken met een omgekeerde werking – van binnen naar buiten. Een brand die zichzelf in stand houdt, zijn eigen zuurstof genereert en waarvoor eigenlijk maar één oplossing is: tijd winnen en de hele unit ergens anders heen brengen, naar een plek waar het geen schade kan aanrichten.”
Wilten heeft het over een volledig omgekeerde situatie: “Het is 180 graden andersom denken”. Uit onderzoek blijkt dat er geen sprake is van het blussen van zo’n brand, slechts onderdrukking. “Eén ding weten we óók heel zeker: als een lithium-ion accu ooit een keer is gaan branden, dan gaat-ie opnieuw branden,” verduidelijkt Niewenhuis.
In die wetenschap koos Düpertal, de maker van de kasten die Dupa levert, ervoor om per vak te compartimenteren. Brandwerend geïsoleerde compartimenten zorgen ervoor dat de calamiteit binnen het compartiment blijft. Daarnaast zorgt de gepatenteerde deurvergrendeling dat overdruk de deuren niet openknalt. Voor extra tijdwinst zocht Asecos de oplossing in de richting van een aerosol-unit, boven in de kasten te vinden.
De dry-aerosolbrandonderdrukking treedt – zodra er binnen de kast een temperatuurstijging is van boven 72° C – in werking en gaat een verbinding aan met de vrije radicalen van de lithium-ion, zodat zuurstof geen kans krijgt om een verbinding aan te gaan: zonder zuurstof geen brand.
Niewenhuis kent de testresultaten in een brandkamer bij 1300° C (normaliter 1100° C): “De brandwerendheid van de kast van binnenuit is 90 minuten. Daarnaast is een kast met een geactiveerde aerosol-unit in staat om tenminste een half uur elke brand te kunnen onderdrukken. Zo heb je in ieder geval twee uur de tijd om actie te ondernemen.”
“Het is 180 graden andersom denken”Pieter Wilten van Dupa Veiligheidstechniek
En dan? Blijf weg en bel de brandweer óf – bij een beheersbare situatie – evacuatie, oftewel optillen en naar buiten. “Voor brand heb je zuurstof, een vlammetje en een brandbare stof nodig,” legt Wilten uit, “die accu’s maken dat zelf aan en produceren daarbij giftige, corrosieve gassen. Daarom zeggen wij ‘laat het aan de brandweer over’ en laat het verwijderen aan hen over, zij zijn qua ademhaling ook veel beter beschermd.”
De Asecos-kast heeft voor het razendsnel kunnen verwijderen een geïntegreerde transportsokkel. “Met een pompwagen of heftruck til je de kast op en rij je zó naar buiten. Stroomverbindingen trekken met een snelverbinding vanzelf uit elkaar.” Ondertussen treedt er – afhankelijk van de veiligheidsklasse van de kast – een reactiesysteem in werking.
Denk hierbij aan optische en akoestische signalering en doormeldingen naar meldkamers of gebouwbeheersystemen. “Vandaar ook dat wij het heel erg belangrijk vinden dat het de kasten altijd opgenomen worden in een alarmeringsprotocol binnen het bedrijf,” benadrukt Niewenhuis.
“Wij weten dat de kans dat het fout gaat met de lithium-ion accu 10 tot 30 keer zo hoog is”Henk Niewenhuis, directeur van Asecos Benelux
Maar wat doe je als je te maken hebt met instabiele lithium-ion accu’s, die bijvoorbeeld een keer zijn gevallen? Aan de buitenkant is er niets aan te zien, maar binnenin kan er van alles gaande zijn. “Die leg je niet terug in de brandwerendheidskast. We hebben daar speciale containers en koffers voor,” licht Wilten toe. Ze bieden optimale brandbescherming door een gepatenteerd vulmiddel tussen binnen- en buitencontainer en ook in het deksel.
Als brandwerendheids-professionals maken zowel Wilten als Niewenhuis zich evengoed behoorlijk zorgen over het gemak waarmee particulieren en bedrijven met de accu’s omgaan. “Mensen roepen nog altijd ‘het zal mij nooit overkomen, ik loop niet zoveel risico’. Maar wij weten dat de kans dat het fout gaat met de lithium-ion accu 10 tot 30 keer zo hoog is.” Ook de overheid laat wat dat betreft een steek vallen: er zijn geen heldere richtlijnen. “Het moet gewoon veiliger en strenger,” onderstreept Niewenhuis, “en de verzekering gaat het eisen,” vult Pieter Wilten aan.
________________________________________________
■ Alle laptops, tablets, telefoons
■ Oplaadbare (bureau)ventilatortjes
■ Draadloze, draagbare, oplaadbare apparaten, zoals handhelds, barcodescanners, sensoren, dataloggers, labelprinters
■ Apparatuur specifiek voor metingen op locatie, zoals vochtbepalers, thermometers
■ Stand-alone schuddertjes, elektrische pipetteerders, stofzuigers, mixertjes
■ Maar ook persoonlijke devices als koptelefoons, radio’s, fiets- en autoaccu’s
De Duitse instituten Fraunhofer, ift Rosenheim en TÜV Süd testten een gebruikelijke veiligheidskast in vergelijking met een zogeheten Battery line-kabinet. Bekijk de video op:
