Biciclette elettriche. Monopattini elettrici. Moto elettriche. Hoverboard. Veicoli elettrici per le consegne parcheggiati nei corridoi e in carica nelle camere da letto libere. La diffusione dei dispositivi di mobilità elettrica alimentati da batterie agli ioni di litio sta cambiando il modo di vivere delle persone e sta modificando il rischio di incendi negli edifici residenziali di tutto il mondo. 

Questi dispositivi prendono fuoco in modo diverso da qualsiasi altro incendio con cui i professionisti della protezione antincendio abbiano mai avuto a che fare. Non covano lentamente e non si propagano nell'aria. Esplodono. In meno di 60 secondi, un monopattino elettrico che subisce quello che gli scienziati chiamano instabilità termica può trasformare una stanza da normale a infiammabile, un incendio che devasta l'intera stanza e da cui è impossibile sopravvivere. 

La domanda che la comunità della protezione antincendio si sta ponendo è più che legittima: gli impianti antincendio residenziali a sprinkler sono in grado di gestire una situazione del genere? 

Una ricerca del Fire Safety Research Institute (FSRI), parte degli UL Research Institutes, risponde chiaramente a questa domanda: sì, è possibile. 

Cos'è la fuga termica e perché è così pericolosa? 

Le batterie agli ioni di litio (LIB) immagazzinano molta energia in uno spazio ridotto. In determinate condizioni, come un caricabatterie difettoso, danni fisici, un difetto di fabbricazione o semplicemente l'usura dovuta all'età, le celle all'interno della batteria possono surriscaldarsi. Con l'aumento della temperatura, le reazioni chimiche all'interno della batteria accelerano. Queste reazioni generano ulteriore calore, che a sua volta innesca altre reazioni. Il processo si autoalimenta in un ciclo accelerato. 

Alla fine, la batteria rilascia una nube di gas infiammabili. Quando questi gas si incendiano, a volte con forza esplosiva, un incendio può riempire una stanza in pochi secondi. 

Nella sola città di New York, gli incendi causati da dispositivi di micromobilità alimentati da batterie agli ioni di litio hanno provocato 267 incendi, 150 feriti e 18 morti in un solo anno (2023). Situazioni simili sono state documentate a Londra, Seul, Sydney e in diverse città europee e asiatiche. Nella maggior parte dei casi, gli incendi si verificano in case e appartamenti, proprio il tipo di luoghi in cui gli impianti antincendio residenziali sono progettati per proteggere le persone. 

Cosa ha realmente dimostrato la ricerca 

I ricercatori dell'FSRI hanno condotto una serie di test antincendio su vasta scala all'interno di una casa unifamiliare costruita appositamente a Sharon Hill, in Pennsylvania. Un sistema di irrigazione antincendio residenziale è stato progettato e installato dalla National Fire Sprinkler Association (NFSA) per soddisfare la norma NFPA 13D, lo standard statunitense per i sistemi di irrigazione antincendio nelle abitazioni. 

Il monopattino elettrico utilizzato nei test era dotato di una batteria agli ioni di litio da 60 volt e 1,2 kilowattora, lo stesso tipo di batteria presente in molti monopattini elettrici venduti in tutto il mondo. I ricercatori hanno innescato un'instabilità termica sia sovraccaricando la batteria che riscaldandola direttamente. 

Sono stati condotti cinque esperimenti: quattro in camere da letto chiuse e uno in un soggiorno aperto. 

In ogni singolo test, l'impianto di irrigazione ha funzionato. 

Ecco cosa è successo: 

  • Nei test effettuati in camera da letto, l'impianto antincendio si è attivato entro 3-5 secondi dall'accensione, mentre in soggiorno si è attivato entro 5 secondi. 

  • In tutti e cinque i test non si sono mai verificati fenomeni di flashover. 

  • L'incendio è rimasto circoscritto al monopattino elettrico. Non si è propagato al letto, al divano o ad altri mobili della stanza. 

  • Le temperature e le concentrazioni di gas all'esterno del locale in cui si è sviluppato l'incendio sono rimaste a livelli tali da consentire ancora alle persone di mettersi in salvo. 

Per confronto, un precedente lavoro dello stesso gruppo di ricerca aveva dimostrato che un monopattino elettrico identico, ma senza irrigatori antincendio, aveva provocato un incendio improvviso in una camera da letto in meno di 60 secondi. Le temperature nella stanza avevano superato i 1.000 °C (1.832 °F). Nessuno in quella stanza sarebbe sopravvissuto. 

Grazie agli irrigatori, la temperatura massima nella stanza di origine è stata mantenuta a una frazione di quel livello. Il corridoio fuori da una porta chiusa della camera da letto non ha mai superato i 61 °C (142 °F) – caldo, ma sopportabile. 

Cosa significa questo per gli edifici residenziali multipiano 

Gli edifici residenziali multipiano rappresentano una sfida particolare. Sono proprio il tipo di abitazione in cui i dispositivi di mobilità elettrica vengono più comunemente conservati e ricaricati, spesso all'interno degli appartamenti, vicino agli ingressi o nei corridoi comuni, e sono anche il tipo di abitazione in cui l'evacuazione richiede tempo. 

Un incendio che raggiunge la fase di flashover in 60 secondi al 14° piano rappresenta un'emergenza fondamentalmente diversa rispetto a un incendio che si verifica nella stessa situazione in un'abitazione indipendente. Le scale sono più lunghe. Gli ascensori non possono essere utilizzati. Anche gli altri residenti, sia sopra che sotto il piano interessato dall'incendio, sono a rischio. 

