‘Nem todas as baterias são iguais’ – incêndio na bateria APS destaca riscos de segurança, falta de conhecimento

A recente explosão numa instalação de armazenamento de energia no Arizona renovou as preocupações sobre a segurança das baterias. O incidente destacou a necessidade de educar reguladores e legisladores, disse um funcionário da Sonnen

a recente explosão em uma instalação de armazenamento de baterias no Arizona, que feriu quatro bombeiros, colocou um foco renovado na segurança das baterias. Embora a causa do incidente de 19 de abril nas instalações de armazenamento McMicken do Serviço Público do Arizona (APS) permaneça sob investigação, a indústria está tentando encontrar o equilíbrio certo entre rápida expansão e segurança.

“A investigação nos ajudará a aprender com o que aconteceu, para que possamos aplicar essas lições aos nossos projetos de energia limpa existentes e futuros”, disse Suzanne Trevino, porta-voz da APS, à Utility Dive.

A concessionária baseada em Phoenix está colaborando com socorristas, fabricantes, engenheiros terceirizados e especialistas em segurança durante sua investigação. O fornecedor original de baterias nas instalações do Arizona foi a AES Energy Storage, que agora faz parte da Fluence.

“Pretendemos buscar… armazenamento em bateria. Isso não mudou nossa determinação de avançar nisso.”

Jeff Guldner

Presidente, APS

“A segurança é a principal prioridade em toda a indústria elétrica, dada a natureza inerentemente perigosa de trabalhar com eletricidade de alta tensão”, disse John Zahurancik, diretor de operações da Fluence, à Utility Dive por e-mail. “As preocupações de segurança para sistemas de armazenamento de energia são semelhantes às de qualquer outro sistema elétrico complexo. … Em relação ao incidente nas instalações da APS em abril, … pretendemos compartilhar todos os aprendizados que pudermos, especialmente materiais e descobertas úteis para toda a indústria e agências de resposta.”

Determinar a causa da explosão é uma prioridade máxima para a APS, dado o plano da concessionária de adicionar 850 MW de armazenamento em bateria até 2025.

“Isso é importante porque a tecnologia da bateria é um componente futuro muito importante para a operação da rede”, disse Jeff Guldner, presidente da APS, durante uma reunião aberta da Comissão Corporativa do Arizona logo após o incêndio. “Pretendemos buscar… armazenamento em bateria. Isso não mudou nossa determinação de avançar nisso. …É muito importante que conduzamos esta investigação e entendamos como podemos operar este equipamento com segurança nestas instalações porque é para lá que a indústria está indo.”

O último incidente

O incêndio da APS foi apenas o incidente mais recente que destacou os perigos potenciais associados à tecnologia de baterias.

A Tesla teve que lançar no mês passado uma atualização de software para ajustar as configurações da bateria de seus carros Modelo S e Modelo X depois que vídeos de carros pegando fogo em Hong Kong e Xangai surgiram em abril.

“Simplificando, nem todas as baterias são iguais. Esta falta de compreensão permeia os níveis regulatório e legislativo e estamos muito engajados… em todos os níveis da cadeia para ajudar a informar e educar o mercado.”

Ani Backa

Diretor de Estratégia Regulatória e Iniciativas de Utilidades, Sonnen

Outros problemas de funcionamento bem documentados da bateria incluem os do telefone Galaxy Note 7 da Samsung; scooters elétricos e hoverboards; e o 787 Dreamliner da Boeing, que resultou no encalhe de toda a frota em 2013.

Na Coreia do Sul, os incentivos governamentais estimularam a implantação de sistemas de armazenamento no país, mas a falta de experiência entre os desenvolvedores levou a mais de 21 incêndios em baterias no ano passado, disse Mitalee Gupta, analista de armazenamento de energia da Wood Mackenzie, durante um evento em o Atlantic Council em Washington, DC, no mês passado.

“Esse é um número grande, especialmente para a indústria de armazenamento de energia, porque é uma indústria bastante incipiente e ainda está crescendo”, disse ela.

Uma falta de compreensão

Para o fabricante de sistemas de armazenamento de energia Sonnen, o maior desafio que a indústria enfrenta no aumento do armazenamento de energia em baterias atrás do medidor (BTM) se resume à falta de compreensão sobre as diferentes tecnologias de baterias.

“Simplificando, nem todas as baterias são iguais”, disse Ani Backa, diretor de estratégia regulatória e iniciativas de serviços públicos da Sonnen, à Utility Dive por e-mail.

“Esta falta de compreensão permeia os níveis regulatório e legislativo, e estamos muito envolvidos com organizações locais, pessoal regulador e legislativo, e em todos os níveis da cadeia para ajudar a informar e educar o mercado. Focamos a educação de nossos parceiros e clientes em como diferenciar entre os vários produtos químicos da bateria e a importância da segurança, confiabilidade e experiência aprimorada do cliente usando baterias de fosfato de ferro-lítio.”

Ela acrescentou que este défice no conhecimento da química das baterias também está a afectar grande parte do trabalho regulamentar em curso, especialmente para o armazenamento residencial de baterias no país.

