Erdal Tulum
İş Güvenliği Uzmanı

SafeZone dergisinin 2. sayısında derlemiş olduğumuz bir önceki yazımızda, hızla hayatımıza giren elektrikli araçların iyi yanlarına ek olarak, ne gibi tehlikeler ile geldiğinden ve bu tehlikeler için neler yapabileceğimizden bahsetmiştik. Geçen zaman içinde elektrikli araç satışları ve kurulan şarj istasyonu sayıları arttı. Peki ya çekincelerimiz ile ilgili net yanıtlar bulabildik mi? Elektrikli araçlar ve şarj alanlarının güvenliği ile ilgili neler değişti? Yazımızın devamında bunlardan bahsedeceğim.

Öncelikle geçen zaman diliminde bu konu hem iş sağlığı ve güvenliği tarafında hem de yangın güvenliği tarafında profesyonellerin en çok ilgi gösterdiği konuların başında geliyor. Sempozyumlar, çalıştaylar, seminerler ve fuarlarda en gözde konu elektrikli araçların güvenliği.

Hal böyle olunca konunun çalışıldığı alanlar ve konuya çalışan kişilerin çeşitliliği de artıyor ve bu artış konuyla ilgili aydınlatılması gereken alanların tümüne katkı sağlıyor.

Önceki yazımızda elektrikli araçlar ve şarj alanları güvenliği için lityum iyon bataryalardan sızabilecek gazlardan dolayı havalandırma unsuru ve yangın güvenliği üzerinde durmuştuk. Bu yazıda yine aynı konulara iş sağlığı ve güvenliğinde risk kontrol tedbirleri penceresinden bakmak istiyorum.

Risk kontrol hiyerarşisinde ilk amaç riskin tamamen bertaraf edilmesi ancak anlık şartlarda elektrikli araçlar ve şarj alanları için bu mümkün görünmüyor. Konuya ilk bakış noktamız lityum iyon bataryaların yanması ve zararlı gazların ortaya çıkışı durumunda neler yapabileceğimizdi. Geçen zaman içerisinde gördük ki batarya, batarya şarj cihazı ve elektrikli araç üreticileri termal kaçak ve gaz çıkışı meydana gelmemesi için güvenlik önlemlerini arttırıyor ve ar-ge çalışmalarına devam ediyor.

Katıldığım lityum iyon pil söndürme testlerinde en çok zorluk yaşanan durumlardan biri testin gerçekleşebilmesi için bataryanın yakılmasıdır. Batarya hücreleri için termal kaçak oluşturabilecek durumlardan yola çıkarak (hücrelerde elektriksel arıza, termal hasar, mekanik hasar ve hatalı üretim), genelde mekanik hasar verme yani bataryanın delinmesi yöntemiyle kimyasal reaksiyonun başlatılması sağlanır ya da dışarıdan ısı vererek pil hücrelerinin tutuşması beklenir. Burada hızlı yanma ve jet alevinin görülebilmesi durumu bataryanın doluluğu ile doğru orantılı. Yani dolu bataryalarda yanma reaksiyonu daha çabuk gerçekleşiyor. Bu işlemlerin yapıldığı birçok testte dirençli bataryalar ile karşılaştım. Kullanılan malzemelerin kalitesinin arttırılması, batarya güvenlik gereksinimlerinin en üst düzeyde karşılanması, seri üretimde meydana gelebilecek hataların en aza indirilmesiyle tasarım ve üretim aşamasında alınan önlemler yaşanabilecek batarya yangınlarını en aza indirecektir.

Bir batarya hücresinin temel yapısında pozitif elektrot (katot), negatif elektrot (anot), elektrolit, seperatör ve hücre kabı bulunur. Farklı katot kimyasına sahip bataryalar üretilmesi de pillerin güvenlik katsayısını etkiler. Katot kimyasına göre en yaygın elektrikli araç batarya türleri NMC (Nikel Mangan Kobalt), LFP (Lityum Demir Fosfat) ve NCA (Nikel Kobalt Alüminyum)’dır.

NMC piller enerji ve güç yoğunluğu bakımından tercih sebebi en yüksek pil seçeneği ancak sahip olduğu madenlerin tedarik edilmesinin zor olması ve maliyeti yüzünden LFP pillere yönelim son 3 yılda daha çok artmış durumda. LFP piller mekanik hasar yönünden NMC pillere göre daha dayanıklı bu da elektrikli araç batarya güvenliğini tasarımda arttıran bir başka unsur. Tabi ki bu konuyla ilgili daha sağlıklı bir değerlendirme yapabilmek için en az 10 yıllık bir dönemde gerçekleşecek yanma vakalarında istatistik olarak karşılaştırma yapmak daha doğru olacaktır.

