Jest bezbarwny i pięć razy cięższy od powietrza. Iluzjoniści wykorzystują go czasem w sztuczkach demonstrujących lewitację przedmiotów. Już dekadę temu Unia Europejska zakazała stosowania tego gazu w podwójnych szybach, oponach, piłkach tenisowych czy podeszwach sportowych butów. Nadal jest wykorzystywany w elektroenergetyce ze względu na swoje właściwości. Sześciofluorek siarki ma bardzo dobre własności dielektryczne, ale zapadła decyzja, że musi zostać wycofany z użycia. Czym więc w tej branży zostanie zastąpiony?
SF6 nie występuje w przyrodzie w postaci naturalnej, jest gazem przemysłowym. To dobry i łatwo dostępny izolator, skutecznie gaszący tzw. łuk elektryczny, którego nie da się uniknąć podczas wszystkich czynności łączeniowych w urządzeniach stosowanych powszechnie w energetyce. Jest gazem, którego zastosowanie umożliwiło także miniaturyzację szeregu urządzeń. Jednak Komisja Europejska dąży do stopniowego wycofywania z użycia sześciofluorku siarki z ostatniego obszaru, jakim jest elektroenergetyka.
Dzięki SF6 rozdzielnice stały się mniejsze i bezpieczne
Doskonałe właściwości SF6 odkryto na początku lat 70. ubiegłego wieku i wtedy otworzyły się nowe możliwości dla konstruktorów rozdzielnic wysokiego i średniego napięcia. Rozdzielnice z izolacją SF6 zajmują bowiem powierzchnię kilka razy mniejszą od konwencjonalnych. A przy tym jest dla nich obojętne, czy atmosfera jest chemicznie zanieczyszczona, zakurzona, zawierająca sole lub mgłę kwaśną. Są też bezpieczne pod względem wybuchowym i pożarowym oraz dla obsługującego je personelu, ponieważ elementy pod napięciem są niedostępne.
Bardziej szkodliwy dla atmosfery od CO2
Jednak najistotniejszą wadą SF6 jest bardzo wysoki współczynnik GWP (ang. global warming potential). Ten bezbarwny, bezwonny, nietoksyczny i pięć razy gęstszy od powietrza gaz cieplarniany ma potencjał cieplny 23 500 razy wyższy niż CO2!
A więc wypuszczony do atmosfery 1 kilogram SF6 jest odpowiednikiem ponad 23 ton CO2. Obrazowym porównaniem jest też i to, że zaledwie jeden kilogram tego cennego dla energetyki gazu stanowi dla środowiska takie samo obciążenie, jak 24 pasażerów lecących z Londynu do Nowego Jorku i z powrotem.
Jak utylizować SF6, by nie trafił do atmosfery
W Europie gaz SF6 znajduje się w 2/3 z 15 mln używanych rozdzielnic wysokiego i średniego napięcia. To łącznie 8,6 tys. ton, czyli równowartość 196 mln ton CO2. W każdej rozdzielnicy zużywa się nawet 2,5 kg gazu. Jak podaje portal Energetyka.plus – szacuje się, że energetyka odpowiada za 80% całkowitej rocznej emisji SF6.
SF6 sam w sobie nie jest szkodliwy, gdy nie przedostaje się do atmosfery. Awaryjne wycieki sześciofluorku siarki z urządzeń zdarzają się rzadko. Standardowo nie mogą być wyższe niż 0,1% w ciągu roku, co przez 30 lat bezawaryjnej pracy rozdzielnicy daje wyciek mniejszy niż 3%.
Cząsteczki i toksyczne substancje tego gazu, powstałe jako elementy rozpadu na skutek działania łuku elektrycznego, mogą się też uwalniać podczas wycofywania rozdzielnic z eksploatacji. Dlatego szczególnie ważna jest utylizacja zużytego SF6, ponieważ raz uwolniony do atmosfery, pozostaje w niej przez ponad trzy tysiące lat! Badania pokazują, że jego stężenie w atmosferze przez ostatnie dwadzieścia lat wzrosło dwukrotnie. Na razie brak jednak rozporządzeń unijnych w kwestii regulacji dotyczących wycofywania zainstalowanych urządzeń elektroenergetycznych i utylizacji SF6.
OZE tak, emisja SF6 nie
Europa znalazła się obecnie w sytuacji, w której promowane i rozwijane jest przechodzenie na odnawialne źródła energii. Prowadzi to do zwiększania produkcji tego najsilniejszego znanego gazu cieplarnianego, jakim jest SF6. Dzieje się tak dlatego, ponieważ wytwarzanie energii z OZE oznacza wzrost zapotrzebowania na rozdzielnice. Żeby jedno z drugim pogodzić bez szkody dla klimatu, trzeba szukać alternatywy dla tego gazu. Rozwiązania, które pozwolą płynnie przejść na technologie wolne od SF6, są już dostępne.
Alternatywa dla SF6
Sześciofluorek siarki to tylko jeden z niesławnej obecnie rodziny „gazów fluorowanych”. Unia Europejska zakazała stosowania wielu z nich. Restrykcje dotyczące szkodliwego dla klimatu SF6 objęły do tej pory już wszystkie zastosowania z wyjątkiem rozdzielnic, ze względu na ich krytyczną funkcję. Jednak i w tym obszarze rozwiązania zapowiedziano do 2026 roku, co ma pomóc w osiągnięciu neutralności klimatycznej.
Eksperci zauważają, że rozwiązania korzystające z SF6 są tańsze, ale wymagają też fachowej obsługi, a więc specjalnych szkoleń i certyfikacji. Znalezienie odpowiedniej alternatywy dla SF6 w instalacjach średniego i wysokiego napięcia jest jednak większym wyzwaniem.
Nowe, ekologiczne rozwiązania w ZPUE S.A.
ZPUE S.A. już wcześniej szukała nowych, bardziej ekologicznych rozwiązań w zakresie rozdziału i przesyłania energii elektrycznej bez zastosowania sześciofluorku siarki. A teraz dodatkową motywacją są regulacje europejskie. Ponad 35-letnie doświadczenie pozwoliło nam stworzyć wizję urządzeń z alternatywnym do SF6 i neutralnym dla klimatu medium izolacyjnym. Tak powstał projekt produktu, który już rok temu został nagrodzony na Targach ENERGETAB w Bielsku-Białej. To TPM Air, czyli nowatorska, kompaktowa rozdzielnica pierścieniowa SN do 24 kV, bez zawartości gazu SF6. Jest konstrukcją opartą na izolacji suchego powietrza, a także technologii próżniowej. Wyposażona w nowatorskie rozwiązanie trójpołożeniowego łącznika, wolnego od SF6, pełniącego funkcję zamknij – otwórz – uziem, co oznacza niezmienną, prostą i niezawodną pracę. Zastosowanie suchego powietrza jako głównego medium izolacyjnego składającego się z naturalnych składników powietrza atmosferycznego, gwarantuje niezależność wobec regulacji dotyczących gazów cieplarnianych.