Las baterías de litio en automóviles, nuevo riesgo en los escenarios de los servicios de emergencia: el hexafluorine® como tratamiento. Artículo monográfico.

AUTORES

1. Alejandro Herrero Clemente. Estudiante de Técnico en Emergencias Sanitarias. Centro de Formación Profesional Santo Domingo de Silos. Zaragoza. España.
2. Andrea Hernández Canales. Estudiante de Técnico en Emergencias Sanitarias. Centro de Formación Profesional Santo Domingo de Silos. Zaragoza. España.
3. Julia Villanueva Aznar. Estudiante de Técnico en Emergencias Sanitarias. Centro de Formación Profesional Santo Domingo de Silos. Zaragoza. España.
4. David Lahoz Léon. Estudiante de Técnico en Emergencias Sanitarias. Centro de Formación Profesional Santo Domingo de Silos. Zaragoza. España.
5. Fernándo Giménez García. Estudiante de Técnico en Emergencias Sanitarias. Centro de Formación Profesional Santo Domingo de Silos. Zaragoza. España.
6. Marcos Guillera Dolz. Estudiante de Técnico en Emergencias Sanitarias. Centro de Formación Profesional Santo Domingo de Silos. Zaragoza. España.
7. Carlota Román Carcas. Estudiante de Técnico en Emergencias Sanitarias. Centro de Formación Profesional Santo Domingo de Silos. Zaragoza. España.
8. Ana Jiménez Cabello. Estudiante de Técnico en Emergencias Sanitarias. Centro de Formación Profesional Santo Domingo de Silos. Zaragoza. España.

RESUMEN

El mundo de la movilidad está cambiado y la necesidad de disminuir las emisiones contaminantes de los automóviles ha cambiado el paradigma en la producción de motores. La electrificación del mercado de la automoción implica la equipación de grandes baterías de litio en los automóviles. Este nuevo elemento puede sufrir daños en el impacto de un accidente de tráfico liberando sustancias altamente nocivas para el organismo del ser humano: el ácido fluorhídrico. Este compuesto es un nuevo riesgo para los operadores de emergencias prehospitalarias para el que existen diversos tipos de tratamiento quelante. En este trabajo se revisa el Hexafluorine ® como quelante comercial ante la exposición a este compuesto. Más estudios serán necesarios para determinar si el Hexafluorine ® debería ser considerado como equipación en ambulancias y otros vehículos de emergencias médicas.

PALABRAS CLAVE

Hexafluoruro de Litio, baterías de litio, Hexafluorine, servicios de emergencias médicas, ácido fluorhídrico.

ABSTRACT

The world of mobility is changing and the need to reduce polluting emissions from automobiles has changed the paradigm in engine production. The electrification of the automotive market implies the equipping of large lithium batteries in cars. This new element can be damaged in the impact of a traffic accident, releasing substances that are highly harmful to the human body: hydrofluoric acid. This compound is a new risk for prehospital emergency operators for which there are various types of chelation treatment. In this work, Hexafluorine ® is reviewed as a commercial chelator when exposed to this compound. More studies will be necessary to determine if Hexafluorine ® should be considered as equipment in ambulances and other medical emergency vehicles.

KEY WORDS

Lithium batteries, emergency services, Hexafluorine, HF.

DESARROLLO DEL TEMA

El sector de la automoción está sufriendo una importante metamorfosis como consecuencia de la necesidad impuesta por las autoridades de disminuir las emisiones contaminantes a la atmósfera. El paradigma de la propulsión de la automóviles mediante el empleo de motores térmicos comenzó a cambiar hacia modelos más eficientes a comienzos del siglo XXI. Los fabricantes han ido adaptándose a las restricciones impuestas en las últimas dos décadas, desarrollando distintos sistemas que comenzaron por la sustitución del combustible convencional por otros menos contaminantes, como es el caso del gas licuado del petróleo (GLP), gas natural comprimido (GNC), metano o los biodiesel¹. Al mismo tiempo que las limitaciones de emisiones EURO se endurecían a lo largo de la primera década de este siglo los fabricantes declaraban la proximidad temporal de la obsolescencia de los motores térmicos, viviendo en la actualidad un cambio de paradigma en el cual vivimos una progresiva desaparición del motor térmico en favor de la movilidad de tipo eléctrica, evidenciada fundamentalmente en:

• El anuncio de los principales fabricantes de automóviles del mundo de abandonar la producción y comercialización de sus variantes y modelos diésel.
• La reducción de los tamaños y las cilindradas de los motores de gasolina, conocida como downsizing.
• El rápido aumento de los vehículos híbridos de propulsión térmica apoyada puntualmente por motores eléctricos.
• El aumento de la gama de vehículos totalmente eléctricos en los principales grupos productores automovilísticos².

La transición desemboca inevitablemente en el automóvil de movilidad eléctrica, bien sea alimentada por baterías o por pilas de combustible. En cualquier caso, en el terreno de las emergencias extrahospitalarias, este cambio de paradigma de movilidad implicará nuevos escenarios en los accidentes de tráfico por la aparición de nuevos riesgos para los servicios de emergencias médicas (SEM)⁴.

Las matriculaciones de vehículos con propulsión eléctrica (bien sea en motorizaciones puramente eléctricas o híbridas) están aumentado exponencialmente lo que implica un aumento en las probabilidades de que un SEM tenga que enfrentarse a escenarios de accidentes de tráfico que incluyan los riesgos intrínsecos a la presencia de baterías de alto voltaje:

• Riesgo eléctrico por roturas de circuitos de alta tensión.
• Riesgo químico por la exposición a los componentes de la batería de litio.
• Riesgo de incendio por la combustión de los compuestos de las baterías.

COMO FUNCIONA UNA BATERÍA DE LITIO:

Las celdas vienen en diferentes formas y tamaños, pero la mayoría tiene tres elementos clave: electrodos, electrolito y separador.

Los electrodos almacenan el litio. El electrolito transporta los iones de litio entre los electrodos. El separador evita que el electrodo positivo entre en contacto con el electrodo negativo.

La energía, en forma de electricidad, se descarga de la celda de la batería cuando los iones de litio fluyen desde el electrodo negativo, o ánodo, al electrodo positivo, o cátodo. Cuando la celda se está cargando, esos iones fluyen en dirección opuesta, del cátodo al ánodo³.

¿POR QUÉ LAS BATERÍAS DE IONES DE LITIO REPRESENTAN UN RIESGO QUÍMICO Y DE INCENDIO?:

Las baterías de iones de litio, ya sea que se usen en automóviles o en dispositivos electrónicos, pueden incendiarse si se fabricaron incorrectamente o se dañaron, o si el software que opera la batería no está diseñado correctamente.

La principal debilidad de las baterías de iones de litio en los automóviles eléctricos es el uso de electrolitos líquidos orgánicos, que son volátiles e inflamables cuando funcionan a altas temperaturas. Una fuerza externa, como un choque, también puede provocar una fuga de productos químicos.

El flúor es un elemento que mejorado el rendimiento de la baterías de litio. La adición de este compuesto (como hexafluoruro de litio) al electrolito de la batería permite controlar la película que se crea sobre los electrodos, eliminando las dendritas (crecimientos de metal de litio), lo que alarga la vida de la batería y aumenta su potencia⁵.

En caso de un choque de alta energía la carrocería del vehículo puede deformarse más allá de las zonas de absorción de energía programadas, llegando esta deformación hasta el alojamiento de la batería y rompiendo su carcasa. Esta situación llevaría a la posibilidad de que el electrolito quedase expuesto al ambiente en calidad de combustible. En caso de contacto con el oxígeno ambiente (comburente) y un aumento de la temperatura por encima de los 70ºC podría producirse la combustión que generaría un producto altamente tóxico denominado ácido fluorhídrico. Las baterías comerciales de iones de litio pueden emitir cantidades considerables de HF durante un incendio. El uso de agua nebulizada como agente extintor puede promover la formación de gases no deseados.

Del mismo modo en caso de contactar con el agua emitida por un camión de bomberos⁶.

