Bangsa AAM

Meningkatkan eVTOL AAM / UAM / UAS / UAV / Taksi Udara di Seluruh Dunia dan Industri Mobil Terbang ke Masa Depan!

Kelompok Penelitian Mobilitas Udara AMRG

Ulasan Paten Vertipad Oleh Pemimpin Industri Menyiram Api Bagaimana Vertipad Tangki Dunk Skyportz Mengatasi Kebakaran Baterai eVTOL - Ulasan Formal #AMRG

Solusi Vertipad yang dipatenkan Skyportz untuk menangani salah satu masalah terbesar yang dihadapi penerbangan listrik - risiko kebakaran - telah dinilai oleh David Ison PhD, (perencana penerbangan di Departemen Transportasi Negara Bagian Washington) untuk Air Mobility Research Group.

 

 

David Ison PhD 

Peneliti Penerbangan | Pakar Mobilitas Udara Tingkat Lanjut (AAM) & Perencanaan Bandara | Penulis & Konsultan yang Diterbitkan | Saksi Ahli (Kasus Penerbangan) | Pendapat yang diungkapkan di sini adalah milik saya sendiri dan tidak mewakili pendapat WSDOT

 

Tantangan Pelarian Termal di Vertiports

Ketika taksi udara listrik semakin mendekati kenyataan, industri ini menghadapi tantangan keselamatan kebakaran yang tidak seperti yang ada di penerbangan tradisional. Kebakaran baterai lithium-ion - terutama yang disebabkan oleh pelarian termal (reaksi berantai pemanasan sendiri yang tidak terkendali di dalam sel baterai) - berperilaku dengan cara yang bertentangan dengan pemadaman konvensional. Setelah sel baterai mengalami pelarian termal, sel baterai akan melepaskan panas, bahan bakar, dan bahkan oksigen yang cukup untuk menyalakan sel di sekitarnya, membuat api menjadi mandiri. Bahan pencegah seperti busa atau air yang disemprotkan dari luar tidak dapat dengan mudah menembus modul baterai yang disegel untuk menghentikan reaksi internal. Singkatnya, setelah pelarian termal dimulai, hampir tidak mungkin untuk memadamkannya dengan metode tradisional.

Para peneliti secara blak-blakan menyebut kebakaran semacam itu "tidak dapat dihentikan dengan metode pemadaman kebakaran konvensional", dan insiden di dunia nyata mendukung hal ini. Sebagai contoh, sebuah investigasi keselamatan di Amerika Serikat menemukan bahwa paket baterai kendaraan listrik (EV) dapat menyala kembali beberapa kali, bahkan beberapa hari setelah petugas pemadam kebakaran mengira kobaran api telah padam, karena adanya sisa energi yang "terdampar" di dalam sel yang rusak. Satu baterai Chevrolet Volt terkenal meledak kembali menjadi api tiga minggu setelah kecelakaan, lama setelah api awal dianggap padam. Peristiwa semacam itu menggarisbawahi tantangan yang berat: kebakaran lithium-ion bukanlah kebakaran biasa - ini adalah reaksi berantai kimiawi yang sulit dipadamkan.

Vertiport (fasilitas darat tempat pesawat eVTOL lepas landas, mendarat, dan mengisi daya) memperkenalkan taruhan baru untuk masalah ini. Mereka akan memusatkan paket baterai berenergi tinggi di area terbatas (misalnya tempat pengisian daya), sering kali di atas gedung atau di lingkungan perkotaan, di mana kebakaran baterai yang tidak terkendali dapat menjadi bencana besar. Sebuah studi panel ahli baru-baru ini oleh David Ison (2025) mengidentifikasi perambatan pelarian termal, deteksi kebakaran yang tertunda, dan batas-batas penyiram seluruh fasilitas standar sebagai risiko kritis dalam operasi vertiport. Dalam konteks vertiport, kebakaran baterai bukan hanya masalah pesawat; ini adalah masalah infrastruktur dan keselamatan untuk seluruh fasilitas. Konsensus panel adalah bahwa diperlukan pendekatan berlapis-lapis: deteksi dini yang canggih, pemadaman yang ditargetkan, penahanan api, dan protokol darurat yang kuat. Dalam praktiknya, ini berarti vertiport harus dirancang dengan asumsi baterai dapat terbakar, dan dilengkapi dengan peralatan yang dapat bereaksi dengan cepat sebelum anomali termal kecil meningkat menjadi neraka besar.

Namun, bahkan dengan deteksi yang lebih baik dan alat penekan yang beragam (air, busa, gas inert, dll.), para ahli mengakui bahwa kita mungkin tidak dapat menghentikan baterai yang meledak saat sedang berlangsung. Sebaliknya, praktik terbaik saat ini sering kali berfokus pada penahanan dan pengendalian kerusakan - atau bahkan membiarkan baterai terbakar dengan sendirinya dalam kondisi yang terkendali. Otoritas pemadam kebakaran di seluruh dunia telah secara efektif mengadopsi tiga strategi untuk kebakaran baterai EV: "Dinginkan, Bakar, atau Tenggelamkan." Mereka mencoba mendinginkan baterai yang terbakar dengan air dalam jumlah besar, membiarkannya terbakar sambil melindungi lingkungan sekitar, atau, jika memungkinkan, menenggelamkan kendaraan di dalam air untuk memadamkan api dan mencegah penyebaran. Setiap pendekatan memiliki trade-off, tetapi fakta bahwa "menenggelamkan" ada dalam daftar menyoroti poin penting: terkadang satu-satunya cara untuk benar-benar memadamkan api baterai lithium adalah dengan menenggelamkannya.

