Tại sao Mỹ cấm mang pin dự phòng khi đi máy bay?

Vài ngày trước, Cơ quan Hàng không Liên bang Hoa Kỳ (FAA) đã đưa ra lệnh cấm mang pin dự phòng trong hành lý ký gửi. Trước đó, một số hãng hàng không lớn của Mỹ như Delta Air Lines, American Airlines đã đưa các quy định khác nhau về việc không cho phép mang các loại pin dự phòng mà phổ biến là loại Lithium-ion lên máy bay.

Các quy định cũng như lệnh cấm này bắt nguồn từ những lo ngại về vấn đề an toàn bay khi có một số cuộc thử nghiệm cho thấy khả năng cháy nổ của loại pin Lithium-ion này trong khoang chứa hành lý của máy bay khá cao.

Pin Lithium bùng nổ về số lượng

Thị trường pin dự phòng phát triển rất nhanh trong khoảng 2 năm trở lại đây, song song cùng với sự phát triển của smartphone. Trong khi những chiếc smartphone ngày càng mạnh lên nhưng những viên pin điện thoại lại chưa có bất kỳ đột phá nào về công nghệ, do đó thị trường pin sạc dự phòng phát triển là điều dễ hiểu.

Không phải đến bây giờ, các rủi ro và nguy cơ gây cháy nổ của loại pin này mới được nhắc đến. May mắn là cho đến nay, các trường hợp cháy nổ trên máy bay có nguyên nhân từ loại pin này mới chỉ được ghi nhận như là các hiện tượng hiếm gặp chứ chưa xảy ra trên thường xuyên. 

Lương pin lithium sản xuất ngày càng nhiều.

Tuy nhiên, các nguy cơ này đã trở nên ngày càng rõ ràng hơn khi số lượng pin Lithium được sản xuất đang tăng lên nhanh chóng. Năm 2013, khoảng 4.8 tỷ cell pin Lithium-Ion đã được sản xuất ra, và dự kiến con số này sẽ tăng lên 8 tỷ vào năm 2025. 

Với một số lượng pin lớn như vậy được xuất xưởng, những lo ngại về an toàn khi bay với những sản phẩm này rõ ràng là có cơ sở.

Nếu pin cháy, hậu quả ra sao?

Hàng loạt cuộc kiểm tra đã được thực hiện bởi FAA vào năm ngoái cho thấy khi một viên pin Lithium bị quá nóng sẽ tác động tạo ra phản ứng dây chuyền đến các viên pin gần đó, gây nên hiện tượng đoản mạch và trở nên quá nhiệt. 

Chỉ trong vòng 10 phút sau khi bị quá nhiệt, hơi và khói từ viên pin sẽ phát ra và lan sang buồng lái cũng như khoang hành khách. Nếu trong một chuyến bay thực tế, các phi công cũng như hành khách sẽ phải đeo mặt nạ dưỡng khí để tránh độc. 

Không chỉ vậy, hiện tượng thoát nhiệt còn làm cho viên pin phát ra khí dễ cháy bên trong các khoang hành lý. Hàng loạt bài kiểm tra cho thấy lượng khí này đủ để thổi bay cửa khoanh hành lý và gây hại cho máy bay.

Thử nghiệm gần đây nhất được thực hiện vào tháng trước tại trung tâm kỹ thuật của FAA ở thành phố Atlantic, bang New Jersey. Cuộc kiểm tra này đã xác nhận kết quả của các thử nghiệm trước, cho thấy các viên pin có khả năng phát ra khí gây nổ. 

Các phản ứng hóa học bên trong viên pin tạo ra hỗn hợp nhiều loại khí, nhưng lớn nhất trong đó là Hydro. Nhiệt độ của vụ cháy có thể lên đến 1100 độ.

Đây là lý do pin bị cháy

Một phần nguyên nhân đến từ cấu tạo chung của những viên pin năng lượng, cụ thể ở đây, 1 cell pin Lithium-ion được cấu tạo bởi rất nhiều tấm mang điện tích trái dấu xếp chồng lên nhau và phân tách nhau bởi những lớp cách điện.

Nhưng do 2 điện cực trái dấu chỉ được phần tách bởi 1 tấm cách điện mỏng, nên trong trường hợp đặc biệt, những tấm này bị hỏng và điện tích được dẫn trực tiếp qua các bản cực trái dấu, toàn viên pin sẽ nóng lên nhanh chóng và gây cháy.

Tờ Economist đã từng có bài báo lý giải cho hiện tượng này của pin Lithium. Ưu điểm của pin Lithium-Ion đó là có mật độ năng lượng cao hơn các loại pin khác, nghĩa là khi có cùng một khối lượng, pin Lithium sẽ mang lại năng lượng lớn hơn. Có được ưu điểm này là do pin sử dụng chất điện phân chứa đầy muối Lithium, dùng để cung cấp các electron cho điện cực.

Tuy nhiên, vấn đề với pin Lithim sẽ phát sinh nếu có lỗi hoặc hư hỏng trên vách ngăn cực mỏng giữa các bộ phận của viên pin. Điều này sẽ làm gây ra đoản mạch trong thỏi pin và dẫn đến hiện tượng quá nhiệt, có thể làm viên pin bốc cháy. 

Theo kỹ sư của hãng Airbus, ông Paul Rohrbach, máy bay vẫn có thể hoạt động được bình thường nếu chỉ có một số ngọn lửa nhỏ phát ra từ các viên pin, nhưng với một số lượng lớn các viên pin trong khoang hành lý, ngọn lửa có thể phá hủy máy bay.

Tuy nhiên, quy định này cũng gây ra không ít khó khăn và phiền toái cho các hãng hàng không và hành khách đi máy bay. Do đến nay, các chuyến bay chở khách vẫn chưa ghi nhận trường hợp nào bị cháy khoang hành lý khi chuyên chở pin Lithium. Nhưng khi các hãng hàng không lớn đặt ra lệnh cấm này như một tiêu chuẩn an toàn bay, các hãng hàng không nhỏ hơn sẽ chịu áp lực phải chạy theo các tiêu chuẩn này.

Theo Trí thức trẻ