Det verkar bli gott om jobb för brandmän i framtiden. Brinnande litiumjonbatterier och brandfarliga kylmedel till värmepumpar riskerar att bli ett högt pris att betala för en annorlunda miljöpolitik. Eller kanske jag bara är för feg.

Problemet med brinnande litiumjonbatterier brukar tas upp med jämna mellanrum. En rad olyckor med brinnande hoverboards och Samsungs elände med sin senaste mobiltelefon har till exempel slagits upp stort. Efter flera allvarliga incidenter har det också kommit nya och mycket strängare regler för flygtransporter av batterier.
Men i det stora hela förutsätter nog de flesta att problemen är åtgärdade och att risken i att använda litiumjonbatterier är minimal. Med tanke på den snabbt ökande användningen får vi också hoppas att det är så.

Brinner bra
De grundläggande problemen finns dock kvar. De vanligaste typerna av litiumjonbatterier är egentligen ganska obehagliga, med risk för termisk rusning och med brandfarliga elektrolyter. Alla vet säkert att litiumjonbatterier måste skyddas för överladdning, men det är långtifrån den enda risken. Mekanisk åverkan eller förhöjd temperatur är också farligt.

Det är heller inte så att energimängden som frigörs vid en batteribrand ”bara” är lika stor som batteriets kapacitet. Den tankevurpan är lätt att göra. I själva verket är den lagrade kemiska energin betydligt större, inte minst beroende av elektrolytens sammansättning. För att göra det hela lite extra otrevligt frigör cellen sitt eget syre och går därför inte att släcka med konventionella medel. Den brinner till och med under vatten.

Fyra gånger mer
Hur stort problemet är varierar förstås beroende på batteriteknologi och elektrolyt. Men ett vanligt cylindriskt litiumjonbatteri (NCR18650GA) som finns i t ex Tesla-bilarna innehåller ca 10 Wh elenergi när det är fulladdat. När det brinner får man lägga till ytterligare ca 30 Wh. Det här var en av många saker jag fick lära mig på ett alldeles utmärkt batteriseminarium i förgår. Det kommer ni att få höra mycket mera om de närmaste veckorna.

Men tillbaka till battericellerna. Ett komplett Tesla-batteri på 85 kWh är byggt av drygt 7 000 sådana här celler. Jag måste erkänna att jag hittills har räknat med att en brand i ett sådant paket skulle motsvara energin i knappt 10 liter bensin. Bensin har ju ett energiinnehåll på ca 9 kWh per liter. Men tydligen är det bättre att jämföra med ca 40 liter bensin.

Det här låter kanske inte så farligt. Vilken bensindriven bil som helst har 40 liter i tanken. Men bensintanken innehåller inte det syre som behövs för en brand och inte heller tändanordningen. Att släcka en bensinbrand är hyfsat lätt och att få eld på en dieseltank är svårt.

Bra kapacitet
Litiumjonbatterier är alltå inte ofarliga och de kräver extremt noggrann elektronisk övervakning för att fungera. Samtidigt är de på många sätt fenomenala, med lång livslängd, bra kapacitet och möjlighet till höga effektuttag. Det gäller bara att kontrollera varje individuell cell för att undvika överladdning (och katastrof), undvika att ladda för mycket eller för lite, inte ladda vid minusgrader, hålla batteritemperaturen under 45 grader, skydda batterierna från åverkan och se till att inga celler korroderar eller förändras på annat sätt. Och förstås inte krocka med sin elbil. Följer man bara de reglerna är det inga problem.

Elektronikföretagen älskar förstås litiumjonbatterier, eftersom de kräver så mycket övervakningselektronik. Och alla vi andra älskar batterierna för att de har så hög kapacitet. Men lite läskigt är det ju, och tanken på att stoppa in stora batteripaket i varje bil och varje hus får i alla fall mig att bli en aning nervös.

Vi säger väl att det går bra.

Freonfritt i värmepumpen
Om vi är rädda för att elbilar och eventuella lokala ellager ger ökad brandrisk kan vi alltid strunta i att köpa dem. Då är det nästan värre att se hur man ökar brandrisken i en säker teknik som de flesta använder.

Jag tänker på värmepumpar, luftkonditioneringar och avfuktare. Där har vi vant oss vid att ha kylmedel som varken brinner eller är giftiga, men så får det inte vara längre.

Om vi backar ganska många år hittade vi först ammoniak och sedan diverse freoner i kylsystemen. Freonerna var säkra, men visade sig ställa till problem med ozonskiktet och det var förstås inte alls bra.

