Haciéndose cargo
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Haciéndose cargo

Por Fred Durso, Jr.

takingcharge498x165A medida que los vehículos eléctricos van apareciendo en las carreteras de EE.UU., la NFPA lidera la capacitación de socorristas de emergencia y toma la delantera en la colaboración con la preparación de la infraestructura eléctrica nacional.

En el soleado edificio de la Academia de Bomberos de la Ciudad de Nueva York cerca de Manhattan, en una mañana reciente, unos 20 bomberos y otros socorristas de emergencia del

área metropolitana de NY, se reunieron en torno a un Chevrolet Volt. El auto en color metalizado, o lo que quedaba de él, carecía de puertas y de techo, y el grupo examinó cuidadosamente los componentes internos del automóvil, especialmente su complejo sistema eléctrico.

El Volt es la novedad de General Motors dentro del creciente mercado de los vehículos eléctricos (VE), y los socorristas de emergencia tomaban un curso sobre seguridad en VE. Los representantes de la NFPA, los de Chevrolet, los de la empresa OnStar de asistencia al automovilista, y los grupos que organizaron la media jornada de capacitación sobre las características clave del Volt, hicieron un círculo alrededor del auto y señalaron los cables de alto voltaje en color anaranjado que no deben ser cortados durante una emergencia; la interrupción en el auto del sistema eléctrico de 360 voltios puede provocar severas lesiones. El consultor de NFPA Jason Emery, un veterano del departamento de bomberos con más de 20 años de experiencia, mostraba cómo desconectar el sistema de alto voltaje apretando el botón de encendido hasta la posición "off" (apagado) y cortando el cable negro de 12 voltios ubicado en el maletero que también desconecta la energía de las bolsas de aire. En el caso de que un accidente vehicular impida el acceso al cable, Emery enseñaba al grupo a tirar de la tapa de desconexión de servicio manual ubicada por debajo de la bandeja portaobjetos entre los asientos delanteros.

La fuente de energía del Volt también se encuentra oculta: una batería de 400 libras (181 kilogramos) de litio-ion se encuentra sujeta a la parte inferior del auto. Completamente cargada en unas 10 horas utilizando una toma de 120 voltios, la batería puede llegar hasta las 50 millas (80 kilómetros) con una carga. El Volt también tiene la opción de funcionar con un motor de gasolina cuando la batería se encuentra descargada.

Emery comentaba que la batería no puede encenderse espontáneamente pero señalaba que la composición química de la batería, cada vez más popular en vehículos eléctricos de avanzada, es altamente inflamable. "Si la batería se calienta lo suficiente [durante un incendio en el vehículo o en un incendio estructural], podría quemarse," continuaba Emery. "No es posible hacer que el agua llegue al interior de la batería. Mojarla con grandes cantidades de agua es la única manera de frenar la propagación."

Los entrenamientos sobre el Volt, que se llevaron a cabo en cinco ciudades de los EE.UU. el año pasado, fueron los precursores de un programa comprehensivo sobre capacitación de respuesta a la emergencia con el que la NFPA debutará en abril. El momento es clave, dado que los fabricantes de automotores cuentan con que los VE cobren tanta popularidad como sus primos híbridos. Los EE.UU., en la actualidad el segundo mercado de híbridos más grande en el mundo detrás de China, cuenta con dos millones de vehículos híbridos en las calles, según HybridCars.com. Chevy hizo su debut con el Volt, una combinación de VE/rango extendido que obtuvo la distinción de “Auto del Año 2011” para Motor Trend en cinco ciudades de EE.UU. el año pasado, y el vehículo está llegando a las concesionarias del país.

De igual manera, Nissan introdujo 50.000 unidades de su completamente eléctrico Leaf, que tiene una autonomía de 100 millas (161 kilómetros) por carga, en cinco ciudades el año pasado, y Ford ofrecerá el Focus Electric, con millaje y capacidades similares a las del Leaf, en 19 ciudades más adentrado el año.