Vertipad Perendaman dari Skyportz: Sebuah "Dunk Tank" untuk eVTOL

Masuklah Skyportz, pengembang vertiport Australia dengan proposal yang berani: membangun tangki dunk langsung ke dalam vertiport. Desain vertiport yang dipatenkan Skyportz menggabungkan sistem perendaman air tersembunyi di bawah landasan pendaratan. Jika baterai eVTOL terlalu panas atau terbakar, landasan pendaratan dapat jatuh ke dalam lubang dan terendam air, menenggelamkan seluruh pesawat. Pada dasarnya, setiap eVTOL yang mengalami kebakaran baterai setelah mendarat akan segera dicelupkan ke dalam rendaman air dengan satu sentuhan tombol (atau secara otomatis, jika sensor mendeteksi adanya pelarian panas). Konsep pencelupan pasca-pendaratan ini bertujuan untuk mendinginkan setiap sel baterai dan memadamkan api dalam satu tindakan yang menentukan, daripada melawan api dari luar. Skyportz menyebutnya sebagai satu-satunya cara yang realistis untuk memadamkan api baterai eVTOL secara meyakinkan dan mencegahnya menyala kembali.

 

Seni konsep bantalan perendaman vertiport Skyportz Dalam keadaan darurat, seluruh bantalan dan eVTOL di atasnya dapat diturunkan ke dalam ruang berisi air untuk mendinginkan baterai pesawat dengan cepat dan memadamkan api.

 

Alasan teknisnya sangat mudah: perendaman total menyerang api di tiga sisi sekaligus. Pertama, air secara instan mulai mendinginkan baterai dari semua sisi, termasuk bagian dalamnya, menyeret suhu sel di bawah ambang batas kritis di mana pelarian panas menyebar. Gangguan termal yang lengkap ini adalah sesuatu yang tidak dapat dicapai oleh tindakan parsial (seperti semprotan permukaan atau kabut), karena hal tersebut sering kali membuat inti baterai masih panas dan bereaksi. Kedua, perendaman memotong oksigen atmosfer dari memberi makan api - dan sementara kebakaran baterai lithium menghasilkan sejumlah oksigen secara internal, menghilangkan oksigen eksternal membantu memadamkan api dan pembakaran gas yang mudah terbakar. Ketiga, menjaga pesawat tetap berada di bawah air bertindak sebagai pendingin dan sistem penahanan: setiap penyalaan ulang api atau kobaran api yang mungkin terjadi (karena energi sisa di dalam sel) segera didinginkan dan ditampung di dalam tangki, daripada menyalakan struktur di sekitarnya. Singkatnya, begitu eVTOL berada di bawah air, ia dapat terbakar sepanas yang diinginkannya - tetapi tidak dapat lagi menyebarkan api atau memproyeksikan puing-puing panas ke sekelilingnya, dan akan mendingin lebih cepat daripada di udara terbuka. Perendaman terus menerus dalam waktu yang lama memastikan tidak ada "titik panas" yang dibiarkan membara; pesawat hanya dikeluarkan setelah baterai benar-benar stabil dan semua reaksi kimia telah berjalan dengan sendirinya.

Clem Newton-Brown, CEO Skyportz, telah membingkai solusinya dengan cara ini: kita tidak dapat melawan api baterai lithium di udara, tetapi jika kita tahu bahwa kendaraan kemungkinan akan berada di vertiport selama saat-saat berisiko tinggi (terutama saat pengisian daya, ketika baterai mengalami stres dan rentan), kita dapat merancang vertiport untuk melawan api di tanah. Tidak seperti mobil yang dapat terbakar di mana saja, eVTOL akan mengisi daya di bantalan yang tetap dan terkontrol - memberikan peluang unik untuk memasang sistem pencelupan di titik-titik tersebut. Dengan menjadikan sistem pemadaman sebagai bagian dari infrastruktur (dibandingkan dengan membawanya ke dalam pesawat), pendekatan Skyportz juga menghindari penambahan berat atau kerumitan pada eVTOL itu sendiri. Setiap eVTOL, apa pun desainnya, dapat menggunakan tangki dunk standar yang sama saat mendarat, daripada setiap pesawat membutuhkan alat pemadam halon di dalam pesawat (yang kemungkinan besar tidak akan menghentikan kebakaran baterai). Strategi berbasis darat ini menarik perhatian karena strategi ini membalikkan naskah: alih-alih bertanya "Bagaimana cara memadamkan api lithium di pesawat?", Skyportz bertanya "Bagaimana jika vertiport itu sendiri yang menjadi alat pemadamnya?".

Khususnya, vertipad Skyportz juga mengandung air sisa. Air yang digunakan untuk perendaman sepenuhnya tertampung di dalam lubang, tidak disemprotkan ke seluruh bagian, yang berarti limpasan beracun dari baterai (dan akan ada beberapa, karena baterai yang terbakar melepaskan bahan kimia berbahaya) tetap berada di cekungan yang terkendali. Hal ini mencegah air yang terkontaminasi membanjiri jalan-jalan kota atau merembes ke lingkungan - sebuah pertimbangan penting untuk pelabuhan urban. Setelah kejadian, air yang terkontaminasi dapat diolah atau dibuang dengan benar. Selain itu, setelah api padam, pad dapat dikeringkan dan disetel ulang dengan relatif cepat. Skyportz mengklaim bahwa hal ini akan memungkinkan operasi vertiport dilanjutkan dengan waktu henti yang minimal. Bandingkan dengan alternatifnya: jika kebakaran baterai eVTOL harus terbakar dengan sendirinya di pad atap, pad itu (dan kemungkinan seluruh fasilitas) dapat offline selama berjam-jam atau berhari-hari, dan berpotensi mengalami kerusakan struktural. Memang, pengamat industri mencatat bahwa saat ini "alternatif saat ini" untuk sistem seperti Skyportz pada dasarnya adalah menunggu baterai habis, yang hampir tidak dapat diterima untuk operasi yang sibuk. Vertiport tidak dapat berfungsi jika salah satu landasan pendaratannya adalah api unggun sepanjang hari atau jika petugas pemadam kebakaran membanjiri lokasi dengan puluhan ribu liter air. Perendaman menjanjikan perbaikan yang lebih cepat, lebih bersih, dan lebih pasti.

