Substituindo SF6

Jun 20, 2023

Há uma década, não havia alternativas viáveis ​​ao uso do SF6 como gás isolante em aparelhagens de alta tensão, embora esse gás fluorado seja considerado o de maior potencial de aquecimento global. Hoje, existem alternativas disponíveis e a era do gás fluorado parece estar terminando, escreve o Dr. Mark Kuschelda Siemens Energy.

É realmente um espetáculo para ser visto: um parque eólico offshore com mais de 100 turbinas gigantes cobrindo uma área de 300km2. Com uma capacidade de 714 MW, o parque eólico East Anglia One, na costa de Suffolk, na Inglaterra, produz energia renovável suficiente para abastecer o equivalente a mais de 630.000 residências.

Observar o campo gerador de energia em meio às ondas implacáveis ​​do sul do Mar do Norte é extremamente impressionante. No entanto, há um recurso oculto que também torna o parque eólico notável. Em cada turbina eólica, o campo usa o isolamento mais ecológico possível para seus painéis de alta tensão: ar limpo em vez de SF6 (hexafluoreto de enxofre), que costumava ser o padrão.

A resposta está realmente soprando ao vento, e os tempos estão mudando.

Este artigo faz parte da série 'Future Energy Perspectives', na qual especialistas da Siemens Energy compartilham suas percepções sobre como podemos avançar em direção a um sistema de energia descarbonizado.

O SF6, um gás sintético e inodoro, pertence à família dos gases F (gases fluorados). Como o gás de efeito estufa mais prejudicial e duradouro emitido pela atividade humana, é 25.200 vezes mais potente que o CO2 e tem uma vida útil atmosférica de até 3.200 anos.

De acordo com a Agência de Proteção Ambiental dos EUA, cerca de 80% são usados ​​em todo o mundo na indústria de aparelhagem. Portanto, é claro que enfrentar esse segmento é fundamental. É por isso que a East Anglia One deve liderar o caminho para esforços efetivos de proteção ao meio ambiente.

Não gera apenas energia renovável, mas também estabelece novos padrões na descarbonização da parte de transmissão de energia do projeto. O parque eólico está em operação há quase três anos, sendo um dos primeiros a usar painéis com potencial de aquecimento global ( GWP) de zero.

Hoje, o uso contínuo de SF6 e outros gases fluorados no isolamento de alta tensão são preocupações prementes quando se trata de transmissão de energia limpa, especialmente porque a demanda por painéis isolados aumentou acentuadamente.

Isso se deve à produção descentralizada de energia renovável, ao aumento global do consumo de eletricidade e ao aumento da urbanização, que também aumenta a demanda por pequenas subestações e, portanto, por painéis de distribuição compactos e ecológicos.

Os reguladores tomaram nota e estão cada vez mais se afastando dos gases fluorados. Por exemplo, o alto GWP do SF6 levou a UE a proibir o SF6 em 2014 para a maioria das aplicações, exceto para o setor de energia devido à falta de alternativas na época.

Em abril de 2022, a Comissão Europeia propôs uma revisão desta legislação fundamental, exigindo mais restrições ao uso de gases fluorados em tecnologias de rede.

Isso reduziria os gases fluorados em 90% até 2050 e proibiria o uso de gases fluorados em painéis com um GWP superior a 10 até 2026 a 2031 (alta tensão), dependendo da tensão do painel.

Também permite flexibilidade em situações de nicho em que alternativas livres de gás fluorado podem não estar disponíveis.

Na Califórnia, a regulamentação já está em vigor para remover os gases F dos painéis isolados a gás. E, sem surpresa, na recente COP27 no Egito, os gases fluorados foram tópicos centrais de painéis de discussão destinados a explorar alternativas livres de gás fluorado globalmente.

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Em primeiro lugar, o que tornou o SF6 um gás tão popular para equipamentos de distribuição?

Por razões óbvias, é um meio isolante e de extinção de arco altamente eficaz com estabilidade a longo prazo e, com precauções, relativamente seguro de manusear. Até a década de 1960, o óleo era usado como meio de extinção de arco para disjuntores de alta tensão em subestações em todo o mundo.