La preparación de los socorristas de emergencia para la próxima generación de los VE es sólo el comienzo. La NFPA también está participando de una variedad de esfuerzos para asegurar que la infraestructura eléctrica nacional pueda soportar esta tecnología emergente, así como las inquietudes de seguridad relacionadas. Organizada en octubre por NFPA y la Sociedad Internacional de Ingenieros Automotrices, la Cumbre Nacional sobre Normas de Seguridad para Vehículos Eléctricos de los EE.UU. fue el primer paso en el desarrollo de un plan de acción para implementar de manera segura la pronta implementación de VE con la asistencia de códigos y normas y comunidades automotrices.

El evento identificó aclaraciones al NFPA 70®, Código Eléctrico Nacional (NEC®) necesarias para dar apoyo al crecimiento potencial en el número de sistemas de carga, esos equipos que conectan el auto a una alimentación eléctrica, habituamente mediante un conector de carga. Tales sistemas varían desde unidades domésticas hasta sistemas autónomos, algunos de ellos parecidos a surtidores futuristas, diseñados para el uso en carreteras. Otras inquietudes relacionadas con los sistemas de carga, incluida la aclaración sobre el uso de la energía, el impacto en las empresas de servicios, y su inspección y mantenimiento, hacen evidente que el éxito de los VE dependerá de la colaboración de los componentes trabajando hacia la implementación segura de los vehículos y su estructura de soporte.

"El mundo entero en lo concerniente a la electricidad está bien establecido en el NEC, pero es ajeno a muchos de los fabricantes automotrices", cuenta Casey Grant, uno de los participantes de la cumbre, y director de investigaciones para la Fire Fundación de Investigaciones para la Protección contra Incendios. "Esto realmente le abrió los ojos a algunos de ellos".

Capacitación
La NFPA recibió un subsidio de $4,4 millones de dólares del Departamento de Energía de los EE.UU. (DOE, por sus siglas en inglés) el año pasado para desarrollar su Proyecto de Capacitación sobre Seguridad Eléctrica. Similar a la capacitación del Volt, el programa consistirá en videos, cursos de capacitación de aula, programas en-línea adecuados al ritmo de cada participante, y simulaciones para ayudar a los socorristas, incluidos los técnicos médicos de emergencia y los funcionarios a cargo de hacer cumplir las leyes, y un recorrido por la ciencia y los componentes de los VE, VE enchufables e híbridos. Las concesionarias de autos colaboradoras podrían suministrar VE durante la capacitación para ayudar a los socorristas de emergencia a comprender los componentes.

El motor eléctrico de un VE es accionado por baterías que pueden recargarse enchufándolas en los tomacorrientes domésticos. Los vehículos híbridos tienen dos fuentes de energía: las baterías y una unidad de conversión de energía tal como un motor de combustión interna. Los vehículos híbridos enchufables también utilizan estas fuentes de energía, excepto que las baterías, como las de un VE, pueden cargarse desde una toma eléctrica.

Tales distinciones aparecerán en el Sitio Web del proyecto, VEsafetytraining.org, el cual está programado para incluir todos los materiales de la capacitación para el mes de abril. El sitio también funcionará como base central para todo material de capacitación relacionado con VE, y General Motors, Ford, Nissan, Tesla, y otros, suministrarán contenido para el componente de aprendizaje virtual del programa. Otro punto destacado del Sitio web será la Base de Datos de la Guía de Campo para Emergencias, la cual listará detalles de cada VE producido desde 2008. Los socorristas serán capaces de encontrar las etiquetas de identificación, las zonas no consideradas como puntos de corte, las ubicaciones de las bolsas de aire, y los procedimientos de corte de energía específicos para cada vehículo.

"Existen aproximadamente 185 marcas y modelos de vehículos eléctricos en las calles en la actualidad", dice Andrew Klock, gerente de proyecto senior para la NFPA. "Varían ampliamente en los componentes de alto voltaje, ubicación de estos componentes, y en la composición química de las baterías. Con este entrenamiento, los socorristas contarán con una buena comprensión de cómo acercarse a todas las categorías de vehículos eléctricos".