Bagaimana Cara Ini Dibandingkan dengan Metode Pemadaman Kebakaran Lainnya

Apakah mencelupkan pesawat ke dalam air adalah hal terbaik yang bisa kita lakukan? Kedengarannya dramatis, tetapi ada argumen kuat bahwa pencelupan total mungkin merupakan satu-satunya metode yang benar-benar menghentikan kebakaran baterai lithium-ion di jalurnya, bukan hanya menahannya. Untuk memahami hal ini, penting untuk membandingkan pencelupan dengan strategi pemadaman dan keselamatan lain yang sedang dipertimbangkan untuk vertiport dan pesawat eVTOL. Pakar industri - termasuk mereka yang terlibat dalam studi konsensus e-Delphi 2025 dari Ison - telah mengeksplorasi berbagai langkah: mulai dari sistem deteksi dan penyiraman api berteknologi tinggi, hingga sistem banjir gas, desain penutup baterai yang lebih baik, hingga alat pemadam kebakaran di dalam pesawat, dan seterusnya. Masing-masing memiliki kelebihan, namun juga memiliki keterbatasan yang kritis saat menghadapi peristiwa pelarian termal yang sebenarnya.

Semprotan & Kabut Air: Alat penyiram tradisional atau sistem kabut air adalah perlengkapan yang mungkin ada di pelabuhan. Air mudah didapat, relatif murah, dan sangat baik dalam mendinginkan kebakaran. Faktanya, panel ahli e-Delphi memberikan nilai tinggi pada sistem kabut air lokal (sering kali dipasangkan dengan gas lembam) sebagai salah satu pendekatan pemadaman yang paling efektif untuk vertiport. Idenya adalah untuk secara langsung menargetkan kompartemen baterai eVTOL dengan kabut halus yang dapat menyerap panas dengan cepat sambil memadamkan api. Namun, kabut atau semprotan air memiliki dampak yang terbatas pada bagian dalam kemasan baterai lithium. Seperti yang dikatakan oleh seorang ahli, menyemprotkan api baterai seperti "memadamkan api dapur dengan menyemprotkan air ke atap rumah" - pendinginan mungkin memperlambat api, tetapi tidak mencapai masalah inti. Petugas pemadam kebakaran telah menemukan bahwa bahkan menyiramkan ribuan galon air ke api EV sering kali tidak akan sepenuhnya memadamkannya; air sebagian besar mendinginkan bagian luar sementara sel-sel bagian dalam terus terbakar.

Sebagai contoh, Pemadam Kebakaran London melaporkan kebakaran baterai EV yang membutuhkan sekitar 30.000 liter air (sekitar 8.000 galon AS) untuk memadamkannya - jumlah yang jauh lebih banyak daripada kebakaran mobil pada umumnya. Sebagian besar sistem air kota dan tangki di tempat tidak dirancang untuk volume tersebut. Penyiram vertiport mungkin dapat memperlambat penyebaran api baterai, tetapi tanpa pencelupan, Anda dapat berada dalam skenario memerangi api yang membandel selama berjam-jam, menghabiskan sumber daya air yang besar, dan masih belum menjamin bahwa api benar-benar padam.

Penekanan Berbasis Gas: Pendekatan lain adalah membanjiri area dengan gas inert (seperti nitrogen atau argon) atau penekan aerosol untuk menyumbat api oksigen. Banyak ruang kargo pesawat dan ruang server menggunakan sistem tersebut. Vertiport, secara teori, dapat memiliki lemari besi atau selungkup yang diisi dengan CO₂ atau gas agen bersih ketika sensor mendeteksi kebakaran baterai. Para peserta studi e-Delphi memang menyukai sistem hibrida yang menggabungkan kabut air dan gas untuk menyerang api dari berbagai sudut. Namun, mengandalkan gas saja bermasalah untuk kebakaran baterai lithium. Pertama, seperti yang telah disebutkan, kebakaran litium menghasilkan oksigennya sendiri dari reaksi kimia, sehingga bahkan di lingkungan yang kekurangan oksigen, baterai dapat terus terbakar secara internal. Kedua, area vertiport terbuka bukanlah ruang tertutup - gas apa pun yang Anda lepaskan mungkin akan menghilang terlalu cepat untuk menjadi efektif, terutama dalam skenario atap terbuka atau berventilasi. Dan ketiga, gas tidak mendinginkan baterai; gas dapat memadamkan api yang terlihat, tetapi tanpa pendinginan, pelarian termal dapat terus menghasilkan panas dan menyala kembali setelah udara kembali.

Para ahli di panel e-Delphi memiliki pandangan yang beragam tentang sensor dan sistem gas untuk vertiport, mengutip kekhawatiran tentang keandalan dan kompleksitas pemeliharaan untuk peralatan tersebut. Dalam praktiknya, gas inert mungkin merupakan komponen yang berguna dari sistem pencegah kebakaran (misalnya, membanjiri kabinet pengisian daya tertutup dengan argon untuk menunda kebakaran), tetapi dengan sendirinya itu bukan obat - terutama untuk kebakaran baterai yang besar dan dapat mengoksidasi sendiri.