“Vemos várias propostas em todo o país que podem ter o efeito não intencional de aumentar preocupações de segurança infundadas, retardar o processo de licenciamento e interconexão e fornecer uma barreira à entrada no armazenamento residencial de baterias em vários mercados onde os clientes estão simplesmente dizendo: 'Eu quero um'”, disse Backa.

De acordo com Sonnen, a segurança tem sido a principal razão para a empresa escolher o fosfato de ferro-lítio (LiFePO4) em vez de outras tecnologias de íon-lítio para a química de suas baterias. Sonnen disse que suas baterias LiFePO4 são menos inflamáveis ​​que outras baterias de íon-lítio. Eles também não são tóxicos e são 100% recicláveis.

Mexendo com química

Para reduzir os riscos do armazenamento de energia, cientistas de todo o mundo estão a mexer na química para desenvolver uma bateria que seja ao mesmo tempo altamente eficiente e segura.

No mês passado, cientistas do Laboratório Nacional de Argonne do Departamento de Energia anunciaram que desenvolveram um novo revestimento catódico, chamado PEDOT, que usa uma técnica oxidativa de deposição química de vapor que pode ajudar a resolver vários problemas potenciais associados às baterias de íon-lítio, incluindo risco de incêndio.

“O revestimento que descobrimos realmente atinge cinco ou seis coelhos com uma cajadada só”, disse Khalil Amine, um distinto colega e cientista de baterias em Argonne. “Este revestimento PEDOT também foi capaz de suprimir a liberação de oxigênio durante o carregamento, o que leva a uma melhor estabilidade estrutural e também melhora a segurança.”

Amine disse à Utility Dive que o novo revestimento estará disponível comercialmente nos próximos anos.

Além disso, pesquisadores do Laboratório de Pesquisa do Exército do Comando de Desenvolvimento de Capacidades de Combate do Exército dos EUA e da Universidade de Maryland desenvolveram uma nova química catódica que aumenta a eficiência e a segurança contra incêndio, ao mesmo tempo que reduz o peso.

“A segurança é a nossa principal prioridade para todas as nossas instalações, incluindo locais de armazenamento de energia. Nossas instalações de armazenamento de energia passam por verificações de segurança de rotina e têm funcionado conforme esperado.”

Wes Jones

Gerente de comunicações, San Diego Gas & Electric

“Ele combina alta densidade de energia de sistemas não aquosos e alta segurança de sistemas aquosos”, disse Chongyin Yang, pesquisador assistente do Departamento de Engenharia Química e Biomolecular da Universidade de Maryland, em um comunicado.

De acordo com o Exército dos EUA, a química aquosa da bateria também poderia ser usada em aplicações que envolvam grandes energias em níveis de quilowatts ou megawatts ou onde a segurança e a toxicidade da bateria sejam as principais preocupações, incluindo baterias não inflamáveis ​​para aviões, embarcações navais ou naves espaciais, bem como como aplicações civis para eletrônicos portáteis, veículos elétricos e armazenamento em rede em grande escala.

Segurança é a principal preocupação

As concessionárias na vanguarda da implantação de armazenamento de energia disseram à Utility Dive que a segurança é sua preocupação número 1.

“A segurança é a nossa principal prioridade para todas as nossas instalações, incluindo locais de armazenamento de energia. Nossas instalações de armazenamento de energia passam por verificações de segurança de rotina e estão operando conforme o esperado”, disse Wes Jones, gerente de comunicações da San Diego Gas & Electric.

A concessionária da Califórnia disse que tomou medidas extras para garantir que os operadores, pessoal e equipes de emergência estejam familiarizados com a tecnologia e seus riscos.

O mesmo se aplica à Kauai Island Utility Cooperative (KIUC) do Havaí, que trabalhou com o Corpo de Bombeiros de Kauai em um protocolo caso houvesse um incidente envolvendo suas baterias.

“A KIUC leva a segurança muito a sério: garantimos que estamos em conformidade com os regulamentos da Associação Nacional de Proteção contra Incêndios e damos prioridade contínua ao treinamento de segurança”, disse Beth Tokioka, gerente de comunicações da KIUC.

Ambas as concessionárias foram classificadas entre as 5 primeiras no ranking de armazenamento de energia de concessionárias de 2018 da Smart Electric Power Alliance.

À medida que a indústria e os reguladores estaduais avançam em direção à definição de taxas com base no desempenho – o Havaí e Nevada já aprovaram leis para estabelecer regulamentações correspondentes – um maior foco na segurança da bateria também poderia beneficiar os resultados financeiros de uma empresa.

“Uma consideração relevante nesse caminho é recompensar o foco do fabricante/fornecedor na segurança, tanto na química escolhida para a bateria, nos procedimentos contínuos de testes e inspeção, quanto na forma como desativamos/reciclamos as baterias”, disse Backa.

A melhoria da segurança beneficia a todos nós porque os sistemas seguros de armazenamento de energia tornarão a nossa rede mais confiável, eficiente e econômica, disse Zahurancik.