Otro componente vital de la capacitación es la demostración sobre cómo la seguridad desarrollada mediante técnicas de ingeniería ha dado tratamiento a los riesgos especiales previstos para los VE. Por ejemplo, algunos socorristas de emergencia han expresado su inquietud sobre el cableado de alto voltaje del auto al impedir la liberación de las personas atrapadas en el auto. Emery sostiene que el cableado se ha colocado en áreas que habitualmente no se consideran puntos de corte. También existe una inquietud sobre ser electrocutado si un VE se sumerge en agua, pero Emery dice que los sistemas de seguridad del auto están diseñados para evitar que el auto energice el agua, incluso después de un choque.

Un escenario real podría implicar un incendio en una estación de carga, la cual distribuye electricidad hacia la batería vía un conector de carga. La capacitación ofrece una mirada general al equipo de suministro del vehículo eléctrico (VESE, por sus siglas en inglés) —todo lo que hay entre el cargador del vehículo y el sistema de cableado— y los tres primeros niveles de carga disponibles a través de estos sistemas. El primer nivel brinda una carga mediante un típico enchufe doméstico de 120- voltios de corriente alterna (CA), y toma desde 8 a 20 horas recargar una batería. El segundo nivel utiliza 240 voltios y puede recargar una batería en casi la mitad del tiempo que en el caso del nivel 1. Y el tercer nivel —aún en desarrollo y no previsto para hogares— utiliza hasta 480 voltios para recargar una batería completa de la manera más rápida, en sólo 15 minutos según cálculos estimados.

La revisión de todos los aspectos del proyecto, incluido un curso de 8 horas, de formación de formadores ofrecido en las academias de bomberos participantes y otras ubicaciones, está a cargo de un panel técnico de 14 miembros que representan a la comunidad de respuesta a la emergencia.

Volviendo a la sesión de capacitación, en la Academia de Bomberos de la Ciudad de Nueva York, el grupo se enfocó en otro importante componente de los VE: el conector de carga del Volt. Un ingeniero de Chevy señaló el dispositivo, un cable de color anaranjado con cabezales negros redondeados en cada extremo que conecta el auto a la terminal eléctrica. Si el auto se está cargando durante un incendio en la vivienda, contaba el ingeniero al grupo, los socorristas de emergencia deben desconectar el vehículo y apagar el suministro eléctrico de la vivienda, como precaución adicional.

Cómo manipular de manera segura un VE durante tales escenarios, fue un tema de gran interés para Gary Schellman, un bombero del Departamento de Bomberos de Yonkers, que estaba preocupado por cómo apagar las baterías en un VE prendido fuego. "Los vehículos eléctricos son realmente nuevos, y cada departamento de bomberos debería saber de qué se trata", dice Schellman. "La capacitación alivió mi ansiedad respecto de lo que debo hacer versus lo que no debo hacer durante un incendio o accidente".

Avenidas eléctricas
Sin una infraestructura eléctrica y los componentes necesarios de carga para dar soporte a la ola venidera de VE, estos autos podrían ir en dirección a, literalmente, la paralización. El DOE, que rastrea el número de las estaciones de carga en EE.UU. disponibles para el público utilizando su Centro de Datos de Vehículos de Avanzada y Combustibles Alternativos, indica que sólo unas 600 de tales estaciones se encuentran operando a nivel nacional. Pero también anticipa que otras 8.500 estaciones públicas comenzarán a funcionar en los próximos dos años, según Jen Stutsman de la Oficina de Asuntos Públicos del DOE. Alrededor de unos 12.000 sistemas serán instalados en residencies privadas. Mientras que aún es incierto qué compañías de servicios públicos o autoridades competentes tendrán a cargo los cargadores de carretera específicos, el Código Eléctrico Nacional, desde la edición 1996, ha incluido disposiciones acerca de la instalación de sistemas de carga para VE. Las revisiones incorporadas a la edición 2011 del NEC relacionadas a estos sistemas están en su mayoría basadas en definiciones, incluida la aclaración para sistemas de almacenamiento de energía recargable y de VE híbrido enchufable o fuentes de energía que pueden ser cargadas y descargadas. Este enfoque orientado hacia el futuro ha llevado a la NFPA a formar un grupo de tareas sobre VE compuesto de miembros del panel del NEC. El grupo de tareas se asegurará mediante sus debates que el código permita que operen los esquemas de carga conocidos y que se de tratamiento a la nueva tecnología. "El código permite la instalación de cualquier sistema de carga para vehículos eléctricos que exista al presente", dice Bill Burke, gerente de la división de ingeniería eléctrica de la NFPA. “El problema es que necesitamos ser conscientes de lo que viene".