Alat Pemadam On-Board atau Drone Pemadam Kebakaran: Dapatkah eVTOL membawa pemadaman api sendiri, atau dapatkah responden menggunakan drone untuk memadamkan api baterai dari atas? Gagasan-gagasan ini telah dilontarkan. Alat pemadam di dalam pesawat (halon atau dry chem, misalnya) dapat mengatasi kebakaran kecil di dalam kabin atau barang elektronik. Namun untuk kebakaran baterai, alat pemadam bawaan pesawat akan menghadapi masalah berat dan efektivitas. Pemadam bahkan mungkin tidak dapat menjangkau bagian dalam modul baterai yang disegel, dan mendedikasikan ruang/bobot untuk botol pemadam kebakaran yang sangat besar secara langsung bertentangan dengan desain eVTOL yang peka terhadap berat.

Filosofi Skyportz secara eksplisit menghindari hal ini, dengan alasan bahwa vertiport dapat menampung peralatan pemadaman yang berat sehingga pesawat tidak perlu melakukannya. Sedangkan untuk drone pemadam kebakaran, suatu hari nanti mungkin bisa membantu dengan menjatuhkan air atau supresan pada eVTOL yang terbakar yang berada di lokasi yang tidak dapat diakses, tetapi tidak menyelesaikan masalah pendinginan internal secara mendasar. Singkatnya, tidak ada alat di dalam pesawat atau di udara yang dapat dibandingkan dengan hanya menenggelamkan ancaman - ini adalah perbedaan antara mencoba menyemprot masalah versus menenggelamkan masalah sepenuhnya.

Pemadaman Kebakaran Tradisional Setelah Pendaratan: Mungkin rencana yang paling sederhana (dan memang merupakan rencana standar jika tidak ada sistem khusus) adalah mengandalkan petugas pemadam kebakaran manusia dengan selang dan alat pemadam begitu eVTOL mendarat dalam keadaan darurat. Tetapi di sini waktu adalah segalanya. Jika baterai mengalami pelarian termal penuh, setiap detik sangat berarti - api dapat meningkat begitu cepat sehingga pada saat petugas pemadam kebakaran tiba dan menggunakan selang, mungkin sudah terlambat untuk mencegah kerusakan besar. Para ahli e-Delphi menekankan perlunya aktivasi pemadaman otomatis dan segera untuk vertiport - pada dasarnya tidak menunggu seseorang dengan selang. Pemadaman kebakaran tradisional juga sering kali terlalu lambat dan volume airnya terlalu terbatas untuk kebakaran yang hebat. Contoh kasus: beberapa kebakaran mobil listrik yang terkenal terus menyala meskipun petugas pemadam kebakaran telah berusaha keras, hingga akhirnya kendaraan tersebut terendam atau terbakar habis.

Selain itu, membiarkan baterai "terbakar dengan sendirinya" di vertiport tidak diinginkan bukan hanya karena waktu henti, tetapi karena risiko kerusakan struktural dan asap beracun di area yang padat penduduk. Inilah sebabnya mengapa brief desain vertiport (seperti FAA's Engineering Brief 105A) mulai menyerukan fitur pemadaman kebakaran dan isolasi bawaan - Anda tidak ingin berimprovisasi ketika pesawat yang terbakar ada di atap Anda.

Penahanan Baterai dan Hambatan Termal: Sudut pandang lainnya adalah membuat baterai itu sendiri lebih tahan terhadap kebakaran, melalui desain. Hal ini mencakup hal-hal seperti penutup baterai modular dengan dinding tahan api, bahan intumescent (pembengkakan api) di antara sel, dan ventilasi pelepas tekanan yang mengarahkan gas panas dengan aman. Panel e-Delphi sangat setuju untuk mewajibkan penutup baterai tahan api yang terstandardisasi di eVTOL - pada dasarnya, baterai harus dibuat untuk menahan api secara internal sebanyak mungkin. Fitur desain seperti itu memang dapat memperlambat atau membatasi penyebaran pelarian panas. Misalnya, penutup yang kuat dapat menjaga api baterai tetap terbatas pada baterai tersebut, sehingga mencegahnya untuk segera menyulut bagian lain dari pesawat atau peralatan di dekatnya. Namun, penahanan bukanlah pemadaman.

Sebuah kotak baterai mungkin dapat menahan api untuk sementara waktu, tetapi energi di dalamnya masih harus pergi ke suatu tempat. Jika kotak tersebut benar-benar kedap udara dan kuat, kotak tersebut dapat berfungsi seperti oven - tekanan dan suhu yang sangat tinggi dapat menumpuk, yang berpotensi menyebabkan ledakan atau pecah dengan hebat jika tidak dibuang dengan benar. Secara umum, solusi penahanan adalah tentang mengulur waktu: solusi ini menunda penjalaran untuk memberikan waktu bagi penumpang untuk mengungsi atau membiarkan pesawat mendarat. Dalam konteks vertiport, lemari atau brankas pengisian daya yang dibentengi dapat mencegah api menyebar ke kendaraan atau bangunan yang berdekatan. Studi e-Delphi memang menyoroti unit penahanan modular dengan penghalang yang dapat menutup sendiri sebagai komponen penting dari keamanan vertiport. Namun setelah penahanan, Anda masih memiliki baterai yang terbakar yang perlu ditangani. Di sinilah sistem pencelupan dapat melengkapi penahanan - penahanan membeli beberapa menit keselamatan yang kritis, dan kemudian tangki dunk menyelesaikan pekerjaan dengan benar-benar memadamkan api.

