Negli ultimi anni, l’aumento degli incidenti correlati ai dispositivi elettronici a bordo degli aerei, in particolare quelli causati dalle batterie agli ioni di litio, ha sollevato gravi preoccupazioni per la sicurezza aerea. Per affrontare questa crescente sfida, il progetto LOKI-PED ha dato il via ad una collaborazione avanzata tra istituti di ricerca di spicco come l’Istituto Fraunhofer per la dinamica dell’alta velocità, l’Ernst-Mach-Institut, l’EMI, e l’Istituto Fraunhofer per la fisica delle costruzioni IBP. A quest’iniziativa all’avanguardia si è unita Airbus, uno dei principali attori nel settore dell’aviazione, per condurre un’analisi completa e dettagliata dei rischi di incendio e fumo associati alle batterie agli ioni di litio, concentrandosi su diverse sezioni dell’aeromobile, comprese le cabine di pilotaggio e passeggeri.
La Federal Aviation Administration (FAA) ha registrato un aumento costante degli incidenti causati da queste batterie sui voli passeggeri, con una stima allarmante di 35-50 casi all’anno. Un esempio significativo è emerso il 26 dicembre 2022, quando un volo Lufthansa è stato costretto a un atterraggio di emergenza presso l’aeroporto internazionale O’Hare di Chicago a causa di un incendio senza fiamma generato da un laptop surriscaldato. Questo incidente ha sollevato interrogativi critici sulla sicurezza dei dispositivi elettronici portatili durante i voli, alimentando la necessità di un approccio scientifico approfondito e dettagliato.
Il progetto LOKI-PED, sostenuto dall’Agenzia dell’Unione europea per la sicurezza aerea (EASA) e finanziato dal programma Horizon Europe dell’Unione europea, si propone di condurre una valutazione scientifica completa dei rischi associati a queste batterie. Il team di ricerca, guidato dal Dr. Simon Holz del Fraunhofer EMI, sta esaminando approfonditamente i principali rischi dei dispositivi elettronici portatili, valutando gli effetti del fuoco e del fumo nelle cabine e nelle cabine di pilotaggio e sviluppando misure di emergenza e contromisure aggiuntive.
I test
I test al banco prova e in laboratorio di volo rivestono un ruolo centrale nell’approccio scientifico del progetto. Questi test includono esperimenti in ambienti aeronautici realistici, con particolare attenzione alle cabine dell’aeromobile, utilizzando modelli di volo come l’A320. Il Flight Test Facility presso Fraunhofer IBP e il centro di prova batterie TEVLIB presso Fraunhofer EMI sono coinvolti in questi test, offrendo condizioni uniche per eseguire test distruttivi anche su sistemi di batterie di grandi dimensioni, mantenendo i più elevati standard di sicurezza.
Le fasi iniziali dei test si sono concentrate su prove di abuso delle batterie, in cui le batterie di laptop, tablet, smartphone e cacciaviti a batteria sono state sottoposte a riscaldamento per innescare una fuga termica. Questo processo, in cui la batteria agli ioni di litio brucia, liberando rapidamente tutta l’energia chimica dalla cella, è cruciale per comprendere le dinamiche del surriscaldamento e le reazioni a catena nelle batterie. Un cortocircuito interno produce una corrente elettrica elevata, innescando un rapido aumento della temperatura che porta alla fuga termica incontrollata nella cella della batteria.
Il prossimo passo prevede esperimenti in ambienti aeronautici realistici, considerando la ventilazione della cabina, in un modello dell’A320 e presso la Flight Test Facility presso Fraunhofer IBP. Questi test mirano a studiare gli effetti del fuoco e del fumo in condizioni di volo simulato, fornendo dati fondamentali per le simulazioni numeriche e la valutazione dei rischi. I risultati di questi test saranno alla base di raccomandazioni e proposte per nuove linee guida e misure di sicurezza, con l’obiettivo ultimo di migliorare la sicurezza dei dispositivi elettronici portatili a bordo degli aeromobili.
Questa iniziativa ha gettato luce sui rischi intrinseci legati alle batterie agli ioni di litio nei dispositivi elettronici portatili a bordo degli aerei. Le conclusioni del progetto, delineano la necessità pressante di rivedere e migliorare gli standard esistenti, un passo significativo verso un futuro in cui l’incessante evoluzione tecnologica coesiste armoniosamente con gli standard più elevati di sicurezza aerea.