El ácido fluorhídrico (HF) es un compuesto químico altamente peligroso, corrosivo, de olor agudo y penetrante, formado por hidrógeno y flúor. Es uno de los ácidos más peligrosos y que hay que manipular con mayor precaución en el laboratorio. Las soluciones de HF son transparentes e incoloras con una densidad similar a la del agua. La propiedad industrial más extensamente conocida del HF es la de atacar el vidrio. También atacará esmaltes, cemento, caucho, cuero, metales (especialmente el hierro), y compuestos orgánicos. En los tejidos, a nivel local, provoca una rápida necrosis tisular, pudiendo afectar a nivel sistémico en el caso de nos ser quelado con rapidez.

En escenarios de este tipo, tanto los equipos de rescate como los de asistencia médica, pueden estar expuestos a este agente químico con capacidad de causar quemaduras graves y toxicidad sistémica⁷.

En estudios con animales expuestos a HF estos desarrollaron hipocalcemia, hiperpotasemia e hiperfluoridemia.

Existe una solución comercial específica para este tipo de contaminaciones denominada Hexafluorine ® (Laboratorios Prevor, Francia), como rápido agente quelante y de enjuague del HF⁴.

El Hexafluorine ® (Prevor, Francia) es un producto comercializado como líquido de descontaminación de emergencia para exposiciones cutáneas y oculares al HF. Neutralizan rápidamente los agentes ácidos y alcalinos sin liberación de calor y limitan la difusión, haciéndolos superiores al riego con agua sola. La documentación relativa al Hexafluorine ® es escasa y un estudio reciente indica que su capacidad para reducir las quemaduras por HF es, como mucho, igual a la del agua⁸.

Se trata de un compuesto anfótero, hipertónico, polivalente, para la descontaminación de salpicaduras oculares y cutáneas de ácido fluorhídrico (HF) sintetizado al inicio de los años 90, como producto de asistencia en primeros auxilios en la industria química para trabajadores expuestos accidentalmente a este compuesto.

En una instalación metalúrgica alemana durante el período 1994-1998, todas las salpicaduras en los ojos o la piel con HF se descontaminaron inicialmente con Hexafluorine ®, dentro de los 2 minutos siguientes a la salpicadura, en el lugar del accidente, mediante las propias víctimas o compañeros de trabajo que presenciaron el accidente. Se realizó una segunda descontaminación con Hexafluorine ® al llegar a la enfermería de la planta. No se necesitó más tratamiento médico o quirúrgico, ningún trabajador sufrió quemaduras químicas y ninguno perdió tiempo de trabajo⁹.

En 2011 se reportó un caso de quemaduras de tercer grado por HF en el 10 % de la superficie corporal por salpicadura accidental laboral. Tras un tratamiento tardío (3 horas) con lavado con cinco litros de Hexafluorine ® el paciente notó un alivio y sensación refréscate muy rápida, sin afectación sistémica significativa, con buena evolución tras 90 días al alta¹⁰.

Recientemente (2021), un trabajo llevado a cabo en Alemania comparó la eficacia quelante sobre el HF del Hexafluorine ® frente al agua y soluciones de Gluconato de Calcio en tejidos exvivo, 3 minutos después de la exposición. El resultado medido por la absorción del fluoruro a las 6 y 24 horas arrojó mejores resultados hacia ambas soluciones respecto al agua, sin ser diferencias significativas¹¹.

CONCLUSIONES

Los nuevas fuentes de energía utilizadas para la movilidad de los automóviles implican la necesidad de utilización de baterías de litio. Los accidentes de tráfico en los que este tipo de vehículos se pueden ver envueltos implican la aparición de un nuevo riesgo laboral para el personal del rescate y SEM: el ácido fluorhídrico. Este compuesto ataca los tejidos orgánicos provocando su necrosis con rapidez, así como la instauración de afectaciones sistémica si no se elimina con eficacia y rapidez.

Disponer de soluciones quelantes en los equipos SEM contra este riesgo químico debe ser tenida en cuenta debido al aumento del parque móvil eléctrico en España.

Más estudios reproducibles deben ser llevados a cabo para obtener datos de mejor calidad que avalen la significancia de la mayor eficacia del Hexafluorine ® frente al Gluconato de Calcio o el lavado con agua.

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