Sistem Pendinginan dan Manajemen Termal: Di luar pemadaman kebakaran aktif, bagaimana dengan tindakan pencegahan seperti sistem pendingin? Beberapa desain eVTOL menyertakan pendinginan baterai aktif (misalnya, loop cairan pendingin) untuk mengelola suhu selama penerbangan dan pengisian daya. Dapatkah ini ditingkatkan untuk menghentikan pelarian termal? Secara teori, sistem manajemen termal baterai yang kuat dapat mencegah banyak masalah - menjaga agar sel tidak mencapai titik pelarian selama pengoperasian normal. Namun, begitu sel mengalami kegagalan (misalnya karena kerusakan internal atau korsleting), panas yang dihasilkan sering kali membanjiri pendinginan internal. Ada penelitian yang sedang berkembang tentang teknologi seperti Battery Immersion Cooling (BIC) - pada dasarnya merendam baterai dalam cairan pendingin non-konduktif sebagai tindakan pencegahan.

Para ahli di panel e-Delphi memiliki perasaan yang beragam mengenai hal ini: mereka mengakui bahwa pendinginan imersi sangat efektif dalam mengurangi suhu baterai, tetapi mencatat bahwa "biaya operasional dan persyaratan perawatan yang tinggi" membuatnya sulit untuk diterapkan dalam skala besar. Dengan kata lain, menjaga setiap baterai tetap terendam dalam cairan pendingin sepanjang waktu itu mahal dan rumit (dan menambah berat pesawat jika di dalam pesawat). Jadi, bahkan dengan manajemen termal yang baik, sebuah vertiport masih membutuhkan rencana cadangan jika terjadi masalah. Di situlah konsep Skyportz - yang pada dasarnya adalah pendinginan imersi hanya dalam keadaan darurat - berperan: Anda tidak membawa beban pendingin dalam setiap penerbangan, tetapi Anda memiliki kemampuan penyiraman yang siap di darat saat dibutuhkan.

Sebagai kesimpulan, sebagian besar metode pemadaman konvensional dan berteknologi tinggi dapat memperlambat atau menahan kebakaran baterai lithium, tetapi hanya sedikit yang dapat menghentikan reaksi pelarian panas secara langsung. Kabut air mendinginkan tetapi mungkin tidak mencapai inti. Gas inert memadamkan api tetapi tidak mendinginkan. Selimut api atau selungkup berisi api tetapi membiarkannya terbakar di dalam. Alat pemadam onboard menambah bobot dan tidak banyak membantu melawan api yang berasal dari baterai. Bahkan pendekatan hibrida, yang sangat direkomendasikan oleh konsensus ahli untuk keselamatan umum, sering kali bertujuan untuk menahan dan mengendalikan daripada memadamkan kejadian yang tidak terkendali. Perendaman air total muncul sebagai solusi yang efektif secara unik karena menangani kedua kebutuhan inti: mendinginkan baterai dengan cepat dan menekan api secara komprehensif. Faktanya, tinjauan penelitian tahun 2020 mencatat bahwa merendam baterai lithium-ion yang terbakar di dalam air adalah satu-satunya metode yang sepenuhnya menghentikan pembakaran dan mencegah penyalaan ulang dalam pengujian. Meskipun langkah-langkah lain tidak boleh diabaikan - memang, vertiport yang ideal akan menggunakan banyak dari mereka secara bersamaan - pencelupan menonjol sebagai hal yang paling dekat dengan "peluru perak" untuk kasus terburuk kebakaran baterai.

Kelayakan, Pengorbanan, dan Jalan Menuju Sertifikasi

Jika mencelupkan eVTOL ke dalam air sangat efektif, mengapa tidak semua vertiport sudah berencana untuk melakukannya? Jawabannya terletak pada kelayakan dan trade-off. Membangun sistem pencelupan vertiport bukanlah tugas yang mudah. Hal ini membutuhkan rekayasa yang signifikan: platform kokoh yang dapat mengangkat dan menurunkan pesawat, lubang atau tangki kedap air, pipa ledeng untuk membanjiri dan mengalirkan ribuan liter air dengan cepat, serta sensor dan otomatisasi untuk memastikan sistem ini bekerja dengan benar dalam kondisi darurat. Biaya akan menjadi faktor - pengaturan ini tidak diragukan lagi lebih mahal daripada helipad sederhana dengan beberapa alat penyiram. Ada juga perawatan: setiap penyimpanan air membutuhkan tindakan anti-korosi dan mungkin pengolahan air untuk mencegah pertumbuhan mikroba jika air didiamkan.

Setelah aktivasi, air yang terkontaminasi harus dibuang atau disaring, yang bisa jadi mahal (limpasan baterai mengandung bahan kimia berbahaya). Selain itu, kompleksitas logistik tidak sepele. Untuk vertiport di iklim dingin, misalnya, sistem harus dirancang agar air tidak membeku dalam keadaan siaga. Untuk vertiport di atap, strukturnya harus menopang berat air dan pesawat (air itu berat - 1 meter kubik adalah 1.000 kg). Tantangan-tantangan ini berarti solusi perendaman harus diintegrasikan dengan sangat hati-hati ke dalam desain vertiport dan kemungkinan besar akan muncul pertama kali pada fasilitas yang lebih besar dan didanai dengan baik (seperti pusat kota besar atau vertiport bandara).