La reciente Cumbre Nacional sobre Normas de Seguridad para Vehículos Eléctricos de los EE.UU. que se llevó a cabo en Detroit, también abrió un diálogo en la comunidad de los códigos y normas, fabricantes de autos y empresas de servicios, parte de un esfuerzo para desarrollar un plan de acción para la implementación segura de VE. Delineados en el informe producido por la Fundación de Investigaciones para la protección contra Incendios (FPRF, por sus siglas en inglés) y disponible en nfpa.org/foundation, los temas significativos de la cumbre fueron los riesgos de baterías, las características de los VE que dan tratamiento a las inquietudes de los socorristas y la infraestructura eléctrica del país. Quienes participaron de las sesiones divididas, por ejemplo, expresaron preocupación en relación a los instaladores de equipos de suministro para vehículos eléctricos (EVSE, por sus siglas en inglés), que en algunas jurisdicciones podrían no ser electricistas matriculados, dice Grant de la FPRF. Esta preocupación podría intensificarse en la medida en que una mayor cantidad de propietarios de VE opten por instalar cargadores de nivel 2 en sus viviendas —o sea, el tema es si las viviendas están preparadas para soportar tales sistemas. Ted Bohn, ingeniero en jefe de Argonne National Laboratory, una instalación a cargo del DOE que desarrolla estándares para algunos vehículos de avanzada impulsados por electricidad, vislumbra posibles cuestiones de infraestructura eléctrica relacionadas con las necesidades de energía de los VE, tales como las explosiones de los transformadores. "En algunas comunidades no habrá un solo vehículo eléctrico sino tal vez 10 de ellos recargándose y exigiendo la máxima capacidad", dice Bohn, quien estuvo presente en la cumbre y está investigando sobre las actualizaciones de infraestructura que podrían permitir la comunicación directa entre el VE y la red de energía para determinar las capacidades de carga. “Hay que pensar en esto como si se tratara de una conexión a Internet. Si uno es el único que está en línea, no pasa nada con el ancho de banda. Pero de repente, a las cinco de la tarde, todo el mundo se conecta y el ancho de banda se divide. Entonces, todo va mucho más lento”.

Lo mismo aplica a la electricidad. En lugar de ir lento, se comenzará a sobrecargar la infraestructura".

La NFPA ya está trabajando en los próximos pasos. NFPA y SAE anticipan otra cumbre hacia finales de este año, según Christian Dubay, vice presidente de códigos y normas e ingeniero en jefe de la NFPA. "Este evento servirá como punto de control para asegurar que las brechas que fueron abordadas en la primera cumbre se estén resolviendo”, dice Dubay. La NFPA también planea presentar una perspectiva general de su Proyecto de Capacitación sobre Seguridad en VE en la Conferencia para Instructores del Departamento de Bomberos, a desarrollarse en Indianápolis del 21 al 26 de marzo. En el mientras tanto, el grupo de tareas del NEC sobre VE podría considerar la aclaración de requisitos para el mantenimiento en curso de las estaciones de carga de los VE, incluida la manera en que los cables del conector de los VE serán inspeccionados y reemplazados cuando sea necesario. Otras inquietudes que podría abordar el grupo incluyen la facilitación de una guía de instalación para contratistas de carga de VE; el desarrollo de los diferentes grados de protección y la instalación del cableado para los diversos niveles de carga y la dedicación de un circuito especial en las viviendas para estos cargadores. "Lo lógico es que cuando uno enchufa algo, no se tiene ni idea de a qué circuito eso queda conectado", dice Burke. "Si el cargador no está en un circuito dedicado, podría tender a activar el interruptor de circuito si se está utilizando otro artefacto".

