Когда в январе 2025 года на крупнейшем в мире объекте по хранению энергии в аккумуляторах произошёл пожар, густой дым окутал близлежащие болота, фермы и населённые пункты на побережье центральной Калифорнии.
Автомагистрали были закрыты, жители эвакуированы, а пожарные могли лишь наблюдать, как сыплются обломки и пепел. Люди, живущие в этом районе, жаловались на головные боли и проблемы с дыханием, некоторые домашние животные и скот заболели.
Через два дня официальные лица объявили, что качество воздуха соответствует федеральным стандартам безопасности. Однако первоначальное решение о том, что всё в порядке, упустило нечто важное — выпадение тяжёлых металлов на землю.
Когда горят объекты по хранению энергии в аккумуляторах, состав химических осадков может быть загадкой для окружающих. Однако в этих аккумуляторах часто содержатся металлы, токсичные для человека и дикой природы.
Дым от пожара на объекте хранения энергии в аккумуляторах компании Vistra в Мосс-Лэндинге выпустил не только опасные газы, такие как фтористый водород, но и сажу и обугленные фрагменты сгоревших аккумуляторов, которые разлетелись на многие километры вокруг.
Я — морской геолог, который более десяти лет в рамках проекта по восстановлению водно-болотных угодий отслеживал изменения почвы в болотах рядом с объектом компании Vistra. В новом исследовании, опубликованном в журнале Scientific Reports, мы с коллегами смогли показать, что было в обломках от пожара на заводе аккумуляторов и что произошло с тяжёлыми металлами.
Фрагменты металлов из аккумуляторов, часто слишком мелкие, чтобы их можно было увидеть невооружённым глазом, не исчезли. Сегодня они продолжают перемещаться в окружающей среде.
Мосс-Лэндинг на краю залива Монтерей долгое время формировался под влиянием промышленности — сочетание производства электроэнергии и интенсивного сельского хозяйства на краю хрупкой прибрежной экосистемы.
Объект по хранению энергии в аккумуляторах компании Vistra был построен на месте старой газовой электростанции Duke Energy и PG&E, которая когда-то была заполнена турбинами и нефтяными резервуарами. Когда Vistra объявила о преобразовании этого объекта в крупнейший в мире завод по производству литий-ионных аккумуляторов, этот план был провозглашён вехой в области чистой энергетики.
В батареях, используемых на предприятии в Мосс-Лэндинге, катод богат тремя металлами: никелем, марганцем и кобальтом. Эти батареи ценятся за высокую плотность энергии и относительно низкую стоимость, но они также склонны к тепловому разгону.
Лабораторные эксперименты показали, что горящие батареи могут выбрасывать металлические частицы, как конфетти.
Когда наша команда вернулась в болото через три дня после пожара, пепел и сгоревшие обломки покрывали землю. Через несколько недель обугленные фрагменты всё ещё цеплялись за растительность.
Наши измерения с помощью портативной рентгеновской флуоресценции показали резкое увеличение содержания никеля, марганца и кобальта по сравнению с данными, полученными до пожара. Как только мы увидели цифры, мы предупредили чиновников в четырёх округах о риске.
По нашим оценкам, около 25 метрических тонн (55 000 фунтов) тяжёлых металлов было deposited на площади примерно в половину квадратной мили (1,2 квадратных километра) водно-болотных угодий вокруг Элкхорн-Слоу, и это была лишь часть территории, на которой наблюдались выпадения.
Для сравнения, часть объекта по хранению энергии в аккумуляторах компании Vistra, где произошёл пожар, размещала 300 мегаватт аккумуляторов, что эквивалентно примерно 1 900 метрическим тоннам катодного материала. По оценкам, количество сгоревших аккумуляторов колеблется от 55% до 80%. Основываясь на этих оценках, примерно от 1 000 до 1 400 метрических тонн катодного материала могли быть унесены в дымовом шлейфе. То, что мы нашли в болоте, составляет около 2% от того, что могло быть выброшено.