Bu bataryaların söndürülmesi hususunda somut gelişme sağlanamaz ise, risk kontrol hiyerarşisine göre tehlikeli olanı daha az tehlikeli olan ile değiştirme kısmında araçların pil türlerine göre ayrıştırılması ve kapalı alanlara buna göre alımı bile söz konusu olabilir.

Mevcut durumda korunma tedbirlerine gelecek olursak, yine iki konu başlığı üzerinden gitmek gerekir.

Gaz Salınımına Karşı Güvenlik Önlemleri

Elektrikli araçların şarj ve park halindeyken ortamda havalandırma gereksinimini oluşturan gaz çıkışları için de, pil türleri önemli. Pil içerisindeki kimyasalların ısısının artması ile tepkimeye girmesi, oksijen ile temasları ve kimyasalların bozulmaları sonrası tepkimeye girmesi sonucu, çeşitli konsantrasyonlarda yanıcı, zehirli ve tahriş edici gazlar ortaya çıkar. Lityum iyon bataryalarda yaygın olarak H (Hidrojen), HF (Hidrojen Florür), HCl (Hidrojen Klorür), CO (Karbonmonoksit) ve VOC (Organik Uçucu Bileşikler) çıkışı tespit edilmiştir. Bunun yanında İstanbul İtfaiyesi 2024 Batarya Yangını Tatbikat Raporunda HCN (Hidrojen Siyanür) de tespit edildiği bildirilmiştir.

Tüm bunlardan yola çıkarak elektrikli araçların park edildiği ve şarj edildiği alanlarda gaz ölçüm cihazları kullanılmalıdır. Gaz ölçümü havaya karışabilecek gazların solunmaması için önemli olduğu gibi, çıkan gazlar bataryalarda oluşabilecek termal kaçaklarında habercisi olduğu için yanma başlamadan bataryaya ve araca müdahale etme olanağı tanır. Bu alanlarda havalandırma sistemi binanın ana havalandırma sisteminden ayrılmalı ve direkt olarak dışarıya egzoz yapılmalıdır. Fan kapasiteleri maksimum seviyede tutulmalıdır.

Yangın Tehlikesine Karşı Güvenlik Önlemleri

Elektrikli araç yangınlarının söndürülmesi hususunda geliştirilmiş, testlerde kendini kanıtlamış ve ilgili sertifikalarını almış bir ürün halen mevcut değil. Söndürme yerine soğutma hususundan bahsetmek mümkün, burada bol miktarda su ile soğutma sağlayabiliriz. Soğutma yöntemi ile bir pil hücresinde başlayan yanmanın tüm bataryaya yayılması engellenebilir. Ancak doluluk oranı yüksek olan bataryalarda yangının tüm hücrelere yayılması sonrası araç ya da batarya tamamen su havuzuna alınmış bile olsa kimyasal reaksiyon devam eder. Isı düşürülebilir ancak yanma durdurulamaz. Bu durum bizi araçların şarj ve park edildiği alanlarda ileri güvenlik önlemleri almaya zorlar. Bu önlemler risk kontrol hiyerarşisinde riskin izole edilmesi kısmına denk gelir.

Buraya kadar olan kısımdan sonra eminim ki sizlerin de aklına ‘ Bu kadar çekince varsa neden kapalı alanlarda elektrikli araçlar şarj ve park ediliyor’ sorusu gelmiş olabilir. Öyle ya AVM ve önemli iş merkezlerine LPG’li araçların girişine uzunca bir süre izin verilmedi ve sonrasında da belirli şartları yerine getiren araçlar için yasal olarak giriş hakkı tanındı. Neden elektrikli araçlar için bu kuralı uygulayamıyoruz? Bunun ülkemiz için birçok sebebi var bu da başka bir yazımızın konusu olsun ancak yakın dönemde böyle bir seçenek hem yasal olarak idari açıdan mümkün görünmüyor. İtfaiyenin otopark alanlarına, yapısından dolayı araçla ulaşamadığı birçok bina mevcut. Elektrikli araç yangınlarında soğutma sonrasında geri alevlenebilme olduğundan, soğutulan araçların bir an önce yaşam olan kapalı binalardan çıkarılarak karantina alanlarına götürülmesi gerekiyor. Bunun için de itfaiye araçlarında olduğu gibi çekicilerin de otoparklara girebiliyor olması son derece önemli. Bu şartların sağlanmadığı alanlarda elektrikli araçların giriş kısıtlamasına ya da ağır güvenlik önlemlerinin zorunlu tutulmasına dair tartışmaların yakın zamanda başlayacağını tahmin ediyorum.

Mevcut şartlar altında kapalı alanlar için alınması gereken önlemleri aşağıdaki gibi sıralayabiliriz.

