BBC - https://www.bbc.com/news/science-environment-49567197
Siirtyminen uusiutuviin on etenemässä, vaikka tuulivoiman lisärakentaminen onkin juuri nyt vaikeuksissa. Kuitenkin tulevaisuudessa tuuli- ja aurinkosähköntuotanto lisääntynee valtavasti - ja se aiheuttaa ongelmia energiantuottajille.He nimittäin tarvitsevat järjestelmiinsä erityisen kaasun, jota kutsutaan rikkiheksafluoridiksi tai lyhyesti SF6: ksi. Se on vahvin tähän mennessä tiedetty kasvihuonekaasu. Sen käyttö voi ainakin lähitulevaisuudessa lisätä ilmaston lämpenemistä, vaikka kun ollaan siirtymässä uusiutuviin energialähteisiin, asian pitäisi olla päinvastoin.
Halpa ja syttymätön SF6 on väritön, hajuton, synteettinen kaasu. Se on erittäin tehokas eristemateriaali keski- ja korkeajännitteisissä sähköasennuksissa. Sitä käytetään laajalti koko teollisuudessa, suurissa voimalaitoksissa, tuuliturbiineissa ja kaupunkien sähköasemissa. Se estää sähköonnettomuudet ja tulipalot.
Mutta vähän tunnetun kaasun vuotaminen ilmakehään EU: ssa vuonna 2017 vastasi ylimääräisen 1,3 miljoonan auton tuomista maanteille. Tasot siis nousevat vihreän energian lisäämisen tahattomana seurauksena. Kaasun käytön merkittävä haittapuoli on kuitenkin se, että sillä on suurin tunnetun aineen maapallon lämpenemispotentiaali. Se lämmittää 23.500 kertaa enemmän kuin hiilidioksidi (CO2). Vain yksi kilogramma SF6:ta lämmittää maata samassa määrin kuin 24 menopaluulentoa Lontoosta New Yorkiin. Se myös säilyy ilmakehässä pitkään ja lämmittää maata vähintään 3200 vuotta.
Joten miksi käytämme enemmän tätä voimakasta lämmittävää kaasua?
Tapa, jolla tuotamme sähköä nykymaailmassa on nopeasti muuttumassa. Kun kerran suuret hiilivoimalat toivat energiaa miljoonille, pyrkimys torjua ilmastonmuutosta tarkoittaa, että ne korvataan nyt sekavirtalähteillä, mukaan lukien tuuli, aurinko ja kaasu. Tämä on johtanut moniin uusiin sähköverkkoyhteyksiin ja vakavien onnettomuuksien estämiseen tarvittavien sähkökytkimien ja katkaisijoiden määrän kasvuun. Näitä turvalaitteita kutsutaan yhdessä kytkinlaitteiksi. Suurin osa käyttää SF6-kaasua valokaarien sammuttamiseen ja oikosulkujen estämiseen.
Kaasulla eristetyt suurjännitekojeistot käyttävät melkein aina SF6: ta
"Kun uusiutuvan energian tuotanto kasvaa, joudumme käyttämään sitä erityisesti tuuliturbiinien sisällä", kertoi Scottish Power Renewables -insinööri Costa Pirgousis uudessa Itä-Anglian tuulipuistossa, joka ei käytä SF6: ta turbiinissaan. "Kun rakennamme yhä enemmän turbiineja, tarvitsemme yhä enemmän kytkinlaitteita ja sen seurauksena lisää SF6: ta tuodaan suuriin turbiiniin. "Se on jo vuosia koettu hyväksi, tiedämme, kuinka se toimii, ja sen seurauksena se on erittäin luotettavaa ja tarvitsee hyvin vähän huoltoa."
Mistä tiedetään, että SF6:n määrä on lisääntymässä?
Ensi silmäyksellä SF6 näyttää melko vaarattomalta. Verkko-operaattori Amprion sanoo, että kaasu ei ole ”myrkyllinen, helposti syttyvä, ei vahongoita otsonia ja on ihmisille ja eläimille vaaraton”. Sen pitoisuus ilmakehässä on - ainakin verrattuna muihin kasvihuonekaasuihin, ennen kaikkea hiilidioksidiin (CO2) - häviävän alhainen, se on kymmenen osasta miljardia ilmapartikkelia kohti (CO2: 407 hiukkaa miljoonaa ilmapartikkelia kohti), vaikka se onkin kasvanut kymmenkertaisesti vuonna 1973 alkaneiden mittausten jälkeen.
Tämän kaasun tuotantomäärätkään eivät ole huolestuttavia. Maailmassa tuotetaan tällä hetkellä hieman yli 8000 tonnia SF6: ta, josta 80 prosenttia menee sähköteollisuuteen. Saksan tilastoviraston mukaan Saksan jälleenmyyjät toimittivat markkinoille vuonna 2017 noin 976 tonnia, mikä on 166 tonnia eli lähes 15 prosenttia vähemmän kuin edellisenä vuonna. Vuonna 2018 määrä laski edelleen 786 tonniin. Britannian voimajohto- ja sähköasemaverkossa on asennettu noin miljoona kiloa SF6: ta. Cardiffin yliopiston tutkimuksessa todettiin, että kaikissa siirto- ja jakeluverkoissa käytetty määrä kasvoi 30–40 tonnia vuodessa. Tämä nousu heijastui myös kaikkialla Euroopassa. 28 jäsenvaltion kokonaispäästöt vuonna 2017 vastasivat 6,73 miljoonaa tonnia hiilidioksidia. Se on siis sama kuin 1,3 miljoonan ylimääräisen auton päästöt tiellä vuodessa.