I dati della NFPA mostrano che le case dotate di impianti antincendio a sprinkler hanno un tasso di mortalità civile inferiore dell'89% rispetto alle case che ne sono sprovviste. Questa statistica è stata elaborata sulla base di incendi residenziali convenzionali. La ricerca dell'FSRI suggerisce che tale vantaggio si mantenga – e possa essere persino più significativo – nel caso di incendi a rapida e rapida propagazione causati da guasti alle batterie agli ioni di litio. 

Diversi risultati della ricerca sono particolarmente rilevanti per gli edifici residenziali multipiano: 

Le porte chiuse contano ancora. Persino una porta a pannello cavo di una camera da letto ha fornito una protezione significativa alle persone dall'altra parte. Gli occupanti degli appartamenti adiacenti, dei corridoi e degli altri piani hanno avuto il tempo di evacuare in sicurezza. 

L'impianto sprinkler si è attivato prima che l'incendio raggiungesse il suo punto più critico. Poiché gli incendi di tipo LIB si propagano molto rapidamente, si temeva che le fiamme potessero superare la capacità di intervento degli sprinkler. In realtà, gli sprinkler a risposta rapida si sono attivati in pochi secondi, contenendo l'incendio prima che avesse la possibilità di diffondersi. 

Lo scenario del soggiorno ha attivato simultaneamente quattro sprinkler, molti di più di quelli per cui il sistema era stato progettato. Ciononostante, il sistema è riuscito a domare l'incendio. Questo è importante negli ampi spazi abitativi a pianta aperta, sempre più diffusi nei moderni edifici residenziali multipiano. 

I gas tossici, e non solo il calore, rappresentano un rischio serio. La ricerca ha misurato le concentrazioni di monossido di carbonio (CO) e calcolato quella che gli scienziati chiamano Dose Efficace Frazionaria (FED). In sostanza, si tratta della velocità con cui l'aria diventa pericolosa per la vita. Nei test condotti nelle camere da letto dotate di sprinkler, le condizioni tossiche si sono sviluppate molto rapidamente all'interno della stanza di origine. Uscire rapidamente dalla stanza è di fondamentale importanza. La buona notizia è che, una volta chiusa la porta, le condizioni sono rimaste compatibili con la sopravvivenza per diversi minuti. 

In sintesi, per proprietari di immobili, costruttori e autorità di regolamentazione. 

I dispositivi di mobilità elettrica non scompariranno. In molte città, rappresentano il principale mezzo di trasporto per centinaia di migliaia di residenti. Il rischio di incendio che comportano è reale, ben documentato e in aumento. 

La soluzione non è vietare questi dispositivi, bensì costruire e mantenere un'infrastruttura antincendio che limiti i danni in caso di guasto. 

Questa ricerca fornisce solide prove del fatto che i sistemi di irrigazione antincendio residenziali, se progettati, installati e manutenuti correttamente secondo gli standard attuali, possono controllare gli incendi causati da monopattini elettrici e altri dispositivi di mobilità elettrica. Si attivano con sufficiente rapidità, espellono le fiamme in modo efficace e proteggono le persone al di fuori della stanza in cui si è sviluppato l'incendio sia dal calore che dal fumo tossico. 

Per i proprietari e gli sviluppatori immobiliari, questa ricerca fornisce argomentazioni convincenti a favore di: 

  • Garantire l'installazione di impianti antincendio a sprinkler in tutti i nuovi edifici residenziali multipiano. 

  • Verificare che i sistemi esistenti siano regolarmente ispezionati, testati e sottoposti a manutenzione (ITM) in conformità con la norma NFPA 25. 

  • Rivedere le normative edilizie relative al deposito e alla ricarica dei dispositivi per la mobilità elettrica, e affiancare a qualsiasi restrizione un chiaro impegno in materia di infrastrutture antincendio. 

Per gli enti regolatori e i funzionari preposti al controllo, il messaggio è simile: gli scenari di incendio che i sistemi sprinkler devono gestire stanno cambiando. La comunità scientifica sta facendo la sua parte per documentare questo cambiamento. Il processo di elaborazione di codici e standard deve continuare ad evolversi di conseguenza. 

Nota su cosa non possono fare gli irrigatori 

Questa ricerca conferma anche un aspetto importante: gli irrigatori danno tempo, ma non rappresentano una soluzione completa da soli. 

Chiunque si trovi nelle immediate vicinanze di un monopattino elettrico durante un'instabilità termica, ovvero nella stessa stanza e vicino al dispositivo, corre un pericolo estremo nei secondi che precedono l'attivazione dell'impianto antincendio. Negli esperimenti, le temperature del pennacchio di fumo vicino al monopattino in fiamme hanno superato gli 800 °C (1.472 °F). Tale temperatura è immediatamente fatale. 

Le concentrazioni di gas tossici nella stanza in cui si è verificato l'incendio possono raggiungere livelli letali entro 9 secondi dall'innesco. 

Ciò significa che il comportamento degli occupanti è ancora di fondamentale importanza. Uscite. State al riparo. Chiudete la porta dietro di voi. I dati confermano che una porta chiusa rappresenta una barriera efficace. Il noto messaggio di pubblica sicurezza "Chiudete prima di addormentarvi" è supportato dallo stesso tipo di scienza che supporta questa ricerca. 

Gli irrigatori danno alle persone il tempo necessario per mettersi in salvo. Non eliminano la necessità di mettersi in salvo.