Märkligt nog gick det att blanda ihop nya köldmedel som fungerade bra och varken var giftiga eller brännbara. R410A (pentafluoretan och difluormetan) är ett av dem och det finns ett antal andra likartade. På nittiotalet skedde det stora teknikskiftet bort från freoner och över till R410A, R134A, R404A och vad de nu heter.

Idag är majoriteten av våra värmepumpar baserade på R410A, medan bilarnas A/C-system tills för ett par år sedan främst innehöll R134A.

Växthusgaser
Problemet är bara att R410A och de andra kylmedlen i samma generation fungerar som kraftfulla växthusgaser. Att släppa ut ett kilo R410A sägs motsvara utsläpp av mer än två ton koldioxid och det låter ju inte så bra.

I en vanlig värmepump finns ungefär ett kilo kylmedel och att släppa ut det i luften efter användning vore förstås dumt. Det skulle i så fall motsvara över tusen mils bilkörning eller en dryg månads oljeeldning. I och för sig inte så allvarligt med tanke på hur mycket värmepumpen faktiskt sparar, men ändå onödigt.

Det finns heller ingen som helst anledning att släppa ut kylmedlet. Nästan allt blir ju kvar i utedelen när den gamla pumpen skrotas. Med en normal avfallshantering är det lätt att samla in kylmedlet och det är något som har fungerat länge.

Luftkonditioneringen i bilar är lite svårare. Den läcker ganska ofta lite grand och kräver påfyllning. Men något gigantiskt problem är det knappast.

Ändå har vi fått se förbud mot dagens kylmedel. Det sista steget lanserades i höstas som en stor miljövinst och våra svenska miljöpolitiker var till sig av lycka över framgången.

Gasol eller stridsgas
Så nu står vi här med krav på nya kylmedel och den här gången verkar det inte vara lika enkelt. Det finns gott om kylmedel som har låg miljöbelastning, men de är genomgående brandfarliga eller giftiga. Ibland både brandfarliga och giftiga.

Bilindustrin har till stor del redan tvingats över till något som kallas R1234yf. Det är en gas som brinner, men inte är alltför explosiv. Tyvärr bildar den också vätefluorid när den upphettas. Det är en gas som en gång i tiden användes som potent stridsgas.

Ett mindre giftigt alternativ är att helt enkelt använda propan, i princip vanlig gasol. Det fungerar utmärkt som kylmedel och är billigt. Men det är naturligtvis ordentligt brand- och explosionsfarligt. Allt fler väljer ändå den vägen i bilar.

Propan fungerar naturligtvis alldeles utmärkt också i värmepumpar, men att pumpa runt något så brandfarligt känns inte särskilt kul. R1234yf verkar inte särskilt attraktivt det heller. Ingen vill väl riskera att sprida vätefluorid i huset.

Och där står vi idag. Värmepumpar är ett fantastiskt bra sätt att spara el och hålla hus varma på vintern och svala på sommaren. Med de nya miljöreglerna kan de också bli ett sätt att tända eld på huset. Eller är jag överdrivet feg igen?

Prylar åldras
Ibland är det nödvändigt att använda farlig teknik. Det kan handla om vattenkraftverk, kärnkraftverk eller litiumjonbatterier. Då gäller det att minimera riskerna med hjälp av övervakningssystem och periodisk service. Men man måste ha klart för sig att prylar åldras och att riskerna ökar med tiden. Ett exempel på det är gasbilar, där Volvo i en del fall valt att svetsa igen gastankar på äldre bilar, hellre än att se explosionsrisken öka på grund av korrosion.

Hur gamla litiumjonbatterier skall hanteras står fortfarande skrivet i stjärnorna. Det talas mycket om att återanvända gamla batterier från bilar som energilager i fastigheter, men det låter väldigt riskabelt. Att ”mickla med” gamla batterier av olika typ och med olika egenskaper är definitivt inte något som lämpar sig för morgondagens version av Skrot-Nisse. Och att stoppa in en sådan installation i sitt hem låter som en extremt dålig idé.

Det är lätt att låta sig förföras av historier om gamla tiders lokalproducerade gengasaggregat och karbidlampor. Historierna blir betydligt sämre när man tittar på antalet gengasförgiftningar och explosioner i karbidlampor. Kolmonoxid och acetylengas är inget att leka med.

Litiumjonbatterier är fantastiska på många sätt, men de är ruggigt farliga om de hanteras fel.

Nej, det är nog bättre att försöka skapa ett säkert sätt för att demontera och återvinna batterier när deras bäst-före-datum närmar sig. Ett sådant system finns idag bara för blybatterier.

Filed under: Göte Fagerfjäll