Bristolin yliopiston tutkijat, jotka seuraavat lämpenevien kaasujen pitoisuuksia ilmakehässä, sanovat nähneensä merkittävää nousua viimeisten 20 vuoden aikana. "Suoritamme SF6: n mittauksia taustakehässä", kertoi tohtori Matt Rigby, Bristolin ilmakehäkemian lukija. "Olemme nähneet, että tasot ovat nousseet huomattavasti, ja ilmakehän pitoisuus on melkein kaksinkertaistunut kahden viime vuosikymmenen aikana."
Miten SF6 pääsee ilmakehään?
Tärkein syy ovat vuodot sähköteollisuudessa.
Sähköyhtiö Eaton, joka valmistaa kytkinlaitteita ja ei käytä SF6: ta, kertoo tutkimuksessaan, että tuotteen koko elinkaaren aikana vuodot voivat olla jopa 15% - paljon suurempia kuin monet muut arvioivat. Eatonin sähköliiketoiminnan johtaja Louis Shaffer sanoi: "Uudemmilla vaihteilla vuodot ovat vähäisiä, mutta tärkein kysymys on, onko kenelläkään uudempia vaihteita? "Tarkastimme kaikkia laitteita ja kaikkien näiden vuotojen keskiarvoa, emmekä nähneet ihmisten ottavan huomioon kaasun lisäämistä eli kaasuvuotoja. Lisäksi tarkastelimme sitä, miten kaasua kierrätetään ja otimme huoioon myös suuret vuodot.
Kuinka haitallista ilmastolle tämä kaasu on?
Pitoisuudet ilmakehässä ovat tällä hetkellä hyvin pieniä, vain murto-osa ilman CO2-määrästä. SF6: n maailmanlaajuisen asennetun määrän odotetaan kuitenkin kasvavan 75% vuoteen 2030 mennessä.
Toinen huolenaihe on, että SF6 on synteettinen kaasu eikä se tuhoudu itsestään. Kaikki on ihmisten itse tuhottava ilmastovaikutusten rajoittamiseksi.
Kehittyneiden maiden odotetaan raportoivan vuosittain YK: lle, kuinka paljon SF6: ta ne käyttävät, mutta kehitysmailla ei ole käyttörajoituksia. Tällä hetkellä tutkijat toteavat, että ilmakehän pitoisuudet ovat kymmenen kertaa suuremmat kuin maiden ilmoituksissa ilmoittama määrä. Tutkijoiden mukaan tämä ei kaikki tulee maista kuten Intia, Kiina ja Etelä-Korea. Eräässä tutkimuksessa todettiin, että rikkaiden maiden päästöjen laskemisessa käytetyt menetelmät kahden viime vuosikymmenen aikana "ovat vakavasti aliraportoituja" päästöjä.
Miksi tätä ei ole kielletty?
SF6 kuuluu ihmisten tuottamien aineiden ryhmään, joka tunnetaan nimellä F-kaasut. Euroopan komissio yritti kieltää useita näistä ympäristölle haitallisista aineista, mukaan lukien jäähdytys- ja ilmastointikaasut, jo vuonna 2014. Mutta teollisuus vastusti sitä voimakkaasti kaikkialla Euroopassa.
"Loppujen lopuksi sähköteollisuuden lobbaus oli liian vahvaa, ja meidän oli annettava heille periksi", sanoi hollantilainen vihreä, parlamentin jäsen Bas Eickhout, joka vastasi yrityksestä yrittää säätää F-kaasuja. "Sähköala oli erittäin vahva väittäessään, että jos halutaan siirtyä vihreään energiaan ja tarvitset enemmän sähköä, tarvitset enemmän sähkölaitteita. Ja sitten tarvitset myös enemmän SF6: ta. "He käyttivät argumenttia, että muuten uusiutuviin siirtyminen hidastuu."
Onko vaihtoehtoja - ja mitä ne maksavat?
Kysymys vaihtoehdoista SF6: lle on ollut kiistanalainen viime vuosina. Suurjännitesovellusten asiantuntijoiden mukaan ratkaisuja on testattu tarkoin. "Ei ole todellista vaihtoehtoa, toimisi", sanoi professori Manu Haddad Cardiffin yliopiston insinöörikoulusta. "Joitakin ehdotetaan nyt, mutta toiminnan todistaminen tomivaksi käytönnössä pitkällä aikavälillä on riski, jota monet yritykset eivät halua ottaa."
Keskijännitetoiminnoissa on kuitenkin useita testattuja materiaaleja. Jotkut alan ammattilaiset sanovat, että sähköteollisuuden konservatiivinen luonne on tärkein syy siihen, että harvat haluavat vaihtaa vähemmän haitalliseen vaihtoehtoon. "Kaikki tällä alalla tietävät, että muutoksen voisi tehdä, ei ole teknistä syytä olla tekemättä sitä", sanoi Louis Shaffer Eatonista. "Se vaan ei ole taloudellista; on enemmänkin kysymys siitä, että muutos vaatii ponnisteluja, ja jos ei tarvitse, ei tehdä mitään."
Ja mitä seuraavaksi?
EU tarkastelee SF6: n käyttöä ensi vuonna ja tutkii, onko vaihtoehtoja saatavilla. Jopa optimistisimmat asiantuntijat eivät kuitenkaan usko, että mitään kieltoa todennäköisesti otettaisiin käyttöön ennen vuotta 2025.
Ei kommentteja:
Lähetä kommentti