Wybuchy e-papierosów. Czy jest się czego bać?

Dwie osoby zostały ranne w USA na skutek eksplozji elektronicznego papierosa. Dlaczego urządzenia wybuchają i czy e-papierosy są niebezpieczne?

O tej sprawie zrobiło się głośno – e-papieros trzymany w kieszeni zapalił się i wybuchł podczas przejazdy kolejką górską. Poszkodowane zostały dwie osoby – właściciel ma poparzoną lewą stronę ciała, siedząca obok 14-letnia dziewczynka odniosła obrażenia twarzy.

Wcześniej pisaliśmy o przypadku wybuchu e-papierosa – zarejestrowanego na wideo – trzymanego w torebce. W tym przypadku na szczęście nikt nie został ranny.

Przypadki wybuchających e-papierosów mogą budzić obawy – co by się stało, gdyby taka eksplozja nastąpiła podczas korzystania z urządzenia? Problem, podobnie jak w przypadku niesławnego Samsunga Galaxy Note 7, tkwi w akumulatorze.

Problematyczne magazynowanie energii

Postęp technologiczny w dziedzinie przechowywania energii jest bardzo wolny – znalezieniem sposobu na stworzenie wydajnych i tanich ogniw zajmują się tysiące naukowców. Poszukiwane są materiały, które mogą zaoferować coraz większą pojemność, będąc przy tym odpowiednio tanie w produkcji oraz bezpieczne w eksploatacji.

Ten ostatnie zadanie nie jest wbrew pozorom łatwe – w nowoczesnych akumulatorach znajdują się skomplikowane mieszanki chemiczne, które w przewidzianych parametrach eksploatacyjnych (przede wszystkim w odpowiednim zakresie temperatur) zachowują się według założeń inżynierów.

Zdarza się jednak, że na skutek przypadku bądź niedostrzeżonego w trakcie projektowania akumulatorów zjawiska warunki panujące w środku ogniwa zmieniają się, a zastosowane chemikalia pokazują swoje inne oblicze.

Nie jest to problem nowy – najwięksi producenci komputerów przenośnych musieli wymieniać niebezpieczne baterie w sprzedanych już laptopach (w Polsce taką akcję prowadziła w 2016 roku Toshiba), a kłopoty z ogniwami miał także Boeing w samolocie Dreamliner (rozwiązano je, stosując po prostu akumulatory z innym rodzaje elektrolitu).

W elektronice – zarówno w komputerach, jak i smartfonach, samochodach elektrycznych i elektronicznych papierosach – stosuje się najczęściej akumulatory litowo-jonowe, oznaczone jako Li-ion. Oferują one dwa razy większą pojemność przy tej samej wadze, co stosowane wcześniej ogniwa typu NiMH.

Zysk okupiony jest jednak dość realnym, jak pokazują ostatnie wydarzenia, niebezpieczeństwem. Jeśli temperatura ogniw podniesie się zbyt bardzo, istnieje niebezpieczeństwo zapalenia się, a nawet wybuchu akumulatora. Identyczne skutki przynosi doprowadzenie do powstania zwarcia, a ogniwa z niesprawnymi układami elektronicznymi regulującymi działanie mogą zapalić się podczas ładowania.

Pamiętać należy, że to właśnie zastosowana bateria, a nie całe urządzenie, ulega awarii – mowa o konkretnym e-papierosie czy smartfonie jest skrótem myślowym.

Z czego składa się e-papieros?

Istnieje kilka różnych wersji elektronicznego papierosa, we wszystkich jednak znajdziemy te same główne elementy, inaczej rozlokowane lub pełniące dwie funkcje jednocześnie.

E-papieros wymaga pojemnika na płyn, komory w której jest on rozgrzewany i zmieniany w parę oraz zasilającego urządzenie akumulatora. Konstrukcja ewoluowała z biegiem czasu – inżynierowie starali się z wyeliminować słabe punkty projektu.

W pierwszych modelach stosowano oddzielny, wymienny kartridż (zbiornik na liquid – który, jak dowodzą badania, może być nawet bardziej toksyczny dla organizmu niż klasyczny tytoń), łączony z atomizerem (rozdrabniającym płyn na małe krople, łatwiejsze do pogrzania) z wbudowaną grzałką. Do działania niezbędny był też akumulator.

Następnie wprowadzono kartomizer – połączenie kartridża i atomizera w jednym elemencie. Pozwoliło to na tworzenie mniejszych, bardziej poręcznych e-papierosów. W najnowszych konstrukcjach zbiornik ulepszono – pozwolono między innymi na wymianę wbudowanej grzałki (gdyby zaszła awaria), tak zmodyfikowany element nosi nazwę clearomizer.

Zaawansowanym e-palaczom proponowane są mody – urządzenia, w których można zmieniać elementy składowe i parametry pracy. Użytkownicy mają dzięki temu wpływ na przebieg procesu generowania pary, jednak wprowadzane przez nich modyfikacje prowadza często do zmiany parametrów pracy systemu grzewczego i elektrycznego – co, biorąc pod uwagę przekazane już wiadomości na temat pracy akumulatorów, może być niebezpieczne.

Czy e-papierosy są niebezpieczne?

Elektroniczne papierosy powstały jako bardziej zdrowa alternatywa dla palenia tytoniu. W większości przypadków ich używanie nie wiąże się z praktycznie żadnym ryzykiem – wystarczy przestrzegać zasad udostępnianych przez producenta w instrukcji obsługi.

Problemy mogą wystąpią, gdy wbudowany akumulator zostanie uszkodzony – gwałtowne reakcje chemiczne mogą wtedy doprowadzić do samozapłonu, a nawet wybuchu.

Najbardziej prawdopodobną przyczyną zapalenia się baterii e-papierosa ze wspomnianego wcześniej filmu jest zwarcie – akumulator przechowywany był w torebce luzem, przez co mógł wejść w kontakt z przewodzącym prąd materiałem.

Inne wybuchy – zarówno dotyczące e-papierosów, jak i telefonów – to zapewne wynik przegrzania bądź też losowych, niemożliwych do przewidzenia awarii układów sterujących. Praca nowoczesnych akumulatorów litowo-jonowych regulowana jest przez wbudowaną elektroniczkę, bez jej działania elektrolit może stać się niestabilny.