                                         

Secara operasional, ada beberapa pertanyaan yang harus dijawab. Bagaimana cara memastikan eVTOL tepat berada di landasan pencelupan ketika risiko kebakaran terdeteksi? (Visi Skyportz adalah bahwa eVTOL akan selalu mendarat di landasan yang mampu mencelupkan ketika masuk untuk pengisian daya atau pendaratan darurat, dan otomatisasi tersebut dapat memandu kendaraan yang tersambar api ke landasan). Bagaimana jika terjadi kebakaran di tengah penerbangan? - Dalam hal ini, prioritasnya adalah segera mendarat di landasan terdekat atau zona pendaratan yang aman. Jelas, kebakaran dalam penerbangan tetap menjadi skenario mimpi buruk; tidak ada vertiport yang dapat membantu jika pesawat tidak dapat mendarat tepat waktu. Inilah sebabnya mengapa tindakan pencegahan dan deteksi dini masih menjadi hal yang paling penting - kami ingin mengetahui masalah baterai sebelum meledak menjadi api.

Para ahli e-Delphi sangat mendukung pemantauan baterai yang digerakkan oleh AI dan sistem deteksi multi-sensor (kamera termal, detektor gas untuk uap elektrolit, dll.) untuk mendeteksi baterai yang rusak secara dini dan mungkin meminta pendaratan darurat. Dalam dunia yang ideal, eVTOL dapat menerima peringatan otomatis bahwa sel baterai mengeluarkan uap atau terlalu panas, dan mengalihkannya ke pad gaya Skyportz terdekat sebelum benar-benar menyala. Kombinasi deteksi cerdas dan bantalan pencelupan yang tersedia dapat membuat perbedaan antara non-peristiwa dan kebakaran yang dramatis. Interaksi ini akan menjadi bagian penting dari protokol operasional: pilot, operator vertiport, dan petugas tanggap darurat akan membutuhkan prosedur yang jelas untuk mengarahkan pesawat ke bantalan pencelupan jika tanda peringatan muncul.

Pertimbangan regulasi dan sertifikasi untuk sistem seperti ini terus berkembang. Regulator penerbangan (FAA di AS, EASA di Eropa, dll.) telah menyusun standar untuk eVTOL dan keselamatan vertiport, dan risiko kebakaran baterai adalah tema utama. Draf aturan EASA untuk infrastruktur mobilitas udara perkotaan (2024) mengisyaratkan bahwa vertiport mungkin diharuskan memiliki kemampuan penahanan atau pemadaman api lithium-ion di lokasi. Regulator kemungkinan akan bertanya: Dapatkah vertiport menunjukkan bahwa ia dapat menahan kebakaran baterai dalam kondisi terburuk tanpa membahayakan orang atau properti? Jika menggunakan sistem pencelupan, pertanyaan akan mencakup: apakah sistem ini dapat diaktifkan dengan andal? Seberapa cepat sistem ini dapat merendam pesawat? Apakah sistem ini memiliki daya cadangan (jika terjadi kebakaran yang mematikan listrik, sistem ini masih harus beroperasi)? Bagaimana Anda memastikan pendaratan yang rusak sebagian atau di luar nominal tidak membuat mekanisme macet? Ini semua adalah parameter yang dapat disertifikasi.

Skyportz telah mengindikasikan bahwa desainnya sedang dikembangkan dengan masukan dari para insinyur dan kemungkinan akan menjalani pengujian ekstensif (mereka bahkan membuat animasi demo di Paris Air Show untuk membantu para regulator memvisualisasikannya). Dari sudut pandang sertifikasi, salah satu keuntungan dari sistem berbasis darat adalah bahwa sistem ini dapat disertifikasi sebagai bagian dari infrastruktur vertiport - hal ini tidak akan mempersulit sertifikasi pesawat. Faktanya, jika sistem seperti itu menjadi standar, produsen pesawat mungkin dapat mengandalkan infrastruktur darat untuk mitigasi kebakaran, yang berpotensi mengurangi beberapa kendala desain pesawat (misalnya, mungkin mereka tidak memerlukan penutup tahan api yang berat di dalam pesawat jika diasumsikan bahwa bantalan perendaman akan tersedia). Namun, hal tersebut bergantung pada ketersediaan vertiport di mana-mana dan dilengkapi - situasi yang sulit untuk penerapan awal eVTOL.

Kita juga harus mempertimbangkan risiko keamanannya. Merendam eVTOL di dalam air menimbulkan beberapa risiko baru - terutama keselamatan listrik (air dan baterai tegangan tinggi dapat menjadi campuran yang berbahaya jika tidak dilakukan dengan hati-hati). Sistem harus memastikan bahwa pada saat personel berinteraksi dengan kendaraan yang terendam, tidak ada bahaya sengatan listrik. Biasanya, setelah baterai terendam dan didinginkan, sistem tegangan tinggi akan mengalami korsleting secara terkendali, tetapi prosedurnya kemungkinan akan membutuhkan waktu tunggu dan pemantauan. Selain itu, mengambil pesawat yang terendam air akan menjadi tugas yang berantakan. Ini mungkin secara efektif merupakan kerugian total (barang elektronik rusak, dll.), tetapi itu adalah harga kecil yang harus dibayar untuk mencegah kebakaran menyebar. Biaya vs. manfaat adalah pertukaran yang besar: landasan Skyportz akan lebih mahal untuk dibuat dan dipelihara daripada landasan biasa ditambah dengan alat pemadam kebakaran.