La FPRF ha recibido un pedido del Comité de la norma NFPA 1936, Herramientas para rescate con potencia externa, del Departamento de Bomberos, para investigar la capacidad de los dispositivos de corte de acero de alta resistencia—que está apareciendo en los autos más nuevos, incluido el Volt. Algunas herramientas harán que el acero se "rompa" en lugar de lograr un corte limpio; otras no pueden cortar el acero de la nueva generación. Como tema separado, las baterías de los VE podrían ser el punto para proyectos de investigación que aborden la seguridad de su almacenamiento y descarte. "Había una pregunta colectiva que generaba muchas dudas, hecha en la cumbre por los oficiales a cargo del cumplimiento de la normativa, sobre cómo manipular las baterías cuando éstas no se encuentran en los vehículos", sigue Grant.

La identificación de peligros potenciales relacionados a los vehículos eléctricos, así como los colaboradores que ayudaron a dar tratamiento a tales cuestiones, han sido claves en este paso temprano que dio la NFPA, dicen Grant y los demás. Con ese trabajo preliminar ya concluido, las organizaciones de seguridad ahora cuentan con un mapa de ruta al cual atenerse a medida que madura el mercado de los VE. "Tenemos una perspectiva mucho más clara del panorama general", cuenta Grant. "Ahora realmente sí podemos ponernos a trabajar en estas cuestiones".

Fred Durso, Jr., es redactor del NFPA Journal.


Nuevas lecciones
Los destinatarios del subsidio del DOE desarrollan un plan de capacitación sobre vehículos eléctricos.En el año 2009, el Presidente Barack Obama promovió una iniciativa de $2,4 mil millones de dólares, bajo la Ley de Reinversión y Recuperación de los Estados Unidos designada a fin de acelerar los esfuerzos de desarrollo e investigación sobre VE. La NFPA, que recibió $4,4 millones de dólares el año pasado para su programa de capacitación sobre respuesta a la emergencia, ha decidido asociarse con otras instituciones designadas para crear programas similares y planes de entrenamiento basados en un programa de capacitación sobre VE."Los destinatarios del subsidio para socorristas de emergencia eligieron a la NFPA para que liderara un esfuerzo conjunto para el desarrollo de nuestros respectivos programas de capacitación", dice Andrew Klock, gerente senior del proyecto del programa para NFPA. "Realmente estamos muy deseosos de trabajar con estas organizaciones".El grupo de 13 miembros que está conformado por universidades, instituciones de nivel terciario y consorcios de capacitación, comenzó las conversaciones con NFPA el pasado noviembre sobre cómo compartir los componentes de la capacitación sobre respuesta a la emergencia que cada uno estaba desarrollando. Dado que la NFPA ha liderado el desarrollo de este programa, se espera que muchas de las instituciones encuentren su base en la iniciativa de la NFPA.Asimismo se están desarrollando cursos académicos. La Missouri University of Science and Technology, por ejemplo, ha desarrollado un curso sobre los sistemas de los nuevos vehículos de avanzada, y modificará cinco cursos adicionales de ingeniería para que incluyan información sobre vehículos de avanzada impulsados por electricidad. La Colorado State University (CSU) está desarrollando un plan similar sobre diseño de VE y se asoció con Arapahoe Community College para incorporar la tecnología de los VE al plan para técnicos automotrices. Con sede en la West Virginia University, el National Alternative Fuels Training Consortium, formado por centros nacionales de capacitación que promueven la energía limpia y las formas de transporte amigables con el planeta, está desarrollando en la actualidad material de enseñanza sobre los fundamentos de los VE para programas de enseñanza media.Otros colaboradores de la NFPA en este proyecto incluyen a la Purdue University y su socio, Ivy Tech Community College; el Missouri Safety Center, que brinda capacitación y datos sobre la seguridad en tráfico de carreteras; y CSU Ventures, una filial de CSU sin fines de lucro enfocada en investigación aplicada."El concepto de ser proactivo es poco común en el campo de la seguridad", dice Terry Butler, director del Missouri Safety Center. "Si bien el DOE fomentó las alianzas, no necesariamente habló sobre la consistencia de los mensajes. La NFPA se está asegurando que el mensaje sea unificado y consistente".

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