• Otopark alanları mümkünse elektrikli araçlar ve konvansiyonel araçlar için kat bazında ayrılmalı, mümkün değilse aynı katta bulunan elektrikli araçlar için ayrı alan belirlenmelidir.
• Alanlar belirlenirken yaşam alanına en uzak katlar seçilmelidir. (Binalara itfaiye araçları girebilecek durumdaysa zemine en yakın otopark katı seçilmelidir.)
• Elektrikli araçlar için ayrılan alanların duvarları yangına karşı dayanıklı hale getirilmelidir.
• Duvar olmayan ve duvar örülmesi mümkün olmayan alanlarda araçların park edeceği kısımlar gruplandırılmalı ve alanlar arasına, beton bariyerler konulmalıdır. Yanma işlemi genel olarak araçların alt kısımlarında olacağı için beton bloklar diğer araçlara yangının sirayet etmesini bir süre önleyecektir.
• Elektrikli araçların park ve şarj edileceği alanlar görünür şekilde işaretlenmelidir. Eğer otoparklarda alan belirlenmemişse, olası yangın anında doğru şekilde müdahale edebilmek ve müdahale edenlerin de kişisel önlemlerini alabilmesi için otopark girişlerinde elektrikli araçlar görünür şekilde işaretlenmelidir.
• Şarj alanları için kullanım talimatı hazırlanmalı ve alana asılmalıdır.
• Şarj cihazlarının önüne araçların çarparak zarar vermemesi için bariyerler konumlandırılmalıdır.
• Park ve şarj noktaları belirlenirken acil çıkış kapılarına ve yangın merdivenlerine uzak noktalar seçilmelidir.
• Mümkünse elektrikli araçların tamamını gören alan değil ise şarj yapılan alanlar termal kamera sistemiyle izlenmeli ve araçlarda sıcaklık artışında otomatik olarak uyarı alınan sistemler tercih edilmelidir.
• Elektrikli araçların kabul edildiği otopark katlarında yangın alarm sistemi ve yağmurlama söndürme sistemi bulunduğundan emin olunmalıdır. Yağmurlama sisteminin yerden tesis edildiği durumlar araç altında başlayan yanmaların söndürülmesinde etkili olacaktır.
• Erken algılama için kombine gaz dedektörleri kullanılmalıdır. (H, HCL, HF, CO, CO2, VOC vb.) Bunların kullanılması ile alevlenme başlamadan tespit ve müdahale imkânı yüksektir.
• Park ve şarj yapılan kapalı alanlarda genel havalandırmadan ayrı tesis edilmiş ve direkt dışarıya atım yapan bir havalandırma sistemi tesis edilmeli ve debisi yüksek tutulmalıdır.
• Elektrikli araçların alındığı kapalı alanlarda elektrikli araç yangınlarına ilk müdahaleyi gerçekleştirecek çalışanlar eğitim almalıdır. İlk müdahaleyi yapacak çalışanlar için tüplü duman maskesi bulundurulmalıdır.
• Şirketlerde, araçların karıştığı kazalar sonrası bataryalarda mekanik hasara bağlı yanmalar meydana gelme ihtimaline karşın dış alanlarda karantina noktaları belirlenmeli ve kazaya karışan araçlar 48 saat izlendikten sonra kullanılmalıdır.

Son olarak önemli noktalardan biri de yanan araçlara müdahale şeklidir. Burada müdahale edecek çalışanların konuyla ilgili mutlaka eğitim almış olması gerekir. Yoksa yüksek voltaj kaynaklı elektrik çarpılmaları, gaza maruz kalma sonucu zehirlenme ve aleve maruz kalma sonucu yanmalar meydana gelebilir. Profesyonel müdahalenin itfaiye tarafından yapılacağı ana kadar geçen sürede ilk müdahale edecek kişiler mutlaka bu konuyla ilgili eğitim almalıdır.

Bataryaların söndürüldüğü deneyler çoğunlukla açık alandaki bataryaya söndürücü kullanılmasıyla gerçekleşiyor. Araç içindeki bataryanın söndürülmesi kısmında ise genelde aracın alt kısmında olan batarya setlerine müdahale gerektiriyor. İtfaiyeler doğru müdahale için belli bir açıyla araçları kaldırarak, aracın altındaki batarya setlerine soğutma yapmak üzerine yoğunlaşmış durumdalar. Ancak itfaiye araçlarının giremediği kapalı alanlar için müdahale yöntemleri kısıtlı.  Özellikle araç kapasitesi yüksek olan otopark alanlarında itfaiyeye yardımcı olacak kaldıraç sistemlerinin düşünülmesi ve bulundurulmasında fayda var.