Namun, pertimbangkan biaya dari satu kebakaran vertiport yang tidak terkendali: kebakaran tersebut dapat merusak pesawat bernilai jutaan dolar, menutup hub selama berhari-hari, dan yang terburuk, menyebabkan cedera atau yang lebih buruk lagi. Dari perspektif investasi keselamatan, sistem pencelupan mirip dengan sistem sprinkler di gedung - biaya di muka yang diharapkan tidak akan pernah digunakan, tetapi dapat mencegah terjadinya bencana. Ketika skala vertiport meningkat (bayangkan sebuah stasiun “taksi udara” dengan puluhan pergerakan setiap hari), keekonomisan mulai mendukung apa pun yang meminimalkan waktu henti dan memaksimalkan keselamatan. Kebakaran yang menghentikan operasi dapat menyebabkan kerugian besar dalam hal pendapatan dan kepercayaan publik. Dengan memungkinkan api dipadamkan dalam, katakanlah, 5-10 menit melalui pencelupan, dibandingkan berjam-jam dengan cara konvensional, sistem ini benar-benar dapat membayar sendiri dengan menjaga kelangsungan operasional dalam menghadapi insiden.

Konsensus ahli e-Delphi menunjukkan analisis biaya-manfaat yang bercabang banyak ini. Mereka menganjurkan integrasi yang seimbang antara tindakan pasif (seperti desain baterai yang lebih baik) dan tindakan aktif (seperti sistem penekanan), dengan catatan bahwa solusi canggih harus ditimbang dengan pertimbangan praktis seperti biaya dan pemeliharaan. Dengan kata lain, bantalan pencelupan habis-habisan di setiap vertiport mungkin ideal untuk keselamatan, tetapi harus masuk akal secara finansial dan logistik. Salah satu jalur yang memungkinkan adalah bahwa sistem pencelupan dapat dipasang di vertiport utama terlebih dahulu - misalnya, bantalan atap di pusat kota yang padat di mana kebakaran akan sangat berbahaya, atau vertiport yang melayani volume lalu lintas yang tinggi. Lokasi “vertiport” dengan lalu lintas yang lebih rendah mungkin lebih mengandalkan penahanan dan rencana darurat yang baik (mungkin tangki air bergerak yang dapat dibawa masuk, dll.). Seiring berjalannya waktu, jika teknologi ini membuktikan manfaatnya, standar dapat menjadikannya sebagai persyaratan dasar.

Keputusan: Solusi yang Diperlukan untuk Era Baru Penerbangan

Kebakaran baterai lithium-ion menghadirkan jenis ancaman baru dalam penerbangan - ancaman yang sulit diatasi oleh pedoman pemadaman kebakaran yang ada saat ini. Industri eVTOL yang sedang berkembang tidak bisa hanya meminjam solusi tradisional (seperti alat pemadam Halon di pesawat atau truk busa bandara) dan mengharapkan keberhasilan dalam menghadapi pelarian panas. Kita harus berinovasi di sisi infrastruktur darat. Sistem pencelupan pasca-pendaratan Skyportz adalah jawaban yang inovatif dan berani: sistem ini menggunakan teknik yang paling efektif - menenggelamkan api - dan menjadikannya sebagai fitur bawaan vertiport. Dengan demikian, sistem ini menawarkan sesuatu yang sangat berharga: kepastian. Daripada mencoba-coba untuk mengendalikan kebakaran baterai, pencelupan penuh menjanjikan untuk mengakhiri kebakaran dengan pasti. Hal ini secara langsung membahas alasan teknis inti mengapa kebakaran ini begitu membandel (panas yang keluar di dalam sel) dengan memadamkan panas tersebut secara massal. Hal ini membeli pemadaman langsung pada sumber energi, sesuatu yang tidak dapat dijamin oleh pemadaman manual atau sprinkler lokal.

Tentu saja, tidak ada satu solusi pun yang merupakan obat mujarab. Immersion pads akan bekerja paling baik jika digabungkan dengan jaring pengaman yang lebih luas: pemantauan cerdas untuk mendeteksi masalah sejak dini, kemasan baterai yang kuat untuk menunda dan menahan kebakaran, serta protokol tanggap darurat yang terlatih sebagai cadangan. Visi yang muncul dari panel ahli e-Delphi sangat sejalan dengan hal ini: “pendekatan berlapis” di mana deteksi, pemadaman, penahanan, dan pelatihan darurat semuanya saling terkait untuk mengurangi risiko kebakaran baterai. Sistem Skyportz cocok dengan visi ini sebagai artileri berat di lapisan pemadaman - bisa dibilang lapisan yang tidak memiliki alat yang benar-benar efektif. Tanpa pencelupan, lapisan “penekanan” pada vertiport mungkin hanya dapat menahan atau mengendalikan api, bukan memadamkannya, dan menyerahkan hasil akhirnya pada kebetulan atau waktu. Dengan pencelupan, vertiport mendapatkan metode untuk menyelesaikan pekerjaan dan memadamkan api sepenuhnya di tempat.

Bagi para pemangku kepentingan dalam Mobilitas Udara Tingkat Lanjut, prospek pemadaman kebakaran berbasis pencelupan menimbulkan pertimbangan penting. Persepsi publik adalah satu: layanan taksi udara harus meyakinkan publik (dan regulator) bahwa mereka aman. Mendemonstrasikan bahwa Anda dapat menangani kebakaran baterai dengan cepat dan pasti - bahkan yang sedramatis mencelupkan pesawat ke dalam tangki - dapat meningkatkan kepercayaan diri, seperti halnya melihat sistem sprinkler memadamkan api di gedung. Hal ini menunjukkan kesiapan untuk skenario terburuk. Ada juga sudut pandang ketahanan operasional: jaringan vertiport yang dilengkapi dengan sistem seperti itu dapat mengisolasi dan menyelesaikan insiden tanpa penundaan yang mengalir di seluruh jaringan.

Di sisi lain, ada kebutuhan untuk memastikan kompatibilitas dan standar silang. Jika operator vertiport yang berbeda menerapkan strategi penekanan yang berbeda, operator pesawat harus beradaptasi dengan peralatan keselamatan yang berbeda-beda. Di sinilah langkah awal perusahaan seperti Skyportz untuk menawarkan desain mereka (bahkan melisensikannya secara bebas dalam beberapa kasus untuk mendapatkan adopsi) dapat menetapkan standar de facto. Badan pengatur secara aktif bekerja pada pedoman vertiport, dan kita mungkin akan segera melihat persyaratan atau rekomendasi untuk kemampuan yang pada dasarnya mendukung apa yang dilakukan Skyportz (misalnya, aturan bahwa vertiport harus dapat “sepenuhnya menahan dan memadamkan api baterai berenergi tinggi pada pad”).

Kesimpulannya, pencelupan total menonjol sebagai alat yang sangat kuat dan unik dalam persenjataan keselamatan kebakaran vertiport - mungkin alat yang benar-benar menghentikan pelarian termal lithium-ion di jalurnya. Ya, hal ini memiliki biaya dan rintangan teknis, tetapi alternatifnya adalah menerima bahwa kebakaran baterai vertiport akan menjadi hal yang tidak terkendali, terbakar dan menunggu. Untuk industri yang didasarkan pada teknologi canggih dan keamanan, itu bukan hasil yang dapat diterima. Dengan berinvestasi pada solusi seperti desain vertipad Skyportz, para pemangku kepentingan AAM secara efektif memilih untuk menghadapi masalah pelarian termal secara langsung, dengan menggunakan satu cara jitu untuk mendinginkannya. Seperti yang dikatakan oleh salah satu studi keselamatan kebakaran, setelah kebakaran baterai meluas, para responden beralih dari upaya pemadaman menjadi fokus pada penahanan - tetapi Skyportz ingin memberi kita cara untuk melakukan keduanya: menahan dan memadamkan. Ini adalah pendekatan yang hebat untuk masalah yang hebat. Di tahun-tahun mendatang, ketika eVTOL mulai beroperasi secara komersial, kita mungkin akan melihat konsep ini dan konsep serupa diuji. Jika berhasil, frasa “mencelupkan taksi udara” mungkin akan masuk ke dalam kamus pemadam kebakaran modern. Dan jika itu yang diperlukan untuk membuat penerbangan listrik menjadi aman, maka kita harus bersedia mengambil risiko.

 

... catatan dari SP,

Dipersembahkan oleh #AMRG
&
Clem Newton-Brown

CEO dan pendiri

Skyportz

Tentang Penulis

avatar penulis
EVHNews
Berita Teknologi Kedirgantaraan VTOL Listrik-Hibrida E Otomotif, E Penerbangan, E Kelautan & Berita Teknologi Kedirgantaraan VTOL Listrik-Hibrida Inovatif di Masa Depan di Seluruh Dunia! EVHNews.com adalah platform Teknologi digital global yang didedikasikan untuk EVVTOL, sebuah Organisasi Acara Pameran Industri Teknologi Masa Depan EV / Hibrida Otomotif, E-Penerbangan, E-VTOL, dan E-Laut di mana merek-merek EV & E-VTOL terbesar di dunia berinvestasi di masa depan transportasi. EV H News berkomitmen pada Kendaraan Listrik & EV-Hybrid Automotive, E-Aviation E-VTOL-UAV E-Marine, industri termasuk e-mobilitas e-semi & e-truck. Platform digital ini akan mencakup ulasan dan sumber daya dari para pemimpin industri global, banyak yang berfokus pada teknologi biru bersih dan bahan bakar alternatif jika memungkinkan. Platform berita EVH adalah untuk semua orang agar memiliki akses ke alat dan informasi yang tersedia untuk masa depan untuk terobosan e-teknologi dari industri e-otomotif, e-penerbangan, e-kelautan, e-sepeda motor e-semi & e-truk e-motor. Tentang EVVTOL - EVVTOL adalah perusahaan baru yang mencitrakan dirinya sebagai organisasi acara pameran / pameran teknologi masa depan global yang paling berpengaruh dengan memposisikan dirinya secara strategis untuk berhasil memfasilitasi klien industri transportasi EV dan VTOL dengan kebutuhan mereka! - Tujuan EVVTOL adalah untuk memamerkan industri EV & VTOL dan memperkenalkan kendaraan EV & VTOL utama dan manufaktur komponen di dunia teknologi elektronik dengan mengungkap dan menampilkan teknologi EV & E-VTOL yang canggih. - Misi EVVTOL adalah untuk memperkenalkan berbagai pameran & pameran teknologi termasuk pertemuan bisnis EV tingkat tinggi yang berpengaruh berdasarkan dua tema keterlibatan bisnis dengan produsen utama yang bekerja di Industri mobilitas EV & E, teknologi informasi kendaraan energi, dan Industri infrastruktur pengisian daya. Acara-acara ini merupakan kesempatan yang sangat baik untuk mempelajari dan mendiskusikan kemajuan teknologi transportasi masa depan terbaru dalam industri EV & VTOL, dan tantangan energi baterai yang masih ada. (evvtol.org) 877-4EV-VTOL (877-438-8865)

Berlangganan Buletin Kami

Eksplorasi konten lain dari AAM Nation

Langganan sekarang agar bisa terus membaca dan mendapatkan akses ke semua arsip.

Lanjutkan membaca